RU2338812C2 - Способ установки обожженных анодов в электролизере для производства алюминия с вертикальным токоподводом - Google Patents
Способ установки обожженных анодов в электролизере для производства алюминия с вертикальным токоподводом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2338812C2 RU2338812C2 RU2006140049/02A RU2006140049A RU2338812C2 RU 2338812 C2 RU2338812 C2 RU 2338812C2 RU 2006140049/02 A RU2006140049/02 A RU 2006140049/02A RU 2006140049 A RU2006140049 A RU 2006140049A RU 2338812 C2 RU2338812 C2 RU 2338812C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- installation
- blocks
- current
- block
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title abstract 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электролитическому получению алюминия из криолитоглиноземного расплава, в частности к способу установки обожженных анодов в электролизере для производства алюминия с вертикальным токоподводом. Способ включает установку токоподводящих штырей в анод вертикально на двух и более горизонтах анода, составленного из обожженных угольных блоков, склеенных между собой по горизонтальным и вертикальной плоскостям со смещением верхней поверхности блоков друг от друга в вертикальной плоскости, их перестановку по мере расходования анода при электролизе и наращивание анода путем приклеивания нового угольного блока к блоку, установленному в электролизере, которое проводят поочередной установкой с левой и правой сторон анода обожженных угольных блоков Г-образного сечения, склеиваемых между собой по их смежным границам. Обеспечивается снижение затрат ручного труда. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия из криолитоглиноземного расплава.
Известен способ установки анодов в электролизере для производства алюминия, в котором нижние спеченные (обожженные) и верхние прессованные (необожженные) угольные аноды склеивают угольной пастой (анодной массой Содерберга) по вертикали и горизонтали в монолитный анод (US, патент №2937980, С25С 3/12; Н05В 7/09; С25С 3/00; Н05В 7/00, опубл. 24.05.1960). Токоподводящие стержни, запеченные в полуотверстиях смежных поверхностей анодов с помощью угольной пасты, переставляют по мере сгорания анода так, что их нижняя часть всегда остается в спеченной части анода. Наращивание анода проводят установкой новых необожженных анодных блоков на слой анодной массы, помещенной на поверхность уже обожженных блоков.
Известный способ позволяет обеспечить равномерное распределение тока в монолитном (клееном) аноде, что повышает МГД-устойчивость электролизера, дает возможность уменьшить расстояние между анодом и катодом и за счет этого снизить расход электроэнергии. Однако, поскольку обжиг верхних анодов происходит при температуре ниже температуры электролиза (около 950°С), удельное электросопротивление и реакционная способность в токе СО2 их будут выше примерно на 16% по сравнению с анодами, обожженными в печах обжига при температуре 1150°С. Это приведет к пропорциональному увеличению расхода электроэнергии и угольных анодов. Кроме того, поскольку коксование верхних анодов происходит в помещении серии электролиза, для нейтрализации выделяющихся газов коксования, содержащих в том числе канцерогенные соединения, потребуется устройство укрытий и оборудования для очистки газов, что повлечет за собой удорожание стоимости завода.
Наиболее близким к заявленному способу является способ установки анодов в электролизере для производства алюминия, по которому обожженные (угольные) аноды наращивают посредством склеивания верхних (новых) блоков с нижними (установленными в электролизере) по горизонтальной плоскости. (В.А.Scholemann, S.Wilkening. Reduction Cell with Continuous Prebaked Anodes-a New Approuch. Light Metalls, 2001, pp 167-172.) Подвод тока от анодной шины к аноду в известном способе осуществляется через горизонтальные токоподводящие стержни (штыри), запеченные в торцевых поверхностях анода. По мере сгорания и опускания анода анодные спуски отсоединяются от штырей нижнего горизонта и подсоединяются к штырям верхнего горизонта (вновь выставленного анодного блока). Отключенные штыри нижнего горизонта извлекаются из анода.
Такой способ позволяет исключить операции монтажа анодов и демонтажа огарков; извлечения, транспорта и переработки огарков, что позволяет сократить капитальные вложения в строительство завода, а также эксплуатационные затраты на производство алюминия за счет исключения перечисленных выше операций, а также за счет стабилизации теплового баланса электролизера, обусловленной исключением операции замены анодов.
Однако недостатком данного способа установки анодов является то, что поскольку ток к аноду подводится с его торцов, такой способ может быть применен только для электролизеров с боковым токоподводом средней мощности с шириной анода не более 2,5 м и силой тока менее 130 кА. При таком способе при раскручивании и извлечении штырей из нижнего блока механическая нагрузка передается на клееное межблочное соединение, инициируя его разрыв и падение нижнего блока в расплав. Извлечение оторвавшегося блока сопровождается затратами ручного труда.
В основу изобретения положена задача, заключающаяся в разработке способа установки анодов, обеспечивающего непрерывную эксплуатацию наращиваемых обожженных анодов в электролизере с вертикальным подводом тока и уменьшение вероятности обрыва блоков при осуществлении процесса их наращивания, что позволит снизить затраты ручного труда.
Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в способе установки обожженных анодов в электролизере для производства алюминия с вертикальным токоподводом, включающем установку токоподводящих штырей в анод, их перестановку по мере расходования анода при электролизе и наращивание анода путем приклеивания нового угольного блока к блоку, установленному в электролизере, установку токоподводящих штырей в анод осуществляют вертикально на двух и более горизонтах анода, составленного из обожженных угольных блоков, склеенных между собой по горизонтальным и вертикальной плоскостям со смещением верхней поверхности блоков друг от друга в вертикальной плоскости, а наращивание анода проводят поочередной установкой с левой и правой сторон анода обожженных угольных блоков Г-образного сечения, склеиваемых между собой по их смежным границам.
При перестановке токоподводящих штырей их извлекают из нижнего блока и вклеивают во вновь установленный блок.
Вертикальная установка токоподводящих штырей в анод и формирование обожженных анодов из отдельных блоков Г-образного сечения, склеиваемых по одной вертикальной и двум горизонтальным плоскостям, позволяет обеспечить непрерывное ведение процесса без замены анодов и переработки огарков, поочередно наращивая анодные блоки сверху по мере их сгорания снизу. При этом обеспечивается увеличение площади склеиваемой поверхности и уменьшается вероятность обрыва нижнего блока после установки на него верхнего блока. Это позволяет снизить затраты ручного труда.
При таком способе сохраняются все преимущества технологии обожженных анодов (высокая электропроводность и низкая реакционная способность, отсутствие выбросов в окружающую среду газов коксования) и главное преимущество технологии Содерберга - непрерывность процесса.
Кроме того, при использовании предложенного способа появляется возможность использовать двухрядное расположение анодов (для электролизеров Содерберга и электролизеров с обожженными анодами большой мощности).
Сущность изобретения поясняется следующими чертежами. На фиг.1 показан электролизер для производства алюминия с вертикальным токоподводом, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, продольный разрез.
Электролизер для производства алюминия содержит угольные аноды 1, подвешенные на токоподводящих стержнях 2 и состоящие из отдельных блоков 3 Г-образного сечения, склеенных по вертикальной и горизонтальным плоскостям. При дожигании нижнего блока анода до толщины, при которой возможно растворение установленных в него токоподводящих стержней (10-15 см), последние извлекаются из гнезда нижнего блока. Поверхность блока очищается от просыпей глинозема и на нее устанавливается и приклеивается снизу и сверху по горизонтали и сбоку по вертикали с соседним блоком данного анода новый блок, в который вклеиваются извлеченные штыри нижнего горизонта. В дальнейшем цикл наращивания анодов и перестановки токоподводящих штырей повторяется. При этом обеспечивается увеличение площади склеиваемой поверхности и уменьшается вероятность обрыва нижнего блока после установки на него верхнего блока, что позволяет снизить затраты ручного труда.
Предлагаемый способ позволяет исключить операции замены анодов и переработки анодных огарков (ликвидировать участки монтажа и демонтажа анодов и переработки огарков), а также использовать оборудование и инфраструктуру алюминиевого завода с технологией Содерберга для перевода на непрерывные обожженные аноды и решения экологических проблем технологии Содерберга.
Claims (2)
1. Способ установки обожженных анодов в электролизере для производства алюминия с вертикальным токоподводом, включающий установку токоподводящих штырей в анод, составленный из обожженных угольных блоков, их перестановку по мере расходования анода при электролизе и наращивание анода путем приклеивания нового угольного блока к блоку, установленному в электролизере, отличающийся тем, что установку токоподводящих штырей в анод осуществляют вертикально на двух и более горизонтах анода, составленного из склеенных между собой по горизонтальным и вертикальной плоскостям обожженных угольных блоков со смещением верхних поверхностей блоков друг от друга в вертикальной плоскости, а наращивание анода проводят поочередной установкой с левой и правой сторон анода обожженных угольных блоков Г-образного сечения, склеиваемых между собой по их смежным границам.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при перестановке токоподводящих штырей их извлекают из нижнего блока и вклеивают во вновь установленный блок.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006140049/02A RU2338812C2 (ru) | 2006-11-13 | 2006-11-13 | Способ установки обожженных анодов в электролизере для производства алюминия с вертикальным токоподводом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006140049/02A RU2338812C2 (ru) | 2006-11-13 | 2006-11-13 | Способ установки обожженных анодов в электролизере для производства алюминия с вертикальным токоподводом |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006140049A RU2006140049A (ru) | 2008-05-20 |
| RU2338812C2 true RU2338812C2 (ru) | 2008-11-20 |
Family
ID=39798590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006140049/02A RU2338812C2 (ru) | 2006-11-13 | 2006-11-13 | Способ установки обожженных анодов в электролизере для производства алюминия с вертикальным токоподводом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2338812C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2621202C1 (ru) * | 2016-02-29 | 2017-06-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ замены анода при электролизе расплава в алюминиевом электролизере |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2937980A (en) * | 1956-01-24 | 1960-05-24 | Elektrokemisk As | Method of making self-baking continuous electrodes |
| US3020220A (en) * | 1952-09-09 | 1962-02-06 | Helling Werner | Continuous carbon electrode |
| US4992146A (en) * | 1987-12-30 | 1991-02-12 | Norsk Hydro, A.S. | Method for setting electrodes in aluminum electrolysis cells |
| EP0380300B1 (en) * | 1989-01-23 | 1993-10-27 | Norsk Hydro A/S | Aluminium electrolysis cell with continuous anode |
| RU2231577C1 (ru) * | 2002-10-25 | 2004-06-27 | Леонов Виктор Васильевич | Анодное устройство алюминиевого электролизера с обожженными анодами |
-
2006
- 2006-11-13 RU RU2006140049/02A patent/RU2338812C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3020220A (en) * | 1952-09-09 | 1962-02-06 | Helling Werner | Continuous carbon electrode |
| US2937980A (en) * | 1956-01-24 | 1960-05-24 | Elektrokemisk As | Method of making self-baking continuous electrodes |
| US3052619A (en) * | 1956-01-24 | 1962-09-04 | Elektrokemisk As | Aluminum electrolysis furnaces |
| US4992146A (en) * | 1987-12-30 | 1991-02-12 | Norsk Hydro, A.S. | Method for setting electrodes in aluminum electrolysis cells |
| EP0380300B1 (en) * | 1989-01-23 | 1993-10-27 | Norsk Hydro A/S | Aluminium electrolysis cell with continuous anode |
| RU2231577C1 (ru) * | 2002-10-25 | 2004-06-27 | Леонов Виктор Васильевич | Анодное устройство алюминиевого электролизера с обожженными анодами |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SCHLOEMANN В.А. et al. Reducing cell with continuous prebaked anodes - a new approach. Light Metals, 2001, p.p.l67-172. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2621202C1 (ru) * | 2016-02-29 | 2017-06-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ замены анода при электролизе расплава в алюминиевом электролизере |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006140049A (ru) | 2008-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO321328B1 (no) | Katodebunn, katodeblokk og celle med horisontal drenert katodeoverflate med forsenkede spor, for elektroutvinning av aluminium, og anvendelse av cellen. | |
| CN109913903B (zh) | 一种可连续运行的多室节能铝电解槽 | |
| US7384521B2 (en) | Method for reducing cell voltage and increasing cell stability by in-situ formation of slots in a Soderberg anode | |
| CN101935852A (zh) | 一种惰性电极低温铝电解槽 | |
| US5865981A (en) | Aluminium-immersed assembly and method for aluminium production cells | |
| RU2338812C2 (ru) | Способ установки обожженных анодов в электролизере для производства алюминия с вертикальным токоподводом | |
| US2758964A (en) | Continuous electrode and method of making the same | |
| CA2496533A1 (en) | Utilisation of oxygen evolving anode for hall-heroult cells and design thereof | |
| RU2303656C1 (ru) | Способ установки обожженных анодов в электролизере с верхним токоподводом | |
| NO332628B1 (no) | Aluminiumelektroutvinningsceller med oksygenutviklende anoder | |
| AU762338B2 (en) | Aluminium electrowinning cells having a V-shaped cathode bottom | |
| CN103993332B (zh) | 一种节能铝电解槽及其辅助极 | |
| CN102230191A (zh) | 一种分开引出铝电解槽单面电流的方法 | |
| RU2657395C1 (ru) | Электролизер для получения алюминия | |
| RU2526351C1 (ru) | Способ обжига подины алюминиевого электролизера с обожженными анодами | |
| CN204298473U (zh) | 一种铝电解槽阳极预热装置 | |
| RU2582421C1 (ru) | Укрытие электролизера для производства алюминия | |
| RU2649930C1 (ru) | Способ обслуживания электролизёра для производства алюминия с обожжёнными анодами | |
| CN201729888U (zh) | 大型预焙铝电解槽新型阴极内衬结构 | |
| CN215593210U (zh) | 一种无碳铝电解槽电极组件 | |
| CN213680928U (zh) | 一种抗氧化的预焙阳极 | |
| CN101838821A (zh) | 铝电解槽新型内衬 | |
| CA2199735C (en) | Aluminium-immersed assembly for aluminium production cells | |
| US20040084324A1 (en) | Aluminium electrowinning cells having a V-shaped cathode bottom | |
| CN117802537A (zh) | 一种楔形惰性阳极及铝电解槽 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091114 |