RU2457285C1 - Электролизер для производства алюминия - Google Patents
Электролизер для производства алюминия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457285C1 RU2457285C1 RU2010152842/02A RU2010152842A RU2457285C1 RU 2457285 C1 RU2457285 C1 RU 2457285C1 RU 2010152842/02 A RU2010152842/02 A RU 2010152842/02A RU 2010152842 A RU2010152842 A RU 2010152842A RU 2457285 C1 RU2457285 C1 RU 2457285C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolysis unit
- electrodes
- cell
- electrolyzer
- rollers
- Prior art date
Links
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title abstract 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 8
- 238000009738 saturating Methods 0.000 claims description 2
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 claims 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 abstract 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 125000001153 fluoro group Chemical class F* 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 241001071864 Lethrinus laticaudis Species 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области цветной металлургии, к электролитическому получению алюминия. Электролизер для производства алюминия содержит корпус, подину, систему электродов, состоящую из концевых вертикальных либо наклонных анода, катода и биполярных электродов, и систему питания. Электроды выполнены подвижными с возможностью изменения межэлектродного расстояния, причем подвижные части электродов в виде катков и/или роликов выведены из расплава наружу относительно рабочего пространства шахты электролизера. Подвижные биполярные электроды и один, либо оба концевых электрода установлены на катках, роликах, транспортирной ленте либо перемещаются относительно поперечной оси электролизера с помощью внешнего относительно наполненного расплавом пространства электролизера приспособления. Подина может быть выполнена горизонтальной, наклонной и оборудована копильником для сбора металла. Возможно применение полых газо-наполняемых биполярных электродов для создания газовоздушной среды через отверстия в их анодной стороне с образованием газовой пленки, ограничивающей коррозию анодной части электрода. Система питания глиноземом и фторсолями расположена на своде электролизера либо отдельно относительно электролизера. Питание электролизера глиноземом осуществляется путем подачи глинозема и фторсолей непосредственно в расплав в шахте электролизера или посредством насыщения глиноземом и/или фторсолями электролита во внешнем относительно рабочего пространства электролизера резервуаре либо проточном канале. Обеспечивается уменьшение размеров электролизера, общего напряжения электролизера и упрощение обслуживания электролизера. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, к электролитическому получению алюминия.
Известен электролизер для получения алюминия по патенту RU 2041975. Он содержит систему непрерывных анодов, выполненную из предварительно обожженных анодных блоков, расположенных с зазором и соединенных средствами крепления по продольным сторонам, катодные блоки, сборник для осажденного алюминия, анодные балки, соединенные с анодной рамой, щитовые заслонки, расположенные по сторонам электролизера, днище с теплоизоляцией и футеровкой, и автоматического устройства для загрузки оксида алюминия. Недостатками этого электролизера является сложность конструкции и высокий расход электроэнергии.
По патенту RU 2133304 известен электролизер для выделения металлов из растворов. Он содержит корпус, крышку, неподвижные аноды, расположенные в два ряда, и вращающиеся между ними на общем валу дисковые катоды, токоподводы. Однако данный электролизер не пригоден для производства алюминия в промышленном масштабе.
Наиболее близким аналогом к заявляемому электролизеру является электролизер по патенту RU 2401884. В электролизере данной конструкции анодная часть биполярных электродов выполнена расходуемой, а сами электроды - подвижными с возможностью регулирования межэлектродного пространства путем перемещения биполей и одного из концевых электродов по ложному днищу на катках и/или роликах, выполненных из стойкого к алюминию и электролиту материала. Недостатком данной конструкции является наличие движущихся в расплаве механизмов (катков и/или роликов), существенно усложняющих бесперебойную промышленную эксплуатацию данного агрегата.
Задачей предлагаемого технического решения является уменьшение себестоимости производимого электролитическим путем алюминия за счет снижения стоимости агрегата (электролизера) и снижения расхода электроэнергии.
Технический результат заключается в уменьшении размеров электролизера, уменьшении общего напряжения электролизера за счет уменьшения напряжения в аноде и катоде, уменьшении размеров и массы ошиновки, в упрощении обслуживания электролизера.
Указанный технический результат достигается тем, что в электролизере биполярные электроды выполнены подвижными с возможностью изменения межэлектродного расстояния, причем подвижные части электродов (катки и/или ролики) выведены из расплава наружу относительно шахты - рабочего пространства - электролизера. Подвижные биполи и один, либо оба концевых электрода могут быть установлены на катках, роликах, транспортирной ленте либо перемещаться относительно поперечной оси электролизера с помощью иного внешнего относительно наполненного расплавом пространства электролизера приспособления. Подина может быть выполнена горизонтальной, наклонной, может быть оборудована копильником для сбора металла. Стенки шахты электролизера могут быть снабжены кессонами с хладагентом для отвода тепла и футерованы изнутри стойким к воздействию расплава (алюминия и электролита) материалом. Биполи могут располагать строго вертикально и под углом к горизонту, анодная часть биполей может иметь пазы-канавки различной конфигурации для эффективного отвода газов. Катодная сторона биполя может быть выполнена из материала, смачиваемого алюминием. Возможно применение полых газонаполняемых биполей для создания газовоздушной среды через отверстия в анодной стороне биполей для создания газовой пленки, ограничивающей коррозию анодной части биполя. Электролизер снабжен съемным сводом, предназначенным для эвакуации отходящих газов. Система питания глиноземом и фторсолями может располагается на своде электролизера либо отдельно относительно электролизера. Питание электролизера глиноземом может осуществляться как подачей глинозема и фторсолей непосредственно в расплав в шахте электролизера, так и посредством насыщения глиноземом и/или фторсолями электролита во внешнем относительно рабочего пространства электролизера резервуаре либо проточном канале.
На фиг.1 изображен упрощенный общий вид электролизера для производства алюминия.
Электролизер включает металлический корпус 1, который может быть оборудован кессонами с хладагентом 2, с футеровкой 3 из материалов, стойких к воздействию жидкого электролита 4 и металла, в котором расположена система вертикальных либо наклонных электродов, состоящая из концевого анода 5, концевого катода 6 и биполярных электродов 7. Ток к концевым электродам подводится по токоподводам 8.
Концевой анод 5, биполярные электроды 7 конструктивно опираются на внешний (находящийся вне расплава) относительно рабочего пространства электролизера конструктивный элемент электролизера 9. Электроды могут передвигаться относительно поперечной оси электролизера.
В нижней части электролизера может располагаться копильник металла вблизи наклонной либо горизонтальной подины 10. Сверху электролизер укрывается сводом 11, который может частично либо полностью сниматься. В своде конструктивно предусмотрена система удаления газов, и может быть оборудована система подачи глинозема 12.
Биполярные электроды имеют катодную 13 и анодную 14 стороны. Биполярные электроды с анодной стороны могут быть оборудованы пазами-канавками для улучшения отвода газов. Также биполи могут быть выполненными полыми с возможностью закачки в них газов для последующего создания газового антикоррозионного слоя через отверстия в анодной стороне биполя.
Работает электролизер следующим образом.
Пуск электролизера производится после разогрева внутреннего пространства до температуры, сопоставимой с рабочей температурой электролита (разность температур не более 100 градусов Цельсия). После нагрева в ванну заливается предварительно наплавленный электролит 4. Электролит может завиваться как в пустую шахту электролизера, так и в шахту с предварительно введенными электродами. После заливки электролита и установки электродов включается электрический ток и устанавливается свод 11.
Использование последовательно соединенных биполярных электродов и применение относительно малой силы тока уменьшает массу используемой для токоподвода ошиновки, снижает общее напряжение, за счет чего снижается расход электроэнергии.
Ввиду неучастия получаемого жидкого металла в процессе протекания тока, отсутствует необходимость поддержания в шахте электролизера достаточно большого количества металла.
Claims (6)
1. Электролизер для производства алюминия, содержащий корпус, подину, систему электродов, состоящую из концевых вертикальных либо наклонных анода, катода и биполярных электродов, и систему питания, отличающийся тем, что электроды выполнены с подвижными частями с возможностью изменения межэлектродного расстояния, причем подвижные части электродов, выполненные в виде катков и/или роликов, выведены из расплава наружу относительно рабочего пространства шахты электролизера.
2. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что подвижные биполярные электроды и один либо оба концевых электрода выполнены с возможностью установки на катках, роликах, транспортирной ленте либо перемещения относительно поперечной оси электролизера с помощью внешнего относительно наполненного расплавом пространства электролизера приспособления.
3. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что подина выполнена горизонтальной наклонной и оборудована копильником для сбора металла.
4. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью применения полых газонаполняемых биполярных электродов для создания газовоздушной среды через отверстия в анодной стороне биполярных электродов с образованием газовой пленки, ограничивающей коррозию анодной части биполярного электрода.
5. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что система питания глиноземом и фтористыми солями располагается на своде электролизера либо отдельно относительно электролизера.
6. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что питание электролизера глиноземом осуществляется путем подачи глинозема и фтористых солей непосредственно в расплав в шахте электролизера или посредством насыщения глиноземом и/или фтористыми солями электролита во внешнем относительно рабочего пространства электролизера резервуаре либо проточном канале.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010152842/02A RU2457285C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Электролизер для производства алюминия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010152842/02A RU2457285C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Электролизер для производства алюминия |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2457285C1 true RU2457285C1 (ru) | 2012-07-27 |
Family
ID=46850722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010152842/02A RU2457285C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Электролизер для производства алюминия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2457285C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110747492A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-04 | 镇江慧诚新材料科技有限公司 | 一种氧铝联产电解槽竖式阴极倾斜现场检测与现场调整的方法 |
| RU2758697C1 (ru) * | 2020-12-23 | 2021-11-01 | Евгений Сергеевич Горланов | Способ электролитического получения алюминия с применением твердых электродов |
| RU2763059C1 (ru) * | 2021-01-26 | 2021-12-27 | Сергей Владимирович Кидаков | Производство алюминия с движущимся электролитом в электролизере |
| CN114030063A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-02-11 | 阿坝铝厂 | 一种预焙阳极炭块抗氧化结构 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5275744A (en) * | 1991-09-30 | 1994-01-04 | Chevron Research And Technology Company | Derivatives of polyalkylenepolyamines as corrosion inhibitors |
| US5415742A (en) * | 1991-09-17 | 1995-05-16 | Aluminum Company Of America | Process and apparatus for low temperature electrolysis of oxides |
| RU2101392C1 (ru) * | 1990-11-28 | 1998-01-10 | Мольтех Инвент С.А. | Электролизер для получения алюминия электролизом, анодный блок электролизера, способ переналадки электролизера и способ получения алюминия электролизом |
| RU2274680C2 (ru) * | 2004-06-22 | 2006-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технологический центр "Легкие металлы" | Способ получения металлов электролизом расплавленных солей |
| US7144483B2 (en) * | 2001-02-23 | 2006-12-05 | Norsk Hydro Asa | Method and an electrowinning cell for production of metal |
| RU2401884C2 (ru) * | 2008-09-19 | 2010-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Лёгкие Металлы" | Электролизер полякова для производства алюминия |
-
2010
- 2010-12-23 RU RU2010152842/02A patent/RU2457285C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2101392C1 (ru) * | 1990-11-28 | 1998-01-10 | Мольтех Инвент С.А. | Электролизер для получения алюминия электролизом, анодный блок электролизера, способ переналадки электролизера и способ получения алюминия электролизом |
| US5415742A (en) * | 1991-09-17 | 1995-05-16 | Aluminum Company Of America | Process and apparatus for low temperature electrolysis of oxides |
| US5275744A (en) * | 1991-09-30 | 1994-01-04 | Chevron Research And Technology Company | Derivatives of polyalkylenepolyamines as corrosion inhibitors |
| US7144483B2 (en) * | 2001-02-23 | 2006-12-05 | Norsk Hydro Asa | Method and an electrowinning cell for production of metal |
| RU2274680C2 (ru) * | 2004-06-22 | 2006-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технологический центр "Легкие металлы" | Способ получения металлов электролизом расплавленных солей |
| RU2401884C2 (ru) * | 2008-09-19 | 2010-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Лёгкие Металлы" | Электролизер полякова для производства алюминия |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110747492A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-04 | 镇江慧诚新材料科技有限公司 | 一种氧铝联产电解槽竖式阴极倾斜现场检测与现场调整的方法 |
| CN110747492B (zh) * | 2019-11-27 | 2020-08-21 | 镇江慧诚新材料科技有限公司 | 一种氧铝联产电解槽竖式阴极倾斜现场检测与现场调整的方法 |
| RU2758697C1 (ru) * | 2020-12-23 | 2021-11-01 | Евгений Сергеевич Горланов | Способ электролитического получения алюминия с применением твердых электродов |
| RU2763059C1 (ru) * | 2021-01-26 | 2021-12-27 | Сергей Владимирович Кидаков | Производство алюминия с движущимся электролитом в электролизере |
| WO2022164344A1 (ru) * | 2021-01-26 | 2022-08-04 | Сергей Владимирович КИДАКОВ | Производство алюминия с движущимся электролитом в электролизере |
| CN114030063A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-02-11 | 阿坝铝厂 | 一种预焙阳极炭块抗氧化结构 |
| CN114030063B (zh) * | 2021-11-03 | 2023-02-14 | 阿坝铝厂 | 一种预焙阳极炭块抗氧化结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11001931B2 (en) | Systems and methods for purifying aluminum | |
| CN101748436B (zh) | 一种预焙阳极铝电解槽 | |
| CN203938739U (zh) | 电解槽装置、电解槽系统和电解槽组件 | |
| RU2457285C1 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
| JP6501886B2 (ja) | 溶融塩電解槽、およびそれを用いた金属マグネシウムの製造方法並びにスポンジチタンの製造方法 | |
| CN104047025B (zh) | 保护电解池侧壁的系统和方法 | |
| US4699704A (en) | Electrolytic cell for a molten salt | |
| WO2018009862A1 (en) | Advanced aluminum electrolysis cell | |
| RU2401884C2 (ru) | Электролизер полякова для производства алюминия | |
| RU2689475C1 (ru) | Устройство для производства алюминия высокой чистоты с безуглеродными анодами электролизом и способ его осуществления | |
| US20130032487A1 (en) | Multipolar Magnesium Cell | |
| RU2722605C1 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
| US1921377A (en) | Electrolytic apparatus | |
| CN111321426A (zh) | 以气态氯化铝为原料熔盐电解制备铝的装置及氯化铝给料方法 | |
| RU2275443C2 (ru) | Многополярная электролизная ванна для получения жидких металлов электролизом расплавов и способ установки электролизных ванн | |
| RU2696124C1 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
| RU2840274C1 (ru) | Способ электролитического рафинирования алюминия или его сплавов от металлических примесей (варианты) | |
| US3676323A (en) | Fused salt electrolyzer for magnesium production | |
| RU2425913C1 (ru) | Способ получения магния и диоксида углерода из оксидно-фторидных расплавов в биполярном электролизере | |
| JP2021021134A (ja) | 溶融塩電解槽、溶融塩固化層の形成方法、金属の製造方法 | |
| RU2449059C2 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
| RU2418083C2 (ru) | Электролизер для рафинирования свинца в расплаве солей | |
| RU2264482C1 (ru) | Электролизер | |
| RU2687617C1 (ru) | Электролизер для получения алюминия | |
| RU2710490C1 (ru) | Электролизер для получения металлов из оксидов металлов в расплавленных электролитах |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131224 |