SU1618784A1 - Aluminium electrolyzer - Google Patents
Aluminium electrolyzer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1618784A1 SU1618784A1 SU884483845A SU4483845A SU1618784A1 SU 1618784 A1 SU1618784 A1 SU 1618784A1 SU 884483845 A SU884483845 A SU 884483845A SU 4483845 A SU4483845 A SU 4483845A SU 1618784 A1 SU1618784 A1 SU 1618784A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electrolyzer
- side plates
- aluminum
- thickness
- bath
- Prior art date
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 claims description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 3
- 235000021189 garnishes Nutrition 0.000 abstract description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к устройствам , примен емым при производстве алюмини , в частности к конструкции электролизера. Цель изобретени - увеличение срока службы электролизера за счет увеличени толщины гар- ниссажа. Углеграфитовые боковые плиты устанавливают на теплоизол ционную футеровку так, чтобы с внутренней стороны ванны боковые плиты образовали между собой двугранный угол, разный 0,52-2,1 рад. Наличие шероховатости , по вл ющейс в результате установки боковых плит под углом, снижает скорость циркул ции расплава в пограничной зоне борта ванны, что способствует по влению устойчивого гарнисажа и настыли. С ростом толщины гарниссажа и настыли уменьшаетс температура наружной поверхности бортовой стенки, увеличиваетс его стойкость, тем самым увеличиваетс срок службы электролизера и улучшаютс технико-экономические показатели . 2 ил., 1 табл. соThe invention relates to devices used in the production of aluminum, in particular to the design of an electrolyzer. The purpose of the invention is to increase the service life of the electrolyzer by increasing the thickness of the harness. Carbon-graphite side plates are installed on the heat insulating lining so that on the inside of the bath the side plates form a dihedral angle between them, different 0.52-2.1 rad. The presence of roughness resulting from the installation of the side plates at an angle reduces the rate of circulation of the melt in the border zone of the bath, which contributes to the appearance of stable scrub and nastily. With an increase in the thickness of the garnish and nastily, the temperature of the outer surface of the side wall decreases, its durability increases, thereby increasing the service life of the electrolyzer and improving technical and economic indicators. 2 ill., 1 tab. with
Description
Изобретение относитс к устройствам , примен емым при производстве алюмини , в. частности к конструкции электролизера.The invention relates to devices used in the production of aluminum, c. particular to the design of the electrolyzer.
Целью изобретени вл етс повышение срока службы электролизера за счет увеличени толщины гарниссажа.The aim of the invention is to increase the service life of the electrolysis cell by increasing the thickness of the garnish.
На фиг.1 изображен электролизер, поперечный разрез{ на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows the electrolyzer, a cross-section {in figure 2 - section aa in figure 1.
Алюминиевый электролизер содержит анодные углеродистые блоки 1, угле- графитовые подовые блоки 2, катодные стержни 3, теплоизол ционный цоколь 4, периферийные швы 5, боковые стенки катодного кожуха 6, углеграфитовые боковые плиты 7 и соединительные цилиндрические шпонки 8 из углеродной массы. Шахта ванны электролизера заполнена расплавленным алюминием 9 и криолито-глиноземным расплавом 10 (электролитом).The aluminum electrolysis cell contains anodic carbon blocks 1, carbon graphite bottom blocks 2, cathode rods 3, a heat insulating base 4, peripheral seams 5, side walls of the cathode casing 6, carbon graphite side plates of carbon mass. The cell shaft of the electrolyzer is filled with molten aluminum 9 and cryolite-alumina melt 10 (electrolyte).
На теплоизол ционный цоколь 4 укладывают углеграфитовые подовые блоки 2 с катодными стержн ми 3. Углеграфитовые боковые плиты 7 устанавливают нэ теплоизол ционную футеровку. С внутренней стороны ванны боковые плиты образуют между собой двугран- ный угол, равный 0,52-2,1 рад. Боковые плиты соедин ют между собой цилиндрической шпонкой 8 из углеродной массы.. Производ т набивку межблочных и периферийных швов, монтаж анодного .и катодного узла. В процессе обжига и пуска электролизера в шахту ванны заливают расплавленный алюминий, подключают электролизер к серии и на-05A carbon-graphite bottom blocks 2 with cathode rods 3 are placed on the heat insulating base 4. The carbon graphite side plates 7 install a heat insulating lining. On the inner side of the bath, the side plates form between them a dihedral angle of 0.52-2.1 rad. The side plates are interconnected by a cylindrical key 8 made of carbon mass. The interblock and peripheral seams are assembled, the anode and cathode assembly is mounted. In the process of firing and starting the electrolyzer, molten aluminum is poured into the bath shaft, the electrolyzer is connected to the series and on
0000
1one
00 Јъ00 ъ
плавл ют криолито-глиноземный расплав .melt cryolite-alumina melt.
Вли ние шероховатости на боковой углеграфитовый футеровке, образуемой боковыми плитами, на скорость циркул ции расплава в пограничной зоне борта ванны на рост толщины гарнис- сажа и настыли изучали экспериментально на электролизере с обожженны- ми анодами на силу тока 6 кА, Испы|Тывали п ть вариантов конструкции электролизеров, в которых с внутренней стороны ванны боковые плитыThe effect of roughness on the side carbon-graphite lining formed by the side plates on the rate of melt circulation in the border zone of the bath board on the growth of the thickness of harnesses and nastily was studied experimentally on an electrolyzer with burned anodes of 6 kA current. variants of the design of electrolyzers, in which the side plates on the inner side of the bath
|образуют между собой двугранный угол| form between a dihedral angle
равный 0,40} 0.52J 1,57; 2,10 и equal to 0.40} 0.52J 1.57; 2.10 and
2,50 рад. 2.50 happy
Продолжительность каждого опыта составл ла 2 мес ца. Толщину, гарниссажа и настыли измер ли непосредст- венно набором щупов, а также рассчитывали косвенно по температуре наружной поверхности бортовой стенки. Коэффициент теплоотдачи от расплава к стенке измер ли по скорости на- мерзани гарниссажа на поверхности охлаждаемой трубки, погруженной в расплав пограничной зоны бортовой футеровки ванны, Скорость циркул ции расплава алюмини в пограничной зоне измер ли по скорости растворени железного стержн .The duration of each experiment was 2 months. Thickness, garnish and nastily were measured directly with a set of probes, and also calculated indirectly from the temperature of the outer surface of the bead wall. The heat transfer coefficient from the melt to the wall was measured by the rate of freezing of the skull on the surface of the cooled tube immersed in the melt of the boundary zone of the side lining of the bath. The rate of circulation of the aluminum melt in the boundary zone was measured by the dissolution rate of the iron rod.
Результаты экспериментов представлены в таблице.The results of the experiments are presented in the table.
В качестве базового объекта прин т известный электролизер.The base object is a known electrolyzer.
. Как видно из таблицы, наличие шероховатости на внутренней стороне бортовой угле.графитовой футеровки ванные, создаваемой боковыми плита- ми, позвол ет уменьшить скорость цикул ции расплава алюмини , снизить коэффициент теплоотдачи от расплава .к боковой стенке, увеличить среднюю толщину гарниссажа и настьши. С рос том толщины гарниссажа и бортовой настьши уменьшаетс температура наружной поверхности бортовой стенки, Наибольшие технико-экономические показатели имеют электролизеры, у которых боковые плиты образуют между собЬй двугранный угол, равный 0,522 ,10 рад. . As can be seen from the table, the presence of roughness on the inner side of the corner of the graphite lining baths created by the side plates allows to reduce the rate of melting of aluminum melt, reduce the heat transfer coefficient from the melt to the side wall, increase the average thickness of the garnish and nastia. With an increase in the thickness of the garnish and onboard nastya, the temperature of the outer surface of the onboard wall decreases. Electrolyzers, in which the side plates form between themselves, a dihedral angle of 0.522.10 rad.
Q Q
5five
0 5 Q 0 5 Q
Q Q
5five
00
Нижний предел двугранного угла, равного 0,52 рад, ограничивают тем, что с уменьшением угла погранична зона распадаетс на два сло . В нижнем слое на глубине впадины циркул ци расплава отсутствует, В верхнем слое вблизи вершины выступа формируетс зона с интенсивной циркул цией . Дробление потока на слои с различной интенсивностью циркул ции расплава оказывает вли ние на образование гарниссажа. Углеграфитова футеровка в зоне выступов не защищена гар- ниссажем и бортовыми настыл ми и поэтому подвергаетс эрозии, снижаетс срок службы электролизера и его технико-экономические .показатели.The lower limit of the dihedral angle, equal to 0.52 rad, is limited by the fact that as the angle decreases, the boundary zone falls into two layers. In the lower layer, at the depth of the depression, there is no circulation of the melt. In the upper layer, near the top of the protrusion, a zone with intensive circulation is formed. Crushing the flow into layers with different melt circulation rates affects the formation of garnish. The carbon-graphite lining in the area of the protrusions is not protected by the weld and side walls and therefore is subject to erosion, the lifetime of the electrolyzer and its technical and economic indicators are reduced.
Верхний предел двугранного угла, равный 2,10 рад, ограничивают тем, что с увеличением угла поток, равномерно омыва боковую поверхность футеровки, не переходит в спокойное состо ние. В результате чего на внутренней стороне боковой стенки ванны не образуютс застойные зоны с малой скоростью циркул ции расплава. На стенках ванны формируетс неустойчивый гарниссаж и бортовые настыли . Отсутствие защитного гарниссажа и бортовой настыли разрушает футеровку .The upper limit of the dihedral angle, equal to 2.10 rad, is limited by the fact that as the angle increases, the flow, evenly washing the side surface of the lining, does not go into a calm state. As a result, no stagnant zones with a low melt circulation rate are formed on the inner side of the side wall of the bath. Unstable garnissage and side nastily are formed on the walls of the bath. The lack of protective garnissage and onboard nastily destroys the lining.
Таким образом, наличие шероховатости на внутренней стороне бортовой углеграфитовой футеровки ванны, создаваемой боковыми плитами, позвол ет обеспечить устойчивый гарниссаж и бортовые настьши, тем самым увеличить срок службы электролизера и улучшить его технико-экономические показатели.Thus, the presence of roughness on the inside of the side of the carbon-graphite lining of the bath, created by the side plates, allows for a steady garnish and side skins, thereby increasing the service life of the electrolyzer and improving its technical and economic performance.
Формула .изобр.етени Formula .Izobr.teni
Алюминиевый электролизер, содержащий ванну, футерованную углеграфито- выми пр моугольным боковыми плитами, отличающийс тем, что, с целью повышени срока службы электролизера за счет увеличени толщины гарниссажа, футеровочные боковые плиты установлены под углом 0,52- 2,10 рад.An aluminum electrolytic cell containing a bath lined with carbon-graphical rectangular side plates, characterized in that, in order to increase the service life of the electrolyzer by increasing the thickness of the skull, the lining side plates are set at an angle of 0.52-2.10 rad.
Скорость циркул ции алюмини , м/сAluminum circulation rate, m / s
Коэффициент теплоотдачи8 Вт/ (м .аС)Heat transfer coefficient 8 W / (m. AC)
Средн толщина гарнис- сажа, мAverage thickness of garnish soot, m
Температура наружной поверхности бортовой I стенки,°СThe temperature of the outer surface of the side I wall, ° C
| Температура : электроли- та,°С| Temperature: electrolyte, ° С
II
i Среднее напр жение , Вi Average voltage, V
Выход алюмини по то0 ,090,002 0,006 0,01. 0,06 0,09The aluminum output is 0, 090.002 0.006 0.01. 0.06 0.09
680680
0,0290.029
7070
130230130230
420420
208208
;967; 967
4,744.74
5050
964964
7575
1 151 15
961960961960
180180
962962
4,604,40 4,35 4,554.604.40 4.35 4.55
685685
0,302 0,175 0,0900,055 0,0280.302 0.175 0.0900.055 0.028
210210
964964
4,754.75
7070
130230130230
420420
685685
0,302 0,175 0,0900,055 0,0280.302 0.175 0.0900.055 0.028
7575
1 151 15
961960961960
180180
962962
4,40 4,35 4,554.40 4.35 4.55
210210
964964
4,754.75
0,5В-2,1 род0.5V-2.1 type
Фиг.11
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884483845A SU1618784A1 (en) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | Aluminium electrolyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884483845A SU1618784A1 (en) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | Aluminium electrolyzer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1618784A1 true SU1618784A1 (en) | 1991-01-07 |
Family
ID=21399799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884483845A SU1618784A1 (en) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | Aluminium electrolyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1618784A1 (en) |
-
1988
- 1988-09-19 SU SU884483845A patent/SU1618784A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Производство алюмини . Справочник металлурга по цветным металлам. - М. : Металлурги , 1971, с. 204-206. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0560814B1 (en) | Electrode assemblies and multimonopolar cells for aluminium electrowinning | |
| US4247381A (en) | Facility for conducting electrical power to electrodes | |
| JPH032958B2 (en) | ||
| US4737247A (en) | Inert anode stable cathode assembly | |
| EP0998595B1 (en) | Fused chloride salt electrolysis cell | |
| CA1280715C (en) | Electrolytic cell with anode having projections and surrounded by partition | |
| US4149956A (en) | Anode structure | |
| US4118304A (en) | Electrolytic alumina reduction cell with heat radiation reducing means | |
| SU1618784A1 (en) | Aluminium electrolyzer | |
| US3034972A (en) | Electrolytic production of aluminum | |
| US3507768A (en) | Electrolytic cell | |
| US4647355A (en) | Apparatus for molten salt electrolysis | |
| US3756929A (en) | Method of operating an aluminium oxide reduction cell | |
| US3736244A (en) | Electrolytic cells for the production of aluminum | |
| US3841989A (en) | Electrolytic cell including a plurality of anodes grouped around each cathode for increased electrolyte circulation in the cell | |
| JPH0211676B2 (en) | ||
| US3509030A (en) | Casing liner | |
| US2865833A (en) | Electrolytic cell | |
| KR850001013B1 (en) | Apparatus for electrolytic production of magnesium metal from its chloride | |
| KR880000709B1 (en) | Electrolyzer for Magnesium Chloride | |
| CN111270271A (en) | A kind of bipolar electrode plate for preparing metal aluminum by aluminum chloride electrolysis and using method thereof | |
| WO2021029787A1 (en) | Aluminium-producing electrolytic cell with heat-insulated side wall lining | |
| RU1788092C (en) | Aluminum refining electrolyzer | |
| SU1125297A2 (en) | Non-diaphragm electrolytic cell for producing magnesium | |
| US2785121A (en) | Electrolytic apparatus |