SU916609A1

SU916609A1 - Continuous anode block

Info

Publication number: SU916609A1
Application number: SU802901545A
Authority: SU
Inventors: Gennadij I Gladkikh; Nikolaj A Kaluzhskij; Aleksandr N Smorodinov
Original assignee: Vni Pi Aljuminievoi Magnievoi
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1982-03-30

Description

Изобретение относится к алюминиевой промышленности, в частности к электролизерам для производства алюминия, и может быть использовано в черной металлургии при футеровке, например,сталеплавильных агре- ® гатов.The invention relates to the aluminum industry, in particular to electrolytic cells for the production of aluminum, and can be used in the iron and steel industry for lining, for example, steelmaking units.

Известны электролизеры с предварительно обожженными анодами, которые представляют собой массив, образовав-?® ный из отдельных угольных блоков, в которых устанавливаются ниппеля с прикрепленными к ним алюминиевыми штангами, служащими одновременно · для механического удержания угольных блоков и токоподводов к ним от анодной ошиновки [13Electrolyzers with prebaked anodes are known, which are an array formed of individual carbon blocks, in which nipples are installed with aluminum rods attached to them, serving simultaneously for mechanical holding carbon blocks and current leads to them from the anode busbar [13

Такая конструкция обожженных анодов требует периодической и полной замены, причем примерно Ι5-20Ζ угольных блоков (огарков) не могут быть использованы и идут в переработку.This design of calcined anodes requires periodic and complete replacement, and approximately Ι5-20Ζ of coal blocks (cinders) cannot be used and are being recycled.

Известен анодный массив, состояадий из отдельных угольных блоков, у которых боковые поверхности блоков, соприкасающихся друг с другом имеют выемки определенной /формы.The anode array is known, consisting of individual coal blocks, in which the side surfaces of the blocks in contact with each other have recesses of a certain / shape.

При соединении этих блоков выемки образуют замкнутое поле-пространство, в которое заливают расплавленный алюминий. После заливки алюминия образуется твердый каркас, который скрепляет’и удерживает угольные блоки между собой [2].When these blocks are connected, the recesses form a closed field-space into which molten aluminum is poured. After pouring aluminum, a solid frame is formed, which fastens and holds the coal blocks together [2].

Данная конструкция имеет тот не- , достаток,что необходимо каждый блок заливать алюминием, а приближение к электролиту, температура которого выше температуры плавления алюминия, приведет к тому, что алюминий, находящийся в пазах, выплавляется и нарушается электрический контакт межлу блоками.This design has the disadvantage that it is necessary to fill each block with aluminum, and approaching an electrolyte whose temperature is higher than the melting temperature of aluminum will cause the aluminum in the grooves to melt and break the electrical contact between the blocks.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является анодный массив, включающий обож3 916609 женные блоки, имеющие на верхней поверхности выступы, а на нижней впадины, выполненных в виде ласточкина хвоста по всей длине блока, с помощью которых блоки механически взаимно соединяются друг с другом [3].The closest to the proposed technical essence is the anode array, including burnt blocks with protrusions on the upper surface, and on the lower cavity, made in the form of a dovetail along the entire length of the block, with the help of which the blocks are mechanically interconnected with each other [3 ].

Основным недостатком данного массива является то, что взаимные впадины и выступы не обеспечивают плотного механического соединения блоков между собой,· необходимого для хорошего электрического и механического контакта.The main disadvantage of this array is that the mutual hollows and protrusions do not provide a tight mechanical connection of the blocks together, · necessary for good electrical and mechanical contact.

Цель изобретения - увеличение срока службы анодного массива.The purpose of the invention is to increase the service life of the anode array.

Указанная цель достигается тем, что обожженные угольные блоки, заключенные в анодную раму, выполнены в виде объемного усеченного клина, сечение которого представляет собой равнобочные трапеции, соединенные меньшими основаниями.This goal is achieved by the fact that the charred coal blocks enclosed in the anode frame are made in the form of a volumetric truncated wedge, the cross section of which is equal-sided trapezoid connected by smaller bases.

Конструкция блоков, составляющих анодный массив, стянутый металлической рамой, позволяет осуществить более надежный контакт за счет увеличенной площади соприкосновения каждого блока с соседними с ним сопряженными.The design of the blocks constituting the anode array, tightened by a metal frame, allows for more reliable contact due to the increased contact area of each block with its adjacent ones.

В зависимости от условий эксплуатации и конструкции электролизера предлагаемые угольные блоки могут быть собраны в прямоугольный или круглый анодный массив.Depending on the operating conditions and the design of the electrolyzer, the proposed coal blocks can be assembled into a rectangular or round anode array.

На фиг. 1 изображен угольный блок; на фиг. 2 - вид А на фиг. I; на фиг. 3 - вид В на фиг. 1; на фиг.4анодный массив прямоугольной формы, вид сбоку; на фиг. 5 - то же; на фиг. 6 - анодный массив кольцевой формы; на фиг. 7 - то же, вид сверху.In FIG. 1 shows a coal block; in FIG. 2 is a view A in FIG. I; in FIG. 3 is a view B in FIG. one; in Fig.4 anode array of rectangular shape, side view; in FIG. 5 is the same; in FIG. 6 - anode array of a ring shape; in FIG. 7 - same, top view.

Анодный массив состоит из обожженных угольных блоков 1 клиновидной формы, которые в поперечном сечении представляют равнобочные трапеции (фиг. 2 и 3) соединенные меньшими основаниями, причем на его торцовые стороны напыляется слой алюминия для обеспечения хорошего электрического контакта при подводе тока к ним от анодной ошиновки.The anode array consists of fired coal blocks 1 of a wedge-shaped shape, which in cross section represent isosceles trapezoid (Fig. 2 and 3) connected by smaller bases, and a layer of aluminum is sprayed on its end sides to ensure good electrical contact when current is supplied to them from the anode busbar .

Поскольку скошенные поверхности с каждой стороны угольного блока выполнены строго симметрично, при сборке анодного массива каждые соседние блоки смещены относительно друг друга на 1/2 своей высоты, образуя ряд блоков с таким же смещением. При этом верхние скошенные боковые поверхности нижестоящего ряда блоков прижимаются к нижним скошенным боковым поверхностям вышестоящего ря5 да, в котором в верхней части образуются клиновидные пазы между верхними скошенными поверхностями. Для '•крепления анодного массива служат анодные рамы 2 .Since the beveled surfaces on each side of the coal block are made strictly symmetrical, when assembling the anode array, each neighboring block is offset 1/2 of its height relative to each other, forming a series of blocks with the same offset. In this case, the upper beveled side surfaces of the lower row of blocks are pressed against the lower beveled side surfaces of the superior row, in which wedge-shaped grooves are formed in the upper part between the upper beveled surfaces. For '• fixing the anode array, anode frames 2 are used.

,0 При анодном массиве прямоугольной формы клиновидные анодные бло..ки собираются меньшими торцовыми сторонами навстречу друг другу. При кольцевом анодном массиве клино15 видные блоки устанавливаются таким . образом, что его меньшие торцовые стороны направлены во внутрь массива, а большие - наружу., 0 With a rectangular anode array, the wedge-shaped anode blocks .. are assembled with smaller end faces towards each other. With the annular anode array, wedge-shaped visible blocks are set as follows. so that its smaller end faces are directed into the interior of the array, and the larger ones are directed outward.

В период работы электролизераDuring the operation of the electrolyzer

2о нижняя часть анодного массива - подошва, анода, непрерывно сгорает примерно со скоростью 2 см в сутки.2о the lower part of the anode array - the sole, the anode, continuously burns at about 2 cm per day.

Клиновидная конструкция блоков анодного массива исключает выпаде25 ние образовавшегося огарка, таким образом, он работает как целый клин, будучи защемленным между соседними здоровыми блоками.The wedge-shaped design of the blocks of the anode array eliminates the formation of the cinder, thus, it works like a whole wedge, being pinched between adjacent healthy blocks.

Для обеспечения непрерывной пода30 чи анода он периодически наращивается новыми блоками, вставляемыми в клиновые пазы с усилием, обеспе· чивакнцим плотное прилегание всех сопрягаемых поверхностей друг к ^другу·To ensure continuous supply of the anode, it is periodically expanded with new blocks inserted into the wedge grooves with force, ensuring a tight fit of all mating surfaces to each ^other

Преимущество непрерывного анодного массива по сравнению с известным заключается в уменьшении падения напряжения за счет увеличения рабочей площади подошвы а,нода, так как предлагаемая конструкция исключает зазоры между блоками анодного массива. На известных электролизерах периодически осуществляется замена анодных блоков, что приводит, хотя и кратковременно, к нару шению технологического режима ванны - при использовании предлагаемого непрерывного анода этот фактор СА отпадает. Кроме того, исключаются трудозатраты, связанные с заменой сгоревших анодов на новые, улучшаются условия труда и атмосфера в электролизном корпусе за счет того, ⁵⁵ что отпадает необходимость открывать укрытие электролизера при замене анодов, сокращается потребность алюминия и стали за счет исключения из оборота токоподводящйх элементов обожженных анодов, уменьшаются потери сырья, которые неизбежны при транспортировке огарков с находящимися на. его поверхности застывшими электроли- 5 тами глиноземом, капитальные затраты за счет ликвидации анодно-монтажного отделения и одновременно высвобождаются ИГР и рабочие, обслуживающие это отделение. ,0The advantage of a continuous anode array in comparison with the known one is to reduce the voltage drop by increasing the working area of the sole a, node, since the proposed design eliminates gaps between the blocks of the anode array. On known electrolyzers, the anode blocks are periodically replaced, which leads, albeit briefly, to a disruption of the technological regime of the bath — when using the proposed continuous anode, this CA factor disappears. In addition, labor costs associated with replacing burned anodes with new ones are eliminated, working conditions and the atmosphere in the electrolysis case are improved due to the fact that ⁵⁵ there is no need to open the electrolyzer's shelter when replacing the anodes, aluminum and steel are reduced due to the exclusion of burned current-carrying elements anodes, reduced losses of raw materials, which are inevitable when transporting cinder with those on. its surface with frozen electrolytes 5 alumina, capital costs due to the elimination of the anode-assembly compartment and at the same time IGR and workers serving this department are released. 0

Claims

Continuous anode array including calcined coal-bed seams, five, five in the anode frame, characterized in that, in order to increase the service life of the anode array, the anode blocks are made in the form of a volumetric truncated wedge, the cross section of which is equal-sided trapezoid connected lesser grounds.