Устройство для подвода тока к самообжигающемуся аноду алюминиевого электролизера

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 25 С 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3816728/22-02 (22) 20.11.84 (46) 23.04.86. Бюл. Р 15 (71) Всесоюзный ордена Октябрьской

Революции научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промьппленности (72) Ю.Ф, Бочкарев, В.Ф. Виноградов, С.С. Стародубровский и А.М. Цыплаков (53) 669.713.7(088.8) .(56) Производство алюминия: Справочник металлурга йо цветным металлам.

М.: Металлургия, 1971, с. 386.

Авторское свидетельство СССР

У 954522, кл. С 25 С 3/16, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА ТОКА

К САИООБЖИГАЮЩЕИУСЯ АНОДУ АЛЮИИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включающее анод с токоподводящим штырем, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения выходов по тбку энергии, штырь выполнен в форме. трехгранной пирамиды, причем одно из ребер пирамиды обращено к подошве анода.

1 12258

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, и мджет быть использовано для оборудования электролизеров с боковым подводом тока к аноду.

Цель изобретения — повышение выходов по току и энергии.

Сущность изобретения заключается в том, что при применении штыря тре- 10 угольного сечения и расположения его в теле анода ребром в сторону подошвы анода "рабочая" поверхность штыря увеличивается, так как в этом случае

"рабочей" поверхностью является пло- 1 щадь двух его граней, прилегающих к данному ребру; возрастает также сопротивление штыря изгибу.

При этом площадь сечения и длину штыря сохраняют низменными с тем, 20 .чтобы плотность тока в самом штыре и распределение тока в теле анода остались в прежних (оптимальных) пределах. Очевидно, что в таком случае и металлоемкость (масса) предлагаемо-2

ro штыря будет такой же, как и для штыря круглого сечения.

Например, при использовании штыря с сечением в виде равностороннего треугольника его "рабочая" поверхность увеличивается примерно на 21, а в виде равнобедренного треугольника о с углом при вершине 30 — íà 60Х по сравнению со штырем круглого сечения такой же площади сечения и длины., Соответственно на ту же величину

35 уменьшается падение напряжения в контакте штырь — тело анода, так как оно прямо пропорционально плотности тока (обратно пропорционально площа46 ди контакта) при прочих равных условиях. Согласно расчетам момент сопротивления изгибу такого треугольо ного штыря с углом при вершине 30 в 1,7 раза больше, чем круглого равных площадей сечения.

При замене указанных штырей на штыри пирамидальной формы с сечением в виде равнобедренного треугольника о с углом при вершине 30, максимальной площадью сечения (в основании пирамиды) 25 см, длиной забитой части 80 см (как и для круглых штырей) и расположении их в теле анода так, о что ребра штырей при угле 30 обращены в сторону подошвы анода, площадь токоведущей ("рабочей") поверхности контакта штырь — тело анода составит

403 см (площадь двух граней пирамиды, прилегающих к указанному ребру), что на 60Х больше, чем при использовании круглых штырей. Момент сопротивления з изгибу таких штырей равен 30,2 см что в 1,7 раза больше, чем для круглых. Так как падение напряжения в контакте между штырем и телом анода обратно пропорционально площади поверхности этого контакта при прочих равных условиях, то величина падения напряжения в указанном контакте в случае применения треугольных штырей

Чем меньше величина острого угла в сечении штыря, тем больше положительный эффект. Однако минимально допустимая величина угла ограничена 0 расстоянием между горизонтальными рядами штырей. Так, при шахматной схеме расстановки штырей (расстояние между штырями около 40 см) указанный угол в сечении штыря не должен быть о меньше 15

На фиг. 1 показано известное устройство, где в спеченной части (те80 2 ле) анода 1 установлен токоподводящий штырь 2 круглого сечения (стрелками показано направление электрического тока). На фиг. 2 показано предлагаемое устройство, вид спереди; на фиг. 3 — то же, внд сбоку, где в спеченной части анода 1 установлен токоподводящий штырь треугольного сечения 2 таким образом, что одно из

его ребер 3 обращено в сторону подошвы анода 4.

Пример. В электрическом балансе алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом на силу тока

70 кА падение напряжения в контакте штырь — тело анода составляет по натурным измерениям 62 мВ. При этом штырь имеет форму конуса круглого сечения следующих размеров: длина забитой части штыря 00 см, максимальная площадь сечения (в основании ког нуса) 25 см . В данном случае площадь токоведущей (" рабочей" ) поверхности контакта между штырем и телом анода составляет 252 см (половина полной площади поверхности забитой части штыря). Момент сопротивления изгибу такого штыря равен 17,8 см

По практическим данным уменьшение выхода по току вследствие перекосов анода из-3а деформации (изгиба) данных штырей составляет около 0,3 абс. .

225880

Составитель А. Арнольд

Редактор А. Козориз Техред И.Попович Корректор О. Луговая

Заказ 2106/20 Тираж 615 Подписное

BEfHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 з 1 уменьшится на 62 х 0,6 = 37 мВ по сравнению с круглыми штырями, что равносильно при прочих равных условиях экономии около 130 кВт ч электроэнергии на 1 т алюминия. При этом выход по току увеличится на 0,31 за счет практически полного исключения перекосов анода вследствие деформации (изгиба) штырей. Такое повышение выхода по току приведет наряду с увеличением выпуска металла к соответствующему сокращению расходных коэффициентов сырья и материалов, в том числе удельного расхода электроэнергии еще на.50.кВт ч/т.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет сократить расход электроэнергии и увели" чить выход по току при производстве

1п алюминия электролитическим способом.