Способ монтажа катодной секции алюминиевого электролизера

 

Изобретение относится к электролитическому получению алюминия и может быть использовано при монтаже катодных устройств алюминиевых электролизеров . Целью изобретения является снижение энергетических затрат при работе электролизера за счет уменьшения контактного электросопротивления между стержнем и блоком. Заполнение зазора чугуном между стальным токоподводящим стержнем и углеродистым блоком в две стадии при температуре чугуна во второй стадии выше обычной позволяет снизить падение напряжения в подине алюминиевого электролизера. 1 табл. с $

СОЮЗ COBETCHHX д О

РЕСПУБЛИК цр 4 С 25 С 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИ П Т

ill ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4201586(2302

I (22) 02.03.87 (46) 23.12.88. Бюл. У 47 (71) Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного. института алюминиевой, магниевой и электродной промьиюпенности (72) Б.И. Aroma А.Н. Маленьких, А.П. Панин и В.А. Евменов (53) 669.713.72(088 .8) (56) Производство алюминия. Справочник металлурга по цветным металлам.И.! Иеталлургия, 1971, с. 243-244.

„„SU„„144 196 А1 (54) СПОСОБ МОНТАЖА КАТОДНОЙ СЕКЦИИ

АЛЮМИНИЕВОГО ЗЛЕКТРОЛИЗЕРА (57) Изобретение относится к электролитическому получению алюминия н может быть использовано при монтаже катодных устройств алюминиевых электролизеров. Целью изобретения является снижение энергетических затрат при работе электролизера за счет уменьшения контактного электросопротивления между стержнем и блоком.

Заполнение зазора чугуном между стальным токоподводящим стержнем и углеродистым блоком в две стадии при температуре чугуна во второй стадии выше обычной позволяет снизить падение напряжения в подине алюминиевого электролизера. 1 табл.

1446196

Изобретение относится к электролитическому получению алюминия и может быть использовано при монтаже катодных устройств алюминиевых элект5 ролизеров.

Цель изобретения - снижение энергетических затрат при работе электролизера за счет уменьшения контактного электросопротивления между стерж- 10 нем и блоком.

Пример 1. Стальной токоподводящий стержень сечением 145х230 мм устанавливают в трапециевидный паз углеродистого блока сечением 255- 15

265х145 мм с зазором между дном nasa н стержнем 15 мм. В зазор между блоком и стержнем заливают при 1200 С чугун, содержащий, Уг углерод 3,5; кремний 3 ° 0; ФосФор 1,03 марганец 20 не более 0,9, в количестве 9Х от массы общей заливки, обеспечивающей заполнение зазора на высоту 3,6 мм.

После охлаждения катодной секции до 150 С оставшийся объем зазора заливают чугуном с температурой

1300 С, превышающей температуру заливки первой стадии на 100 С. Остывшую катодную секцию осматривают на предмет наличия трещин в блоках, 30 а затем измеряют электрическое сопротивление контакта стержень - блок. цосле этого нодовую секцию демонтируют

:и обследуют на предмет выявления состоя%Ей (плостности) данного кон 1 ак 35 та путем отбора .образцов.

Пример 2» Монтаж подовой секции осуществляют аналогично примеру 1 но температура чугуна во вто. э о рой стадии 1370 С и превышение со- щ0 ставляет 170 С, высота заполнении зазора s первой стадии 5,3 мм или

0,35 расстояния между горизонтальной поверхностью паза блока и стержнем, температура подовой секции, охлалден-45 ной после первой стадии заполнения зазора, 170 С.

Hp и м е р 3. Ионтаж подовой секции осуществляют аналогично примеру 1, но температура чугуна во второй стадии 1450 С или превышение составляет 250 С, высота заполнения зазора в первой стадии 7, 5 мм нли 0,5 расстояния между горизонтальной поверхностью паза блока и стержнем„ температура подовой секции, охлажденной после первой стадии заполнения зазора, 200 С.

Результаты представлены в таблице.

Из таблицы видно„что электрическое сопротивление в контакте стерженьблок снижается на 25Х при разнице температур чугунной заливки в первой н второй стадиях заполнения зазора между стержнем и блоком 100-250 С.

Кроме того, установлено, что увеличение высоты заполняемой части зазора в первой стадии заливки более

0 5 расстояния между дном паза и стержнем и уменьшение температуры чугуна во второй стадии, превышающей температуру чугуна первой стадии о менее чем на 100 С, не обеспечивают получение плотного контакта: в первом случае из-за турбулентности потока расплавленного чугуна при заполнении зазора во второй стадии, во втором — в результате снижения жидкотекучести чугуна, а уменьшение высоты заполняемой части зазора в первой стадии менее 0,25 и увеличение температуры более чем на 250 С ведет к образованию трещин в блоке из-за его перегрева.

Заполнение зазора между стальным токоподводящим стержнем н углеродистым блоком в две стадии. "первоначально путем заполнения чугуном, нагре- . тым до 1200 С, только части зазора, заключенного между дном паза блока. и стержнем, а затем после охлаждео ния катодной секции до 150-200 С остальной части зазора чугуном нао

Э гретым на 100-250 С вьпие температуры чугуна, залитого в первой стадии, обеспечивает эа счет повышения жидкотекучести чугуна создание более плотного контакта между стержнем и блоком. Причем повышение температуры чугуна во второй стадии заливки становится возможным благодаря частичному заполнению зазора и последующему охлаждению катодной секции в первой с= àäèè, так как зто позволяет осуществить подготовку к второй стадии заполнения зазора, связанной с дополнительным приходом тепла перегретого чугуна. При этом не происходит перегрева катодной секции, что ведет к предотвращению образования трещин в углеродистом блоке.

С осуществлением двух стадий заполнения зазора между стержнем и блоком устраняется также операция по специальному подогреву катодной секции перед заливкой в зазор чугуна.

Суммарная

Темпера.тура охлажденной секВысота части

Температура чугуна вто рой стадии, С остояние контакта:

+) - плотное

-) — с пустотами лектосоревышеие темзазора, заполненного в первой стадии (расстояние между дном паза и стержнем) ротив- протяение женност ературы угуна торой тадии, С трещин, мм конции пос ле первой стадии, С акте, кОм

УОО (+) 1300 100

1370 170

0,25

150 (+) 0,35

170 (+) 0,50

1450 250

1500 300

1250 50

1370 170

0,35 (+) 170

0,35

170

0,60

170 (+) i?0

1370

0,20

170

1370

0 35

170

100 (+) 0,35

Ф 1370

250

170

1250

Составитель Л. Романова

Техред Л.Олийнык

Корректор С.Шекмар

Редактор И. Горная

Заказ 6719/32 Тираж 622 Подписное к

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

t 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

14461

Таким образом, изобретение позволяет за счет повышения плотности контакта стержень — блок снизить электрическое сопротивление в нем до 25Х, что в свою очередь позволяет

5 снизить падение напряжения в подине алюминиевого электролизера на 12 мВ. формула из обр ет ения

Способ монтажа катодной секции алюминиевого электролизера, включающий укладку стального токоподводящего стержня в паз углеродистого блока, заливку чугуном зазора между

96 4 стержнем и блоком, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат за счет уменьшения контактного электросопротивления между стержнем и блоком, заливку чугуном ведут в две стадии: сначала заполняют чугуном часть зазора на высоту 0,25-0,50 расстояния между стержнем и дном паза блоо ка и охлаждают секцию до 150-200 С. а затем заполняют оставшуюся часть зазора чугуном с температурой, прео вышающей на 100-250 С температуру чугуна первоначальной заливки.

125 90

120 40

120 30

120 50

125 70

115 70

130 50