Перекрытие катодных шин алюминиевого электролизера

 

Изобретение относится к электролитическому производству алюминия, к конструкции съемного перекрытия катодных шин электролизера. Для уменьшения разницы значений поперечной составляющей магнитного поля в различных зонах катода длина участка перекрытия катодных шин из неферромагнитных плит с левой стороны катодного кожуха выполнена больше длины немагнитного участка, расположенного с правой стороны катода. Технический результат: стабилизация технологического режима работы электролизера, сокращение потерь катодного металла и увеличение выхода по току. 1 ил.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в конструкции электролизеров для получения алюминия.

Известно перекрытие катодных шин, содержащее плиты из чугуна, стали, железобетона, расположенные по обе продольные стороны катодного кожуха электролизера и опирающиеся одним концом на катод, а другим - на строительные конструкции [1].

Недостатком перекрытия является то, что ухудшается распределение магнитного поля, а именно его поперечной составляющей в выходном по направлению тока серии торце электролизера. В результате происходит снижение выхода по току.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является перекрытие катодных шин алюминиевого электролизера, состоящее из плит, выполненных из ферромагнитного материала, причем часть плит, расположенных у продольных бортов в зоне выходного торца катодного кожуха, выполнена из немагнитного материала, а остальная часть - из ферромагнетика [2].

Недостатком указанной конструкции перекрытия является то, что участки перекрытия катодных шин, выполненные из немагнитного материала, имеют одинаковую длину относительно продольных сторон электролизера, в связи с этим не обеспечивается требуемая симметричность распределения поперечной составляющей магнитного поля в зоне жидкого алюминия и электролита.

Задача изобретения - уменьшение разницы значений поперечной составляющей магнитного поля в различных зонах катода.

Поставленная задача достигается тем, что длина участка перекрытия катодных шин алюминиевого электролизера из неферромагнитных плит, опирающихся на левую по направлению тока серии электролизеров стенку катодного кожуха, больше длины немагнитного участка, расположенного с правой стороны катода, в 1,25-5,0 раза.

В результате уменьшается разность значений поперечных составляющих магнитного поля (Ву) от токов анодных и особенно катодных шин в шахте электролизера, т.е. улучшается симметричность их распределения.

Чем меньше положительные значения Ву на входной половине электролизера и отрицательные на выходной, тем меньше разность значения Ву и тем лучше симметричность ее распределения.

Выполнение несимметричного перекрытия катодных шин в выходном торце катода с более длинным немагнитным участком, расположенным с левой стороны электролизера относительно правого участка, позволяет уменьшить как абсолютные величины Ву, так и улучшить симметрию магнитного поля не только в этом торце, но и в центральной зоне шахты электролизера.

Разность между значениями Ву в центральной зоне как в точках, симметричных относительно поперечной оси электролизера, так и в точках, симметричных относительно его продольной оси, уменьшается на 8-15%.

При отношении длины левого неферромагнитного участка к длине правого участка из такого же материала менее 1,25 или вышеуказанное отношение более 5,0 ухудшается симметрия распределения Ву относительно поперечной и продольной оси электролизера.

На чертеже изображены перекрытие катодных шин и его схематическое расположение на электролизере.

Перекрытие катодных шин алюминиевого электролизера состоит из неферромагнитных плит 1 с левой стороны по направлению тока серии и неферромагнитных плит 2 с правой стороны, а также ферромагнитных плит 3, расположенных по обе стороны шахты электролизера.

Пример конкретного выполнения перекрытия катодных шин. На электролизере с верхним токоподводом на силу тока 156 кА (типа С-8БМ) с каждой продольной стороны установлено по 11 плит. Плиты выполнены длиной 1750 мм, шириной 900 мм и примыкают друг к другу длинными сторонами, а короткими опираются с одной стороны на стенку катодного кожуха, а с другой - на строительные конструкции. С левой стороны по направлению тока серии электролизера на выходном торце электролизера установлены подряд три неферромагнитные плиты 1 из железобетона, с правой стороны также установлены две последние (по ходу тока) плиты 2 из железобетона. Остальные плиты 3 выполнены из ферромагнитного материала.

За счет различной длины неферромагнитных участков с левой и правой сторон, находящихся в зоне выходного торца электролизера, уменьшается разность между значениями Ву в центральной зоне шахты электролизера на 8-15%, т. е. улучшается симметричность ее распределения. В результате стабилизируется технологический режим работы электролизера, сокращаются потери катодного металла, что увеличивает выход по току на 0,3-0,5%.

Формула изобретения

Перекрытие катодных шин алюминиевого электролизера, расположенное вдоль обеих продольных сторон катодного кожуха и выполненное у входного торца электролизера из ферромагнитных, а у выходного торца - из неферромагнитных плит, отличающееся тем, что длина участка перекрытия из неферромагнитных плит с левой стороны катода по направлению тока серии электролизера больше длины немагнитного участка, расположенного с правой стороны катода, в 1,25 - 5,0 раза.

РИСУНКИ

Рисунок 1