Катодный кожух алюминиевого электролизера

 

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к конструкции электролизеров для получения алюминия. Катодный кожух алюминиевого электролизера содержит стенки, днище, шпангоуты по продольным сторонам, элементы жесткости по торцевым сторонам и фланцевый лист и имеет горизонтальный пояс жесткости коробчатого сечения, являющийся опорой для фланцевого листа, расположенный по периметру кожуха выше торцов шпангоутов и элементов жесткости, одной из сторон которого служит стенка кожуха. Горизонтальный пояс жесткости выполнен из металлических полос, при этом полосы продольных и поперечных сторон соединены в замок и сварены между собой, а фланцевый лист соединен с кожухом разборным соединением. Изобретение позволит увеличить срок службы кожуха. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к конструкции электролизеров для получения алюминия.

Катодный кожух является одним из элементов алюминиевого электролизера и предназначен для защиты футеровки, заключенной внутри него от разрушения. В связи с этим он должен обладать необходимой прочностью для обеспечения длительного срока работы электролизера.

Известен катодный кожух алюминиевою электролизера, имеющий основные и дополнительные стенки и днище, между которыми расположены и жестко соединены с ними ряд косынок, и продольные опорные балки под днищем. В днище и основных стенках сделаны окна в местах примыкания дополнительной стенки (авт. св. СССР 165078).

Недостатком этого кожуха является то, что возникающие в нем в процессе эксплуатации напряжения от расширения футеровки приводят к пластической деформации кожуха, что отрицательно сказывается на сроке его службы.

Известен катодный кожух алюминиевого электролизера, имеющий стенки, днище, фланцевый лист, шпангоуты, охватывающие стенки и днище, при этом последние являются также элементами, соединяющими шпангоуты (см. патент РФ 2051204).

Этот патент принят за прототип.

В этом кожухе недостаточна жесткость, возникающие в нем в процессе эксплуатации напряжения от расширения футеровки приводят к пластическим деформациям кожуха, что снижает срок его службы.

Задачей изобретения является увеличение жесткости кожуха для уменьшения деформаций его в процессе эксплуатации.

Техническим результатом является увеличение срока службы кожуха.

Технический результат достигается тем, что катодный кожух алюминиевого электролизера, содержащий стенки, днище, шпангоуты по продольным сторонам, элементы жесткости по торцевым сторонам и фланцевый лист, имеет горизонтальный пояс жесткости, расположенный по периметру кожуха выше торцов шпангоутов и элементов жесткости. Горизонтальный пояс жесткости имеет коробчатое сечение, одной из сторон которого служит стенка кожуха, и является опорой для фланцевого листа.

Горизонтальный пояс жесткости выполнен из металлических полос, при этом полосы продольных сторон соединены с полосами поперечных сторон в замок и сварены между собой.

Фланцевый лист соединен с кожухом разборным соединением.

Установка горизонтального пояса жесткости коробчатого сечения выше торцов шпангоутов и элементов жесткости в торцах кожуха позволяет значительно уменьшить деформацию верхней части всего кожуха.

На фиг.1 показан продольный вид кожуха.

На фиг. 2 показан вид кожуха сверху.

На фиг. 3 показан вид кожуха с торца.

На фиг. 4 показан узел 1 торца кожуха.

Кожух имеет стенку 1, днище 2, шпангоуты 3, горизонтальный пояс жесткости 4, проходящий вокруг стенки 1 и расположенный выше торцов и шпангоутов 3. Пояс жесткости 4 изготовлен из листов 5, 6 и 7, сваренных между собой и со стенкой 1 таким образом, что образуют коробчатое сечение. Лист 5 сварен из двух продольных 8, 9 и двух поперечных 10 и 11 металлических полос, соединенных между собой в замок. Листы 6 и 7 изготовлены аналогичным образом.

На лист 5 пояса жесткости 4 положен фланцевый лист 12. Фланцевый лист крепится к кожуху с помощью болтов 13. На торцевых сторонах кожуха размещены элементы жесткости 14.

При работе электролизера пояс жесткости 4 принимает на себя усилия, возникающие в футеровке кожуха, переводя при этом рабочие деформации кожуха в область упругих и сохраняя прочность кожуха и равномерность обжатия футеровки.

Как показали промышленные испытания, такая конструкция кожуха позволила увеличить срок службы кожуха на 20-25%.

Формула изобретения

1. Катодный кожух алюминиевого электролизера, содержащий стенки, днище, шпангоуты по продольным сторонам, элементы жесткости по торцевым сторонам и фланцевый лист, отличающийся тем, что он имеет горизонтальный пояс жесткости коробчатого сечения, являющийся опорой для фланцевого листа, расположенный по периметру кожуха выше торцов шпангоутов и элементов жесткости, одной из сторон которого служит стенка кожуха.

2. Катодный кожух по п.1, отличающийся тем, что горизонтальный пояс жесткости выполнен из металлических полос, при этом полосы продольных и поперечных сторон соединены в замок и сварены между собой.

3. Катодный кожух по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что фланцевый лист соединен с кожухом разборным соединением.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4