Электролизер с непрерывным и само обжигающимися электродами

 

¹ 65402

Класс 1211, 1

40с, б

СССР

- ф„иф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана СССР

И. Г. Щербаков

1ЭЛЕКТРОЛИЗЕР С НЕПРЕРЫВНЫМИ САМООБЖИГАЮЩИМИСЯ

ЭЛЕКТРОДАМИ

Заявлено 21 марта 1944 года в Наркомхимпром за Ко 321 (331966) Опубликовано 31 октября 1945 года

При интенсификации электролиза расплавленных сред возникают затруднения с отводом омичеокого тенла, Наиболее целесообразным, как известно, является охлаждеиие сверху, так как верхние слои. электролита более натреты. Внизу, наоборот, нередко требуется удерживать тепло во избежание образования настылей.

Верхнее охлаждение обычно выгоднее осуществлять охлаждением вы ступающих Вверх участков электродов. Охлаждение анодов к тому же ослабляет возникновение анодного эффекта.

Указанные обстоятельства обусловливают целесообразность расположения над ванной устроиств для наращивания а иодов. Непрерывные самоо бжигающ|иеся аноды известны лишь с горизонтальным положением действующей анодной поверх ности, на пример, B со временных алюминиевых ваннах. Недостатки этого расположения весьма значительны: выделяющиеся на поверхности анода газы мешают прохождению тока, горизонтальные ванны занимают много места, в них сложен токо подвод и т.,п.

Предлагаемый электролизер с непрерывными самообжигающииися электродами устроен так, что рабочив поверхности анодов, выполненных в виде вращающихся дисков, наращиваемых сверху анодной массой, расположены вертикально; при этом поверхности катодов расположены ассимметрично к вертикальной плоскости анода.

Электродная система в принц иле аналогична описаиной в авторском свидетельстве М 42302 (1934) втом отношении, что для сокращения промежутка между анод ной и катодной поверхностями к действующей поверхности каждого анода выдвинуты решетчатые металлические катоды соседнего электрода.

Аноды имеют дискообразную форму с погружением в электроли нижнего сегмента. Анод поворачивается на оси по мере обгорания а11одной массы, которая наращивается в расположенной в да нный момент вверху части, диска. Для облегчения формования электрода применяется предварительное наращивание подходящей формы наставок кожуха аналогично тому, как это выполнено в известных аппаратах с непрерывными самообжигающимися

M 65402 электродами. (Кожух — железный или:из металла,, получаемого в данном электролизе).

Лнодная масса, подогревается и затвердевает еще до погружения в электролит вследствие теплопроводности основы и теплои|злучения с поверхности электролита. Согласно экспериментам азтора при температуре электролита в б00 — 700 получается весьма прочная и электропроводная масса. При добавлении к ней или к электролиту окисла металла при электролизе его галоидной соли на аноде вместо гало1ида выделяются СО> и CO. Рассматриваемая форма анода (биполярный электрод) для таких анодов благоприятна вследствие малых омичесиих потерь (малый путь тока сквозь электрод).

Выходящий из электролита край диска тоньше опускающегося в электролит. Соответственно плоскость катода, ра сполагаясь параллельно рабочей поверхности анода,,находится под неболывим угло|м к поперечной оси ванны. Эта незначительная асимметрия тем не менее способствует со биранию металла (кальция, магния) в крупных слитках у одного борта ванны, что удобно для выгрузки. ,цискообразный анод поворачи.вается, опираясь на ролики своею чзнешнею цилиндрической поверхностью; он может также подвешиваться на оси, подшипник которой поддерживается балкой, аокоющейсяна бортах ванны. К этой жебалке подвешивается и катод (в биполярной ванне). Катод может иметь вамостоятельные отводы, лежащие на бортах ванны, как это практикуется во многих электролизерах.

При униполяр ных электродах такие отводы обязательны; в этом случае анодными то коотводами служат балки, поддерживающие подшипники.

В биполярнл элсктролизере контакт оси в подшипнике передает ток от анодной плиты к катодной регнетке.

Как видно из изложенного, каждь1й анод можно легко снять и перенести (например, мостовым краном) в отделение ремонта. Можно, поэтому, закладку анодной массы н нагрев (только до начала затвердевания) производить в отделении ремонта или в специальном соседнем цехе; тогда в ванне будет происходить дополнительный «самообжиг» анодов. Мож но в заготовительном цехе производить и полный обжиг

aподов. В этом случае в ванне анод будет служить в продолжение одного полно|го оборота на 360 .

При асимметричном положении катода (см. выше) регулировки полюсного расстояния iHe требуется. оно пронсходит автоматически вследствие вращения анода. При изменении полюсного расстояния анод подвигается в нужную сторону вдоль оси, на которой он вращается.

В униполярном аноде обе стороны могут быть действующими; параллельно им могут располагаться два катода. Плоскость каждого из н их, согласно сказанному, располагается под острым углом к вертикальной плоскости сим метри и анода, который ;в этом случае представляет форму трапеции в горизонтальном сечении по оси вращения (катоды параллельны длинным сторонам трапеции).

Подвод то к а к катодам может бысть осуществлен и снизу подобно токоподводу в магниевых ваннах фторидных American Magnesium CoВ опмсанной анпаратуре трудно осуществить отвод анодных газов без сильного разбавления воздухом, т. е. удаление и х должно осуществлятъся главным образом вентиляционными устройствами мест|ного действия типа применяемых в хромовых или алюминиевых ваннах и т. п.

Электрически и ко нтакт в упомянутом выше подшипнике, благодаря вращению оси очищается Ьт окислов и т.д. Однако для уменьшения сопротивления можно применять электропро вод ную «смазку», например, из легкоплавии х металлов, которые могут оставаться жидкими, благодаря подогреву излучением тепла от 1поверхности электролита.

М 65402

Предмет изобретения

Техн, редактор М. В. Смольякова

Отв. редактор Д. А. Михайлов

Л04696. Подписано к печати 2,, IV-1947 г. Тираж 500 ако. Цена 65 к. Зак. 376

Типография Госпланиздата им. Воровского, Калуга

1. Злектроли зер с непрерывными саиообжигающимися электродами, о тл и ча. ю шийся тем, что вертикально расположенные рабочие повер:оности анодов выполнены в виде вращающихся дисков, наращиваемых сверху анодной массой.

2. В устройстве по п. 1 расположение поверхности катода ассиметрично IIO.отношению к вертикальной плоскости анода.