×
20.06.2013
216.012.4cb2

ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к анодному устройству алюминиевых электролизеров. Электролизер содержит стальной кожух, теплоизоляционную кирпичную кладку, угольную футеровку, ошиновку, катодное и анодное устройства, при этом анодное устройство состоит из обожженных угольных блоков, в которых выполнены вертикальные отверстия в виде усеченных конусов, нижний диаметр которых больше верхнего в 1,9÷2,1 раза и составляет 80÷100 мм, а количество отверстий в анодном устройстве 8÷10 шт. Обеспечивается возможность более быстрого и качественного вывода анодных газов, уменьшения сопротивления и напряжения на ванне, снижения сопротивления в МПР до 9%, что уменьшит расход электроэнергии на 1200-1500 кВт·ч/т алюминия. 1 ил., 1 табл.
Основные результаты: Электролизер, содержащий стальной кожух, теплоизоляционную кирпичную кладку, угольную футеровку, ошиновку, катодное и анодное устройства, отличающийся тем, что анодное устройство состоит из обожженных угольных блоков, в которых выполнены вертикальные отверстия в виде усеченных конусов, нижний диаметр которых больше верхнего в 1,9÷2,1 раза и составляет 80÷100 мм, а количество отверстий в анодном устройстве 8÷10 шт.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия, а именно к анодному устройству алюминиевых электролизеров.

Известен электролизер для получения алюминия электролизом расплава, содержащий систему непрерывных анодов с использованием предварительно обожженных анодных блоков (RU 2041975, кл. С25С 3/12, опубл. 20.08.1995), данная конструкция обеспечивает снижение удельного потребления электрической энергии.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является изобретение электролизера для производства алюминия, содержащего угольные аноды с каналами и катодное устройство, включающее слой жидкого алюминия на подине, катодные токоотводящие стержни выполнены из нерастворимых в алюминии материалов, причем их верхняя часть, выступающая из жидкого алюминия, выполнена формой, соответствующей форме противоположных каналов в аноде, и расположена в каналах анодов на расстоянии 1,0-6,0 см параллельно боковым поверхностям каналов. Каналы в угольных анодах и верхняя часть катодных токоотводящих стержней, выступающая над поверхностью жидкого алюминия, имеют треугольное сечение (RU 2282680 кл. С25С, опубл. 27.08.2006). Главным преимуществом таких анодов является уменьшение удельного расхода электроэнергии. Поскольку газопузырьковая прослойка уменьшается, то и сопротивление в электролите снижается и, как следствие, понижается напряжение на ванне.

Несмотря на это, у данных анодов есть существенный недостаток. Производство такого анода требует высокой точности и очень трудоемкой работы, так как:

- при извлечении его из вибропресса анод крошится и ломается по краям;

- при обжиге канавки слипаются друг с другом.

Серьезным недостатком является формирование неровностей на рабочей поверхности и более высокое пенообразование. Главным недостатком такого анодного блока является тот факт, который проявляется уже при эксплуатации анода. При электролизе анод погружен в электролит не полностью, т.е. вырезанные канавки торчат над электролитом, чтобы выпускать анодные газы. Со временем эти канавки забиваются угольной пеной. Далее, также со временем, анод сгорает снизу, соответственно высота канавок уменьшается, как и уменьшается высота анода, следовательно, канавки либо просто утопают полностью в электролите, либо надо извлекать аноды и каждый раз дотачивать высоту канавок, что нецелесообразно. Со временем все достоинства данных анодов пропадают.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение расхода электроэнергии.

Достигается это тем, что в обожженном аноде алюминиевого электролизера предлагается делать не каналы, а отверстия в виде усеченного конуса, отношение верхнего диаметра к нижнему диаметру 1,9÷2,1, нижний диаметр конуса 80÷100 мм, количество отверстий в аноде 8÷10. Эти отверстия позволят сократить путь отходящих газов и уменьшить толщину газовой прослойки и, как следствие, снизить сопротивление в электролите и напряжение на ванне, что приведет к уменьшению расхода электроэнергии.

Для предотвращения заполнения отверстий угольной пеной, последние выполняются в виде конуса. Это приводит к росту скорости газа в отверстиях по направлению снизу вверх и удалению угольной пены на поверхность анода.

Количество отверстий в аноде 8÷10 объясняется тем, что если отверстий будет более 10, то анод будет хрупким и может обрушиться, а если количество отверстий будет менее 8, то уменьшение газовой прослойки будет незначительным.

Также это изобретение полностью убирает еще одну проблему, возникшую при производстве анодов с каналами. Ввиду того, что отверстия в анодах имеют форму усеченного конуса, это обеспечивает беспрепятственное извлечение анодов из вибропресса. Отводимые газы будут осуществлять барботаж расплава, что приведет к повышению растворимости глинозема в электролите и снижению омического сопротивления пузырькового слоя газов, аккумулирующихся на подошве блоков.

Пример работы изобретения. Электролиз проводили на лабораторной установке при катодной плотности постоянного тока 0,62 А/см2. При проведении опытов использовались одинаковые электрохимические ячейки с различной конструкцией анода. Полученные результаты приведены на фигуре 1.

Таблица 1
Результаты, полученные после проведения опытов и расчетов
U, B ΔUн.р., В Δэл., В МПР, см Sан, см2 I, A ρуд., Ом·см
Опыт 1 2,88 1,53 1,35 6 12,56 6,2 0,456
Опыт 2 2,81 1,53 1,28 6 12,56 6,2 0,434
Опыт 3 2,76 1,53 1,23 6 12,56 6,2 0,415

Результаты лабораторных испытаний показали, что снижение сопротивления в МПР может составить 9%, что уменьшит расход электроэнергии на 1200-1500 кВт·ч/т алюминия.

Электролизер, содержащий стальной кожух, теплоизоляционную кирпичную кладку, угольную футеровку, ошиновку, катодное и анодное устройства, отличающийся тем, что анодное устройство состоит из обожженных угольных блоков, в которых выполнены вертикальные отверстия в виде усеченных конусов, нижний диаметр которых больше верхнего в 1,9÷2,1 раза и составляет 80÷100 мм, а количество отверстий в анодном устройстве 8÷10 шт.
ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 232 items.
10.01.2013
№216.012.18ee

Способ удаления титана из высокохромистых расплавов

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для рафинирования от титана сталей и сплавов на железной основе, в частности для рафинирования ферросплавов хрома с различным содержанием углерода. В способе производят выпуск металла из печи в ковш, наводят на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471874
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bca

Способ обработки канала алмазной вставки сопла

Изобретение относится к способу изготовления алмазных сопел, в частности к обработке струеформирующего канала алмазной вставки сопла для газо- и гидроабразивных устройств. Канал вставки сопла подвергают черновому шлифованию крупнозернистым алмазным микропорошком. Затем проводят окончательную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472608
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1f25

Способ варки стекломассы и стекловаренная печь с барботированием слоя стекломассы

Изобретение относится к способу варки стекла и стекловаренной печи с барботированием слоя стекломассы. Техническим результатом изобретения является увеличение производительности печи, стабилизация физических свойств стекломассы, интенсификация процессов силикатообразования, осветления и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473474
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2b43

Устройство для обработки металлического расплава рафинирующим шлаком

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к обработке металлического расплава рафинирующим шлаком. Устройство содержит открытую снизу, частично погружаемую в металлический расплав, емкость, в которой установлена огнеупорная перегородка, образующая рафинировочную камеру,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476602
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b48

Способ обработки железорудных окатышей

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для упрочнения железорудных окатышей. Сформированные путем окомкования влажной шихты в окомкователях окатыши упрочняют обжигом. После обжига окатыши обрабатывают в импульсном магнитном поле прямоугольной формы, число импульсов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476607
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e15

Способ переработки низкосортных молибденитовых концентратов

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности молибдена, и может быть использовано для переработки и разложения низкосортных молибденитовых концентратов с получением молибдата кальция, пригодного для выплавки ферромолибдена. Способ включает двустадийную обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477328
Дата охранного документа: 10.03.2013
27.03.2013
№216.012.30c6

Комбинированный алмазный инструмент для получения отверстий с задней подрезкой и выточкой

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к алмазным инструментам, предназначенным для получения отверстий с задней подрезкой и выточкой на входной части отверстия путем его отклонения от оси сверления. Инструмент содержит хвостовик и рабочую головку, установленную на конце...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478024
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.312d

Способ извлечения металлов из силикатных никелевых руд

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке силикатных руд, отвалов, техногенных продуктов, преимущественно силикатных никелевых руд. Способ извлечения металлов из силикатных никелевых руд включает рудоподготовку руды дроблением, классификацией и сортировкой, биодеструкцию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478127
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.3132

Высокопрочный сплав на основе алюминия с добавкой кальция

Изобретение относится к области металлургии материалов на основе алюминия и может быть использовано при получении изделий, работающих под действием высоких нагрузок при температурах до 100-150°С, таких как детали летательных аппаратов, автомобилей и других транспортных средств, детали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478132
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.3138

Способ вакуумного ионно-плазменного нанесения многослойного износостойкого покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способу получения износостойкого покрытия на режущем инструменте и может быть использовано в металлообработке. Наносят слой сложного нитрида титана-алюминия и слой нитрида хрома при вращении покрываемой подложки относительно распыляемых катодов. Между слоем сложного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478138
Дата охранного документа: 27.03.2013
Showing 1-10 of 234 items.
10.01.2013
№216.012.18ee

Способ удаления титана из высокохромистых расплавов

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для рафинирования от титана сталей и сплавов на железной основе, в частности для рафинирования ферросплавов хрома с различным содержанием углерода. В способе производят выпуск металла из печи в ковш, наводят на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471874
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bca

Способ обработки канала алмазной вставки сопла

Изобретение относится к способу изготовления алмазных сопел, в частности к обработке струеформирующего канала алмазной вставки сопла для газо- и гидроабразивных устройств. Канал вставки сопла подвергают черновому шлифованию крупнозернистым алмазным микропорошком. Затем проводят окончательную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472608
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1f25

Способ варки стекломассы и стекловаренная печь с барботированием слоя стекломассы

Изобретение относится к способу варки стекла и стекловаренной печи с барботированием слоя стекломассы. Техническим результатом изобретения является увеличение производительности печи, стабилизация физических свойств стекломассы, интенсификация процессов силикатообразования, осветления и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473474
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2b43

Устройство для обработки металлического расплава рафинирующим шлаком

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к обработке металлического расплава рафинирующим шлаком. Устройство содержит открытую снизу, частично погружаемую в металлический расплав, емкость, в которой установлена огнеупорная перегородка, образующая рафинировочную камеру,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476602
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b48

Способ обработки железорудных окатышей

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для упрочнения железорудных окатышей. Сформированные путем окомкования влажной шихты в окомкователях окатыши упрочняют обжигом. После обжига окатыши обрабатывают в импульсном магнитном поле прямоугольной формы, число импульсов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476607
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e15

Способ переработки низкосортных молибденитовых концентратов

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности молибдена, и может быть использовано для переработки и разложения низкосортных молибденитовых концентратов с получением молибдата кальция, пригодного для выплавки ферромолибдена. Способ включает двустадийную обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477328
Дата охранного документа: 10.03.2013
27.03.2013
№216.012.30c6

Комбинированный алмазный инструмент для получения отверстий с задней подрезкой и выточкой

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к алмазным инструментам, предназначенным для получения отверстий с задней подрезкой и выточкой на входной части отверстия путем его отклонения от оси сверления. Инструмент содержит хвостовик и рабочую головку, установленную на конце...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478024
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.312d

Способ извлечения металлов из силикатных никелевых руд

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке силикатных руд, отвалов, техногенных продуктов, преимущественно силикатных никелевых руд. Способ извлечения металлов из силикатных никелевых руд включает рудоподготовку руды дроблением, классификацией и сортировкой, биодеструкцию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478127
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.3132

Высокопрочный сплав на основе алюминия с добавкой кальция

Изобретение относится к области металлургии материалов на основе алюминия и может быть использовано при получении изделий, работающих под действием высоких нагрузок при температурах до 100-150°С, таких как детали летательных аппаратов, автомобилей и других транспортных средств, детали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478132
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.3138

Способ вакуумного ионно-плазменного нанесения многослойного износостойкого покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способу получения износостойкого покрытия на режущем инструменте и может быть использовано в металлообработке. Наносят слой сложного нитрида титана-алюминия и слой нитрида хрома при вращении покрываемой подложки относительно распыляемых катодов. Между слоем сложного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478138
Дата охранного документа: 27.03.2013
+ добавить свой РИД