×
18.05.2019
219.017.58be

Результат интеллектуальной деятельности: КАТОДНЫЙ КОЖУХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к электролитическому производству алюминия, а именно к конструктивным элементам алюминиевых электролизеров. Ванна катодного кожуха состоит из продольных и торцевых стенок, связанных между собой днищем. Металлическая ванна установлена внутри жесткого каркаса, образованного шпангоутами. В продольных стенках ванны выполнены окна для вывода катодных стержней. Расстояние от центра не более 6 крайних окон для вывода катодных стержней до стенки катодного кожуха в направлении ближайшей торцевой стенки составляет 0,55-0,8 от ширины окон для вывода катодных стержней в средней части продольной стенки. 1 ил.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, а именно к конструктивным элементам алюминиевых электролизеров.

Катодный кожух является одним из элементов алюминиевого электролизера и должен обеспечивать защиту заключенной внутри него футеровки от деформации и разрушений, возникающих под действием сил, развивающихся внутри катодного устройства.

Известен катодный кожух алюминиевого электролизера, в котором продольные и торцевые стенки и днище соединены между собой разборными шпангоутами, при этом вертикальная часть шпангоутов жестко соединена с продольными стенками кожуха, а стенки свободно установлены на днище и зафиксированы в этом положении клиновыми соединениями (авторское свидетельство СССР №1656904, МПК С25С 3/08, 1989).

Недостатком известного катодного кожуха является малый срок службы. Возникающие в процессе эксплуатации кожуха термические напряжения и напряжения от расширения футеровки в результате ее пропитки солями приводят к деформации стенок кожуха в наиболее слабых его местах, а именно в местах клинового присоединения стенок к днищу и в местах соединения стенок между собой, что приводит к снижению срока службы кожуха.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является катодный кожух алюминиевого электролизера, включающий футеруемую внутри металлическую ванну с продольными стенками с окнами для вывода катодных стержней, торцевыми стенками и днищем, установленную внутри жесткого каркаса, образованного обеспечивающими жесткость поперечными цельносварными шпангоутами, установленными на опорной раме и жестко к ней приваренными, элементами связи, размещенными между поперечными рамами каркаса и жестко с ними соединенными, причем верхние их края закреплены на уровне каркаса, а нижние - на расстоянии от верха каркаса, не превышающем 1/3-1/5 высоты стенок кожуха, поясами жесткости торцевых стенок, жестко соединенными с крайними поперечными рамами, а также снабженного элементами, выполненными в виде металлических накладок, расположенными ниже уровня окон для вывода катодных стержней и соединенными со стенками кожуха (авторское свидетельство СССР 1705413, С25С 3/08).

Известный катодный кожух приводит к снижению срока службы катодного устройства в связи с образованием трещин в крайних подовых секциях во время обжига и пуска электролизеров.

Проблема образования трещин в крайних подовых секциях во время обжига и пуска электролизеров связана с тем, что в процессе обжига и пуска алюминиевых электролизеров происходит термическое расширение подины, превышающее термическое расширение катодного кожуха. В результате этого наблюдается смещение катодных стержней в окнах для вывода катодных стержней относительно центра окна в сторону ближайшей торцевой стенки катодного кожуха, и чем ближе к торцевым стенкам расположено окно для вывода катодного стержня, тем больше это смещение. Наступает момент, когда катодные стержни 1-6 крайних окон для вывода катодных стержней, ближайших к торцевой стенке ванны катодного кожуха, начинают упираться в продольные стенки катодного кожуха, а дальнейшее расширение подины приводит к изгибу подовых секций и их разрушению, а именно образованию поперечных вертикальных трещин.

Задачей изобретения является увеличение срока службы электролизера путем устранения проблемы образования трещин в крайних подовых секциях во время обжига и пуска электролизеров.

Задача решается тем, что в катодном кожухе алюминиевого электролизера, содержащем футеруемую внутри металлическую ванну с продольными стенками с окнами для вывода катодных стержней, торцевыми стенками и днищем, установленную внутри жесткого каркаса, образованного шпангоутами, в соответствии с предлагаемым изобретением расстояние от центра не более 6 крайних окон для вывода катодных стержней до стенки катодного кожуха в направлении ближайшей торцевой стенки составляет 0,55-0,8 от ширины окон для вывода катодных стержней в средней части продольной стенки.

Отличие предлагаемого изобретения от прототипа осуществляется внесением изменений в конструкцию известного катодного кожуха либо путем учета данного решения на стадии проектирования катодного устройства и заключается в увеличении расстояния от центра 1-6 крайних окон для вывода катодных стержней до стенки катодного кожуха в сторону ближайшей торцевой стенки до значения 0,55-0,8 от ширины окон для вывода катодных стержней в средней части продольной стенки.

Это приводит к тому, что во время обжига и пуска алюминиевого электролизера при расширении подовых секций максимальное смещение катодных стержней в окнах для вывода катодных стержней становится меньше, чем расстояние от края катодного стержня до продольной стенки кожуха. В результате этого катодные стержни не упираются в продольную стенку катодного кожуха, соответственно не происходит изгиба подовых секций и образования вертикальных трещин в них.

Увеличение расстояния от центра окна для вывода катодных стержней до стенки катодного кожуха выбрано 0,55-0,8 от ширины окон для вывода катодных стержней в средней части продольной стенки на основе практических замеров и на основе математического моделирования напряженно-деформированного состояния катодного устройства в режиме обжига и пуска электролизера с учетом использования различных футерующих материалов.

Таким образом, заявляемый катодный кожух соответствует критерию «новизна».

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемые решения от прототипа, что делает возможным сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется чертежом, где 1 - катодный кожух, продольный вид с разрезом; 2 - продольная стенка ванны катодного кожуха, в которой выполнены окна для вывода катодных стержней 3. Центр окна для вывода катодного стержня отмечен позицией 4. Ванна катодного кожуха включает продольные 2 и торцевые 5 стенки. А - ширина окна для вывода катодного стержня в средней части продольной стенки металлической ванны 6. Продольная 2 и торцевая 5 стенки металлической ванны 6 связаны между собой днищем 7. Металлическая ванна 6 установлена внутри жесткого каркаса, образованного шпангоутами 8.

Предлагаемое техническое решение было использовано в электролизере РА 300, при его применении удалось устранить образование трещин в крайних подовых секциях.

Катодныйкожухалюминиевогоэлектролизера,содержащийфутерованнуювнутриметаллическуюваннуспродольнымистенкамисокнамидлявыводакатодныхстержней,торцевымистенкамииднищем,установленнуювнутрижесткогокаркаса,образованногошпангоутами,отличающийсятем,чторасстояниеотцентраокнадлявыводакатодныхстержнейдостенкиванныкатодногокожухавнаправленииближайшейторцевойстенкиваннысоставляет0,55-0,8шириныокнадлявыводакатодныхстержнейвсреднейчастипродольнойстенкиванныдлянеболее6крайнихокондлявыводакатодныхстержней.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-18 из 18.
29.04.2019
№219.017.41f6

Холоднонабивная подовая масса

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к производству углеродных материалов, применяемых для футеровки подины электролизера. Холоднонабивная подовая масса содержит электро-кальцинированный антрацит, жидкое углеродное связующее, пластификатор и специальную добавку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002375503
Дата охранного документа: 10.12.2009
18.05.2019
№219.017.5699

Способ пневматического транспортирования сыпучих материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к оборудованию для пневмотранспорта сыпучих материалов в цветной металлургии, в частности для транспортирования глинозема, и может быть использовано в других отраслях промышленности. Способ пневматического транспортирования сыпучих материалов в плотном слое, созданном с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002314988
Дата охранного документа: 20.01.2008
18.05.2019
№219.017.58d2

Катодный кожух электролизера для получения алюминия

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, а именно к конструктивным элементам алюминиевых электролизеров. Катодный кожух алюминиевого электролизера включает футеруемую внутри металлическую ванну с продольными стенками с окнами для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002324009
Дата охранного документа: 10.05.2008
18.05.2019
№219.017.58e3

Ошиновка для алюминиевых электролизеров повышенной мощности

Изобретение относится к производству алюминия методом электролиза расплавленных криолитовых солей в электролизерах при поперечном расположении их в корпусе электролиза. Ошиновка включает в себя крайние стояки, вторые от торца стояки, средние стояки, расположенные вдоль продольной выходной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002328555
Дата охранного документа: 10.07.2008
09.06.2019
№219.017.7b33

Способ обжига подины алюминиевого электролизера

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, и может быть использовано при обжиге подины алюминиевого электролизера, выполненной из углеродистых блоков. В способе обжига подины устанавливают теплоизоляционное укрытие, выполненное из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002370572
Дата охранного документа: 20.10.2009
09.06.2019
№219.017.7cb8

Ошиновка алюминиевых электролизеров при продольном расположении

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия в электролизерах, размещенных в корпусе продольно в два ряда и соединенных друг с другом в последовательную электрическую цепь. Ошиновка последовательно соединенных электролизеров содержит два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002328556
Дата охранного документа: 10.07.2008
19.06.2019
№219.017.85d3

Способ получения холоднонабивной подовой массы

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к производству углеродных материалов, применяемых для футеровки подины электролизера. Способ включает приготовление углеродной шихты, смешивание углеродной шихты со специальной добавкой, пластификатором и связующим. Углеродную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002347856
Дата охранного документа: 27.02.2009
10.07.2019
№219.017.aee7

Способ герметизации прианодного пространства электролизера содерберга (варианты)

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия, а именно к способам герметизации прианодного пространства алюминиевого электролизера. В способе по первому варианту после технологической обработки электролизера на электролитную корку засыпают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002328554
Дата охранного документа: 10.07.2008
Показаны записи 41-50 из 83.
25.08.2017
№217.015.bddb

Алюминиевый электролизер с искусственной настылью

Изобретение относится к конструкции электролизеров для получения алюминия. Электролизер содержит катодное устройство, содержащее ванну с угольной подиной, выложенную из угольных блоков с вмонтированными катодными токоподводами, заключенными в металлический кожух, с размещенными между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616754
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.beca

Способ переработки фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии электролитического производства алюминия и защите окружающей среды от воздействия вредных примесей, содержащихся в отходах, а именно к способу переработки фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616753
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.d02f

Способ замены анода при электролизе расплава в алюминиевом электролизере

Изобретение относится к способу замены анодов при электролизе расплава алюминия в алюминиевом электролизере с предварительно обожженными анодами с регенерацией тепла за счет предварительного подогрева анода. Способ включает подогрев новых анодов перед установкой его в электролизер, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621202
Дата охранного документа: 01.06.2017
25.08.2017
№217.015.d03b

Способ нанесения алюминиевых покрытий на металлические изделия

Изобретение относится к технологии нанесения защитных покрытий на металлические изделия, а именно к нанесению алюминиевых покрытий на металлические изделия, и может быть использовано для защиты покрываемых изделий от коррозионного разрушения. Способ включает химическую подготовку поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621201
Дата охранного документа: 01.06.2017
25.08.2017
№217.015.d04d

Способ футеровки катода электролизера для получения первичного алюминия

Изобретение относится к способу футеровки катодных устройства электролизеров для получения алюминия. Способ включает засыпку и выравнивание теплоизоляционного слоя в кожух катодного устройства, засыпку, выравнивание и уплотнение огнеупорного слоя, установку подовых и бортовых блоков с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621197
Дата охранного документа: 01.06.2017
25.08.2017
№217.015.d052

Способ получения сплава на основе алюминия и устройство для осуществления способа

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть использовано для получения сплава алюминий-скандий в условиях промышленного производства. Способ получения сплава на основе алюминия, содержащего 1-3 мас.% скандия, включает приготовление и расплавление смеси, содержащей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621207
Дата охранного документа: 01.06.2017
25.08.2017
№217.015.d0d4

Способ мокрой очистки отходящих газов электролизных корпусов производства алюминия

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для очистки отходящих газов электролизных корпусов производства алюминия от остатков фтористого водорода и соединений серы с получением в качестве товарного продукта сульфата натрия. Способ мокрой очистки отходящих газов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621334
Дата охранного документа: 02.06.2017
26.08.2017
№217.015.dc92

Анодное устройство алюминиевого электролизера

Изобретение относится к анодному устройству алюминиевого электролизера с обожженными анодами и может быть применено с целью оптимизации ширины корпуса электролиза при поперечном расположении электролизеров. Анодное устройство содержит балку-коллектор с вертикальными опорными стойками,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624275
Дата охранного документа: 03.07.2017
26.08.2017
№217.015.dd34

Устройство для сбора и эвакуации газов из алюминиевого электролизера

Изобретение относится к устройству для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами для получения алюминия. Устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами через газосборные окна посредством газоотводящих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624559
Дата охранного документа: 04.07.2017
19.01.2018
№218.015.ff2d

Способ непрерывного получения алюминиевой лигатуры с 2 мас. % скандия

Изобретение относится к способу получения алюминиевой лигатуры с 2 мас.% скандия. Способ включает электролиз расплава, содержащего фториды калия, натрия, алюминия, загрузку в расплав оксида скандия и проведение электролиза расплавленной смеси с оксидом скандия в электролизере при температуре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629418
Дата охранного документа: 29.08.2017
+ добавить свой РИД