НИЗКОПРОФИЛЬНЫЙ КАТОДНЫЙ КОЖУХ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗА И СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЛИНИИ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ

1. Алюминиевый электролизер, включающий:
(a) систему оболочки, включающую пару продольных боковых стенок, пару поперечных торцевых стенок, стенку днища и открытый верх с верхним краем;
(b) систему поперечных опор, включающую некоторое число поперечных нижних балок, расположенных под системой оболочки и проходящих поперек между боковыми стенками, причем каждая из поперечных нижних балок имеет пару противоположных концов; и
(c) некоторое число податливых элементов связей, прикрепленных к системе поперечных опор, каждый из которых проходит вертикально по наружной поверхности одной из боковых стенок, для приложения направленной внутрь силы к упомянутой боковой стенке;
отличающийся тем, что податливые элементы связей имеют форму полуэллиптических консольных рессор, каждая из которых включает металлический элемент, имеющий нижний конец, который прикреплен к системе поперечных опор, и податливый свободный верхний конец, который способен двигаться внутрь и наружу в ответ на расширение и сжатие системы.
2. Алюминиевый электролизер по п. 1, отличающийся тем, что концы поперечных нижних балок незначительно выступают за боковые стенки системы оболочки.
3. Алюминиевый электролизер по п. 2, отличающийся тем, что нижний конец каждого из податливых элементов связей жестко прикреплен к одному из концов одной из поперечных нижних балок.
4. Алюминиевый электролизер по п. 1, отличающийся тем, что каждый из податливых элементов связей проходит вертикально по наружной поверхности одной из боковых стенок.
5. Алюминиевый электролизер по п. 4, отличающийся тем, что каждый из податливых элементов связей находится в контакте с наружной поверхностью боковой стенки по меньшей мере на части его длины.
6. Алюминиевый электролизер по п. 1, отличающийся тем, что верхний конец расположен на верхнем крае системы оболочки или ниже его.
7. Алюминиевый электролизер по п. 6, отличающийся тем, что по меньшей мере некоторые из податливых элементов связей прикреплены жестко или гибко на отрезках их длины к боковой стенке.
8. Алюминиевый электролизер по п. 6, отличающийся тем, что каждый из податливых элементов связей имеет достаточную длину для того, чтобы главная точка передачи нагрузки на боковые стенки приходилась приблизительно на верхние части катодных блоков футеровки стенки днища алюминиевого электролизера.
9. Алюминиевый электролизер по п. 1, отличающийся тем, что каждый из податливых элементов связей включает металлическую пластину.
10. Алюминиевый электролизер по п. 9, отличающийся тем, что упомянутая металлическая пластина имеет такую толщину, ширину и состав, чтобы верхний конец был податливым, и чтобы податливый элемент связи сохранял сжимающую силу, направленную внутрь на систему оболочки, во время расширения наружу и сжатия внутрь системы оболочки.
11. Алюминиевый электролизер по п. 10, отличающийся тем, что толщина и/или ширина каждого из податливых элементов связей изменяется по его длине, причем верхний конец податливого элемента связи имеет уменьшенную ширину и/или толщину по сравнению с нижним концом, так что верхний конец более податливый, чем нижний конец.
12. Алюминиевый электролизер по п. 1, отличающийся тем, что каждый из податливых элементов связей выполнен так, что во время нормальной эксплуатации алюминиевого электролизера податливые элементы связей испытывают первую прилагаемую нагрузку; и
так, что в ответ на ожидаемое понижение температуры процесса податливые элементы связей испытывают вторую нагрузку, которая больше чем минимальная связывающая нагрузка;
при этом минимальная связывающая нагрузка является нагрузкой, при которой силы, противодействующие сжатию футеровки алюминиевого электролизера, преодолеваются, этим предотвращается образование зазоров в футеровке во время сжатия в ответ на тепловой цикл, включающий отклонение приблизительно на +/- 100-150°С от нормальной рабочей температуры алюминиевого электролизера.
13. Алюминиевый электролизер по п. 1, отличающийся тем, что податливые элементы связей включают мягкую или низколегированную сталь.
14. Алюминиевый электролизер по п. 1, отличающийся тем, что податливые элементы связей имеют глубину не больше чем приблизительно 200 мм.
15. Алюминиевый электролизер по п. 14, отличающийся тем, что податливые элементы связей имеют глубину приблизительно от 50 мм до 200 мм.
16. Алюминиевый электролизер по п. 1, отличающийся тем, что податливые элементы связей снабжены регулировочными средствами, и тем, что регулировочные средства расположены между верхними концами податливых элементов связей и системой оболочки.
17. Алюминиевый электролизер по п. 16, отличающийся тем, что верхний конец каждого из податливых элементов связей имеет такую форму, что существует щель между боковой стенкой системы оболочки и верхней частью податливого элемента связи, которая включает верхний конец.
18. Алюминиевый электролизер по п. 17, отличающийся тем, что щель имеет наклонную поверхность, которая наклонена наружу к верхнему концу податливого элемента связи, за счет чего глубина щели увеличивается на верхнем конце податливого элемента связи.
19. Алюминиевый электролизер по п. 17, отличающийся тем, что регулировочное средство включает клин, который по меньшей мере частично входит в щель между верхним концом податливого элемента связи и боковой стенкой.
20. Алюминиевый электролизер по п. 19, отличающийся тем, что клин вводят в направлении вниз, чтобы увеличить отклонение наружу верхнего конца податливого элемента связи.
21. Алюминиевый электролизер по п. 20, отличающийся тем, что клин вводят в направлении вниз с помощью винта, входящего по резьбе в отверстие в скобе, прикрепленной к боковой стенке выше верхнего конца податливого элемента связи и клина.
22. Алюминиевый электролизер по п. 17, отличающийся тем, что щель имеет такие размер и форму, чтобы принимать прижимной блок.
23. Алюминиевый электролизер по п. 22, отличающийся тем, что верхний конец податливого элемента связи имеет резьбовое отверстие, в которое входит винт, причем конец винта касается прижимного блока, и причем вворачивание винта в резьбовое отверстие прилагает нагрузку к прижимному блоку и увеличивает отклонение наружу верхнего конца податливого элемента связи.
24. Алюминиевый электролизер по п. 23, отличающийся тем, что прижимной блок имеет выемку, которая совпадает с резьбовым отверстием и служит для приема конца винта.
25. Алюминиевый электролизер по п. 1, также включающий некоторое число вертикальных экструдированных ребер, прикрепленных к верхней части системы оболочки.
26. Алюминиевый электролизер по п. 1, имеющий футеровку, которая включает графитные или полностью графитированные катодные блоки.
27. Алюминиевый электролизер по п. 1, отличающийся тем, что алюминиевый электролизер рассчитан на эксплуатацию при токе 200 кА и больше.
28. Алюминиевый электролизер по п. 1, отличающийся тем, что податливые элементы связей также включают цилиндрические пружины, тарельчатые пружины, волнистые пружины, листовые рессоры или торсионы.
29. Алюминиевый электролизер по п. 14, отличающийся тем, что податливые элементы связей имеют глубину приблизительно от 75 мм до 150 мм практически по всей их длине.
30. Алюминиевый электролизер по п. 1, отличающийся тем, что каждый из податливых элементов связей включает полуэллиптическую консольную пластину.
31. Способ повышения производительности линии алюминиевых электролизеров, расположенную в здании, имеющем некоторую длину и ширину;
отличающийся тем, что линия электролизеров включает некоторое число действующих алюминиевых электролизеров, причем каждый из упомянутых действующих электролизеров включает действующий катодный кожух и действующую опорную конструкцию и имеет первую установочную площадь, определяемую площадью действующего катодного кожуха и действующей опорной конструкции, причем действующий катодный кожух и действующая опорная конструкция имеет длину, проходящую по ширине здания, и причем длина действующей опорной конструкции больше длины действующего катодного кожуха;
причем упомянутый способ включает:
(a) удаление одного или нескольких действующих алюминиевых электролизеров из линии и
(b) установку одного или нескольких новых алюминиевых электролизеров с катодным кожухом по п. 1 в линию, причем каждый из упомянутых новых электролизеров включает новый катодный кожух и новую конструкцию основания и устанавливается на место, освобожденное одним из действующих электролизеров;
отличающийся тем, что каждый из новых электролизеров имеет вторую установочную площадь, которая по существу такая же, что и первая установочная площадь, и тем, что новый катодный кожух имеет длину, которая по существу такая же, что и длина новой опорной конструкции, так что площадь нового катодного кожуха больше площади действующего катодного кожуха.
32. Способ по п. 31, отличающийся тем, что увеличение ширины электролизеров приводит к увеличению рабочего тока электролизеров, так что плотность тока на катоде остается по существу такой же как и раньше, до увеличения производительности.
33. Линия алюминиевых электролизеров, включающая алюминиевые электролизеры, соединенные последовательно и также включающая
(a) опорные основания;
(b) шины и вертикальные проводящие элементы;
(c) верхние конструкции с закрепленными анодами;
(d) каналы отходящих газов;
(e) раздаточную систему;
(f) другое известное вспомогательное оборудование,
причем алюминиевые электролизеры представляют собой алюминиевые электролизеры по п. 1.