СПОСОБ РАССТАНОВКИ АНОДНЫХ ШТЫРЕЙ НА ЭЛЕКТРОЛИЗЕРЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ С САМООБЖИГАЮЩИМСЯ АНОДОМ И ВЕРХНИМ ТОКОПОДВОДОМ
ARRANGEMENT METHOD OF ANODE PINS ON ELECTROLYSER FOR FABRICATION OF ALUMINIUM WITH SELF-BAKING ANODE AND UPPER CURRENT LEAD

Изобретение относится к области цветной металлургии, к электролитическому получению алюминия.
Известен способ расстановки вертикальных анодных штырей алюминиевого электролизера, согласно которому размещенные не более чем на четырех горизонтах штыри извлекают из углеродного тела анода при минимальном расстоянии от их нижних концов до подошвы анода, равном 20-30 см (Костюков А.А. и др. Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия. М., 1971, с.273).
Однако данный способ перестановки штырей отличает высокое падение напряжения в аноде и, как следствие, высокий расход электроэнергии на производство алюминия ввиду чрезмерно большого среднего расстояния от нижних концов штырей до подошвы анода.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ расстановки анодных штырей алюминиевого электролизера, при котором перестановку производят, когда минимальное расстояние от штырей нижнего горизонта до подошвы анода достигнет 23 27 см, при этом число горизонтов может колебаться в диапазоне от минимального, равного двум, до максимального, равного количеству штырей (Янко Э.А. Лозовой Ю.Д. Производство алюминия в электролизерах с верхним токоподводом. М., 1976, с.115).
В данном способе расстановки анодных штырей токораспределение улучшено относительно первого способа, однако не решена проблема неравномерного спекания коксо-пековой композиции в центральной и периферийной частях анода.
Задачей предлагаемого технического решения является снижение падения напряжения в аноде и сокращение выхода угольной пены посредством улучшения боковой поверхности углеродного тела анода.
Технический результат заключается в перераспределении токовой нагрузки в теле анода с центральной его части на периферийную.
Поставленная задача достигается тем, что в способе расстановки анодных штырей на электролизере с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом согласно предлагаемому изобретению среднее минимальное расстояние от низа анодных штырей до подошвы анода у периферийных штырей меньше, чем у центральных на 5-25 см.
Таким образом, заявляемый способ расстановки анодных штырей 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 заявляемое решение от прототипа, что делает возможным сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Изобретение поясняется чертежом, где показано: на фиг.1 - вид сверху анода электролизера для производства алюминия с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом,
На аноде (1) электролизера с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом устанавливают токоподводящие металлические анодные штыри. Количество горизонтов может колебаться от двух до количества равного количеству анодных штырей. Анодные штыри могут иметь постоянное или переменное сечение по высоте. Форма горизонтального сечения анодного штыря - прямоугольник, треугольник, многоугольник, круг, эллипс и не ограничивается приведенными формами. Анодные штыри могут иметь одинаковую либо различную высоту. Среднее минимальное расстояние от нижнего горизонта периферийных анодных штырей (2) до подошвы анода меньше на 5-25 см, чем расстояние от нижнего горизонта центральных анодных штырей (3) до подошвы анода.
Способ работает следующим образом.
Уменьшение минимального расстояния от нижнего горизонта периферийных анодных штырей до подошвы анода относительно расстояния от нижнего горизонта центральных анодных штырей до подошвы анода приводит к перераспределению токовой нагрузки на периферийную часть анода, что приводит к снижению перепада напряжения в аноде и увеличению высоты коксо-пековой композиции на периферийной части анода электролизера для производства алюминия.
Таким образом, использование заявляемого способа позволит снизить расход электроэнергии на производство алюминия из-за снижения перепада напряжения в аноде и снизить выход угольной пены ввиду увеличения конуса спекания коксо-пековой композиции по периферии анода электролизера для производства алюминия.