КАТОДНОЕ УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Полезная модель относится к области цветной металлургии и может быть использована в высокотемпературном электролизере при производстве тугоплавких металлов.
Известно катодное устройство электролизера, включающее токоподводящую штангу (стержень) и непосредственно катод, соединенные друг с другом посредством резьбового соединения, которое выбрано в качестве прототипа (Федеральное агенство по атомной энергии. ОАО «СвердлНИИХимМаш». Труды ОАО «Свердловского научно-исследовательского института химического машиностроения». Серия: «Оборудование на оснащение технологических производств». Выпуск 13 (77), страница 126. Екатеринбург 2006 г. Под редакцией к.т.н. В.П.Щевелева. УДК 621.039.54.).
Указанный электролизер работает следующим образом. В ванну электролизера загружают исходную смесь солей. Затем эти соли плавят и через катодный проем опускают в ванну электролизера катод и подают рабочее напряжение. Катод соединен с токоподводящим
стержнем с помощью резьбового сочленения. В процессе электролиза на катоде выделяется твердый продукт. По истечении определенного времени катод с продуктом поднимают вверх и охлаждают. После охлаждения, катод выкручивают из токоподводящей штанги и удаляют из электролизера для отделения от него продукта. Для того чтобы снять катод (который вместе с осадком может достигать веса нескольких сот килограмм) приходится совершать несколько десятков вращений. При этом резьба в условиях высоких температур и агрессивной газовой среды, как правило, прикипает, что доставляет массу неудобств. Задачей предлагаемой полезной модели является создание надежного электрического и механического сочленения катода и токоподводящего стержня.
Указанная задача решается тем, что в известном катодном устройстве, включающем токоподводящую штангу в виде цилиндрического стержня и непосредственно цилиндрический катод, на нижнем конце токоподводящего стержня выполнено отверстие в виде усеченного конуса, в котором размещен обжимной элемент, выполненный в виде составного с вертикальной плоскостью разъема усеченного конуса, идентичного конусу токоподводящего стержня, с цилиндрическим отверстием, и поджимной гайки, состоящей из двух
частей, первая из которых выполнена в виде цилиндра с отверстием, в котором смонтирован посредством резьбового соединения выходной конец токоподводящего стержня, и вторая - в виде шестигранника с отверстием, являющегося входным для размещения катода в отверстии обжимного элемента, причем диаметры обоих отверстий равны.
На рис.1 показано предлагаемое катодное устройство, где:
1 - токоподводящая штанга;
2 - обжимной элемент;
3 - поджимная гайка;
4 - катод.
Устройство работает следующим образом. В токоподводящей штанге (являющейся и токоподводом) выполнен конический вход, в полость которого вставляется обжимной элемент, в виде разрезанного пополам усеченного конуса с цилиндрическим отверстием, так называемые «сухарики». Поджимная гайка регулирует положение сухариков в конусе штанги. Металлический катод, в виде цилиндра, через входное отверстие поджимной гайки помещается в цилиндрическое отверстие, образованное сухариками. Внутренний диаметр обжимных сухариков равен диаметру катода. Затем поджимная гайка с помощью гаечного ключа закручивается и
поджимает сухарики к катоду в конусном отверстии токоподводящеи штанги, тем самым, заклинивая его. При этом «обжим» катода происходит равномерно по всей площади соприкосновения внутренней поверхности поджимных сухариков. Для надежного закрепления и снятия катода поджимную гайку достаточно повернуть на 1/4 часть оборота.
Технический результат заключается в создании более надежного электрического контакта токоподводящего стержня с катодом за счет увеличения площади соприкосновения между ними. Также если в процессе проведения электролиза возникает необходимость смены катода, то последняя производится с минимальными временными затратами, по сравнению с известной конструкцией.