Анодное устройство электролизеров с верхним токоподводом

АНОДНОЕ   УСТРОЙСТВО   ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ С   ВЕРХНИМ   ТОКОПОДВОДОМ

Электролизеры с верхним токоподводом имеют один непрерывный самообжи­гающийся анод. В специальной литературе этот тип анода часто называют анодом Зодерберга, в отличие от появившихся в последние годы за рубежом электроли­зеров с непрерывными обожженными анодами, склеи­ваемыми углеродистой мастикой по мере их сгорания.

рис.1

1-огнеупорный кирпич катодного устройства- 2-подина из углеродистого материала; 3-жидкий алюминий; 4-бо­ковая футеровка катодного устройства; 5-катодный кожух; 6-электролит; 7-корка электролита; 8-глинозем;

9-газосборный колокол; 10- угольный анод; 11-конус спекания; 12-жидкая анодная масса; 13-анодный   кожух; 14-анодные   штыри;   15— анодные    шины;      16— анодная   рама, 17-домкраты; 18-катодные стержни; 19- шинопровод

          Угольный анод 10 электролизера с верхним токоподводом (см. рис. 1) заключен внутри кожуха (или рубашки анода) 13, сваренного из стального листа. Снаружи кожух анода снабжен стальными вертикаль­ными ребрами для увеличения жесткости и улучшениня условий теплоотдачи. Верхняя часть кожуха крепится к раме 16 к нижней части кожуха прикреплен чугун­ный газосборный колокол 9, охватывающий анод по всему периметру. Для отсоса газов из-под колокола к нему подсоединены в торцах анода два чугунных па­трубка, по которым газы направляются в горелки для сжигания содержащихся в газах окиси углерода и смо­листых веществ.

          Анодный кожух заполнен анодной массой, загружа­емой обычно в виде мелких брикетов; кожух с анодной рамой опираются на П-образные стойки или специаль­ные колонны, установленные между торцами соседних электролизеров.

Рис. Электролизеры с различными анодами и токоподводом:

а) с самообжигающимся анодом, боковой токоподвод; б) с самообжигающимся анодом, верхний токоподвод; в) анод из предварительно обожженных блоков (многоанодный); г) с анодом из предварительно обожженых блоков; 1 - катодное устройство; 2 - анод;

3 - токоподводящие штыри, 4 - анодная ошиновка; 5 - газосборное укрытие

Подвод тока к аноду осуществляется по вертикаль­но установленным в теле анода стальным штырям 14, которые подсоединены к анодным шинам 15 зажимами, охватывающими тело штыря. Анодные штыри являют­ся и токопроводящими, и грузонесущими элементами. За счет хорошего сцепления обожженной части анода со штырем тело анода находится в подвешенном поло­жении.

Анодное устройство электролизера с верхним токоподводом отличается от анодного устройства электролизера с боковым то­коподводом не только принципом подвода тока, но и конструктив­ными решениями отдельных элементов анодного узла — анодно­го кожуха и анодной рамы, механизма перемещения анода и анодного кожуха, штырей и прижимных контактов и др.

Анодный кожух

 Анодный кожух служит для формирования анода. Он представляет собой прямоугольный короб, сваренный из листовой стали толщиной 10 мм и усиленный ребрами жесткости, контр­форсами и металлическими балками (рис. 7). В верхней части кожуха находятся мощные поперечные балки, предохраняющие кожух от распирания анодной массой. Их используют для под­вески анодного кожуха. Боковые поверхности кожуха снабжены многочисленными ребрами, назначение которых — сделать ко­жух более жестким и отводить тепло от анода. В нижней части кожуха расположен пояс, который служит для навески секций колокольного газоотсоса. В углах анодного кожуха сделаны спе­циальные карманы, в которые засыпают теплоизоляционный ма­териал или глинозем. Карманы утепляют углы анода с целью увеличить конус спекания в этих местах.

Рис. 7. Анодный кожух:

1—ребра  жесткости;  2—подвесные     поперечные      балки;    3—контр­форсы;  4—пояс     для    навески    секции     колокольного    газоотсоса; 5—«карманы»   для  утепления углов и торцов  анода

Анодный кожух укрытия не имеет, так как анодное укрытие повышает температуру анода, ухудшает его качество и увеличи­вает выделение возгонов пека в атмосферу цеха.

При изготовлении анодного кожуха необходимо выдерживать принцип  параллельности его сторон. Допускается   следующее отклонение расстояния между боковыми стенками кожуха: вверху — 5 мм, внизу +5 мм. Это требование объясняется тем ус­ловием, что анодный кожух не должен защемлять    анод.    Все сварные швы внутри кожуха должны быть зачищены и не дол­жны выступать внутрь кожуха.

Анодная рама

Анодная рама служит для подвески анода и представляет со­бой две параллельно расположенные двутавровые балки большо­го сечения (№ 45 или № 50), соединенные поперечными связями. Анодная рама должна быть достаточно жесткой, поэтому иногда вместо одной балки большого сечения применяют два, сваренные между собой двутавра. В двутавровых балках сверлят отвер­стия для крепления анодной ошиновки и прижимных контактов. Прижимные контакты бывают индивидуальные (для крепления одного штыря) и групповые (для крепления двух и четырех штырей). На рис. 8 изображено групповое контактное устрой­ство для крепления четырех штырей. Штыри крепят к контакт­ным колодкам с помощью прижимных колодок 9 и шпилек 3.

Рис. 8. Групповое контактное устройство для крепления четы­рех штырей'

1-анодная   рама; 2-алюминиевая  токопроводящая ошиновка; 3- шпилька;