катодный кожух алюминиевого электролизера

Формула изобретения

Катодный кожух алюминиевого электролизера, включающий продольные и торцевые стенки с вертикальными ребрами жесткости и шпангоутами, днище и фланцевый лист, соединенный с ребрами жесткости и шпангоутами с помощью разъемных соединений, отличающийся тем, что фланцевый лист снабжен замкнутым вертикальным поясом, жестко соединенным с ним и соединенным со стенками кожуха разъемными соединениями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому получению алюминия.

Известен кожух алюминиевого электролизера, который содержит узел для крепления фланцевых листов. Он снабжен металлическими балками, установленными между катодными токоподводами на фланцевых листах, а также серьгой, сочлененной с полукольцом, пружинной и натяжным болтом, которые соединены с кронштейнами, прикрепленными к кожуху (авторское свидетельство СССР 775183, кл. С 25 С 3/08, 1978).

Однако такое крепление фланцевых листов к кожуху электролизера характеризуется сложностью монтажных работ, недостаточной защищенностью бортовой футеровки от проникновения к ней воздуха и продуктов электролиза, что приводит к преждевременному разрушению футеровки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является катодный кожух алюминиевого электролизера, у которого фланцевый лист закреплен болтовыми соединениями с вертикальными ребрами жесткости и шпангоутами через их горизонтальные площадки (патент Российской Федерации 2121527, кл.6 С 25 С 3/08, 1998).

Однако закрепление фланцевого листа только в местах размещения шпангоутов и вертикальных ребер жесткости, расстояние между которыми может достигать значительной величины, приводит к повышенной деформации (вспучиванию) фланцевых листов в средней части между горизонтальными площадками и, как следствие, к разрушению верхней части футеровки. Кроме того, даже небольшой подъем фланцевого листа относительно стенки кожуха приводит к поступлению воздуха в верхнюю часть футеровки, что в условиях повышенных температур приводит к окислению угольных материалов и снижает срок службы электролизера.

Технической задачей изобретения является снижения деформаций фланцевого листа и защита от проникновения воздуха в верхнюю часть бортовой футеровки.

Решение технической задачи заключается в том, что катодный кожух алюминиевого электролизера, включающий продольные и торцевые стенки с вертикальными ребрами жесткости и шпангоутами, днище и фланцевый лист, соединенный с ребрами жесткости и шпангоутами с помощью разъемных соединений, а фланцевый лист снабжен замкнутым вертикальным поясом, жестко соединенным с ним и соединенным со стенками кожуха разъемными соединениями.

Жесткое закрепление вертикального пояса фланцевого листа к стенкам кожуха по всему периметру посредством разъемных соединений и размещение пояса ближе к зоне приложения распирающих усилий футеровки позволяют повысить жесткость фланцевого листа, избежать его чрезмерных деформаций и защитить футеровку от разрушения. Кроме того, вертикальный пояс является преградой проникновению воздуха в верхнюю часть футеровки, что защищает угольные материалы бортовой футеровки от окисления, поддерживая ее в хорошем состоянии и увеличивая срок службы электролизера.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен поперечный разрез кожуха с футеровкой.

Конструкция катодного кожуха состоит из металлического кожуха с торцевыми 1 и продольными 2 стенками, днища 3 и шпангоутов 4, охватывающих продольные стенки 2 и днище 3. Внутри кожуха размещается футеровка 5. Торцевые стенки 1 в верхней части снабжены вертикальными ребрами 6, к которым приварены горизонтальные площадки 7 с отверстиями, а шпангоуты 4 в верхней части оканчиваются площадками 8, которые также имеют отверстия. Металлический кожух по периметру снабжен фланцевым листом 9, который с помощью болтовых соединений 10 (или других разъемных соединений) жестко соединен с вертикальными ребрами 6 торцевых стенок 1 и шпангоутами 4 продольных стенок 2 через их горизонтальные площадки 7 и 8. Снизу фланцевый лист 9 снабжен замкнутым вертикальным поясом 11, жестко соединенным с ним и стенками кожуха 1, 2 разъемными соединениями 12.

В процессе работы электролизера распирающим усилиям футеровки 5 на фланцевый лист 9 противодействует не только жесткое соединение фланцевого листа 9 с горизонтальными площадками 7 и 8 размещенных в верхней части вертикальных ребер 6 и шпангоутов 4, но и жесткое соединение вертикального пояса 11 со стенками 1 и 2. При этом вертикальный пояс 11 перекрывает доступ воздуха в верхнюю часть футеровки 5. При капитальном ремонте для демонтажа футеровки 5 необходимо освободить разъемные соединения 10, 12 и демонтировать фланцевый лист 9. Далее выбойка футеровки 5 производится по принятой на заводе технологии.

Техническим результатом является повышение жесткости фланцевого листа и защита верхней части бортовой футеровки от проникновения воздуха, что позволяет сохранить футеровку в хорошем состоянии и повысить срок службы электролизера.