Патент на анодный штырь электролизера с самообжигающимся анодом получил Иркутский национальный исследовательский технический университет. Технический результат заключается в снижении энергозатрат на производство алюминия.

Авторами изобретения являются начальник Инновационно-технологического центра Физико-технического института ИРНИТУ Виктор Кондратьев, заведующий кафедрой автоматизации производственных процессов Владимир Ершов, а также доцент кафедры техносферной безопасности горного и металлургического производства СФУ Сергей Шахрай.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к конструкции анодного штыря электролизеров с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом при электролитическом производстве алюминия.

По данным разработчиков, анодный штырь является одним из ключевых элементов конструкции электролизера, определяющих технико-экономические показатели процесса электролиза. Штыри служат для подвода тока к самообжигающемуся аноду. Число штырей определяется мощностью электролизера - силой тока, на которую он проектируется. Существуют различные конструкции токоподводящих штырей, в настоящее время известны наиболее распространенные типы - цилиндрические и составные.

Техническая сущность изобретения заключается в следующем: анодный штырь электролизера для получения алюминия, наружная нижняя часть которого выполнена с прямоугольной резьбой, а плотный электрический контакт между спеченной частью анода и нижней частью анодного штыря обеспечивается за счет винтовой пары, образующейся при спекании анода. При этом внутренняя часть штыря выполнена с полостью, в которую через радиальные сквозные отверстия, расположенные в верхней части штыря, затекает жидкая анодная масса. Предложенное изобретение позволяет снизить падение напряжения в анодном узле на 30-50 мВ за счет увеличения в 1,5-2 раза площади контакта и его плотности, сократить время извлечения штыря из анода в 2-3 раза и при этом  исключить разрушения спеченной части анода.

Как отмечают авторы разработки, известен анод Содерберга с верхним токоподводом, конусными стальными анодными штырями с разъемным контактом анодная шина-штырь, запеченными в угольном аноде. Они   периодически переставляются на заданную высоту при извлечении из тела анода. Общим признаком заявляемого изобретения с аналогом является наличие разъемного контакта анодная шина-штырь. Анодный токоподвод имеет ряд недостатков, например, высокий расход электроэнергии, низкое качество образующегося вторичного анода, что приводит к увеличению количества образующейся угольной пены и снижению выхода по току. Кроме того, при этом выделяется большое количество канцерогенных полиароматических соединений.

Также известен сталеалюминиевый анодный штырь алюминиевого электролизера, содержащий алюминиевую штангу, имеющую выступы с полостями и стальной стержень с отверстиями. Недостатком  данного технического решения является повышенный расход электроэнергии при эксплуатации из-за потерь при прохождении тока по значительной длине стальной части стержня с высоким удельным электросопротивлением.


6 марта 2023г.
12 января 2023г.
28 января 2022г.
26 января 2021г.
20 октября 2020г.
8 июля 2020г.
8 августа 2018г.
10 января 2017г.
22 июля 2016г.
30 марта 2016г.