3.2 Катодное устройство

Катодное устройство (катод) представляет собой стальной кожух, а внутри него смонтирована корытообразная шахта, у которой стенки и дно футерованы угольными блоками. Между бортовыми блоками и стенками катодного кожуха, а также под подовыми блоками располагается теплоизоляция. В подовые блоки вмонтированы стальные токоотводящие стержни, кото­рые на практике часто называют блюмсами.

Катодные кожухи могут быть двух модификаций: самоне­сущие кожухи и кожухи с опорными устройствами рисунок 2.

Вне зависимости от вида и модификации катодные кожухи могут изготавливаться в разъемном и монолитном исполнении.

Рисунок 2 - Катодный кожух с опорным устройством.

1 — фундамент; 2 — электроизоляция; 3 — опорная балка; 4 — катодный кожух; 5 — огнеупорная кладка; 6 — бортовая футеровка; 7 — бортовая теплоизо­ляция; 8,9 — шамотная подсыпка и асбестовый лист; 10 — межблочные швы; 11 — катодные блоки.

3.3 Анодное устройство

Анодное устройство состоит из угольного анода, подъ­емного механизма, служащего для перемещения анода, ошиновки, штырей и опорной конструкции. Аноды делятся на два больших класса — предварительно обожженные (ОА) и самообжигающиеся (СОА), а по виду токоподвода — с боковым (БТ) и верхним (ВТ) подводом тока.

Анодное устройство с верхним подводом тока. Анодное устройство с верхним подводом тока рисунок 3 представляет собой угольный анод, сформированный внутри анодного кожуха, в нижней части которого расположен газосборный колокол для сбора выделяющихся при элект­ролизе газов. Через вспомогательный механизм он под­вешен к анодной раме, которая состоит из двух параллельно расположенных двутавровых балок с поперечными связями, опирающихся на домкраты основного механизма.

Рисунок 3 - Принципиальная схема электролизера с анодом Содерберга.

1 – газосборный колокол; 2 – анодные штыри; 3 – анодная масса; 4 – электролит; 5 – настыль; 6 – блюмсы; 7 – угольная подина; 8 – катодный кожух; 9 – огнеупоры и теплоизоляция.

По мере сгорания анод с помощью основного механизма перемещения опускается вниз, но во избежание подплавления секций газосборного колокола анодный кожух вспомогатель­ным механизмом поднимается вверх. При этом анод остается на месте. В анодный кожух (рисунок 4) загружают анодную массу, а подвод тока к аноду осуществляют составными штырями, расположенными в четыре ряда и на нескольких горизонтах.

Рисунок 4 - Анодный кожух.

1 — ребра жесткости; 2 — балки для подвески кожуха; 3 — пояс для навески секций колокола; 4 — карманы для утепления торцов и углов анода.

По мере сгорания анода штыри, расположенные на нижнем горизонте, извлекают из анода, а в образовавшиеся подштыревые отверстия после затекания жидкой анодной массы вновь устанавливают штыри, но уже на более высокий горизонт. Коксование жидкой массы, затекшей в подштыревое отверстие, под воздействием высокой температуры идет с большой скоростью, что вызывает выделение большого количества летучих со­единений и ухудшает качество образующегося вторичного ано­да.

В электролизерах с верхним подводом тока для улавливания газов, выделяющихся из-под анода, на этих элек­тролизерах используется колокольный газосборник. Он состоит из отдельных чугунных секций, навешиваемых по нижнему периметру анодного кожуха. Для отвода газов в торцах электролизера на угловых секциях смонтированы го­релки, в которых сгорают оксид углерода и смолистые соединения, содержащиеся в выделяющемся газе. Из горелки негорючие газы и продукты горения по газоходам отсасываются в систему очистки.