; 3 - вугільні блоки (катодні); 4, 5 - струмопідведення до електродів; 6-анод; 7 - токоподводящіе шини; 8 - кірка застиглого електроліту; 9 - глинозем; 10 - шамотна футеровка
Питома витрата електроенергії, що виражається рас ходом електроенергії на одиницю маси алюмінію, може бути підрахований за рівнянням
= i/op- 10в/0,336 т;
де Uср - середня напруга на електролізері.
На практиці на отримання 1 т алюмінію витрачається 15000-17000 кВт-год. ​​
Для практичних цілей часто користуються зворотною величиною, званої виходом по енергії. На промислових електролізерах залежно від їх конструкції та умов технологічного режиму вихід по енергії змінюється від 57 до 65 г/(кВт-год). p align="justify"> Чим вище вихід по струму і чим нижче середня напруга на ванні, тим ефективніше витрачається електроенергія при електролітичному отриманні металів.
Вихід по струму залежить від багатьох факторів і головним чином від щільності струму, температури і складу електроліту (опору електроліту), а також від відстані між електродами.
З збільшенням анодної щільності струму вихід по струму знижується.
Вплив температури проявляється у зменшенні виходу по струму при будь-яких відхиленнях від оптимальної її величини. З ростом температури збільшуються втрати алюмінію за рахунок підвищеного розчинення його в електроліті, а при зниженні - зростає електричний опір електроліту внаслідок збільшення його в'язкості. p align="justify"> межполюсного відстань на сучасних алюмінієвих електролізерах одно 4-6,5 см. Відхилення від цієї величини в ту чи іншу сторону веде до зниження виходу за струмом.
Електролізні ванни, що застосовуються в сучасній алюмінієвої промисловості, по суті, різняться тільки пристроєм анодів, системою токоподвода і одиничною потужністю, яка виражається зазвичай величиною сили струму, що підводиться до електролізера.
По конструкції анодів розрізняють електролізних ванни з самообжігающіміся анодами, обладнані боковим або верхнім струмопідведення, і ванни з попередньо обпаленими анодами (многоанодние і блокові)
Розглядаючи різні конструкції алюмінієвих електролізерів, можна бачити, що вони все практично складаються з аналогічних вузлів: металевого корпусу, футерованого вугільними плитами і блоками і має шамотну теплоізоляцію, катодного і анодного пристроїв, системи струмопроводу (ошиновки) і системи газоуловлювання.
Катодне пристрій являє собою подину ванни. Вона викладена з вугільних блоків, пов'язаних вугільної набойкой. У катодні блоки введені сталеві стрижні, залиті для створення гарного електричного контакту чавуном. p align="justify"> Основою безперервного самообжігающіміся анода є зварний алюмінієвий каркас прямокутної форми.
В
Рис. 10. Електролізери з різними анодами і струмопідведення: а - з самообжігающімсй анодом, бічний токоподвод; б - з самообжігающіміся анодом, верхній токоподвод; в - анод з попередньо обпалених блоків {многоанодний); пана з анодом з попередньо обпалених блоків (блочний); 1 - катодне пристрій; 2 - анод, 3 - токоподводящіе штирі, 4 - анодна ошиновка; 5 - Газозбірний укриття
Всередину каркаса завантажують анодний масу у вигляді брикетів. У верхніх частинах кожуха брикети переходять в розм'якшене стан. У міру опускання анода в результаті його горіння маса переміщається в зону більш високих температур, що призводить до видалення летючих і коксування анодної маси. У нижній частині анода вуглецева маса повністю спікається і анод стає монолітним. Алюмінієвий кожух по мірі згорання анода нарощують. p align="justify"> Підведення струму до самообжігающіміся анодам здійснюється за допомогою сталевих штирів, з'єднаних гнучкими шипами з основною струмопідвідної шиною.
При бічному струмопроводу (див. рис. 156, а) штирі забивають через кожух анода в неспеченную масу, розташовуючи їх у кілька рядів по 16-25 шт. в кожному. Гнучкі шини підключають тільки до нижніх двом рядам. По мірі згорання анода і його опускання шини перемикають на розташовані вище штирі, а нижні витягують і знову забивають вгорі. Одинична потужність, промислових електролізерів з боковим струмопідведення становить 60 - 140'кА. p align="justify"> Більш досконалою системою токоподвода є підвід струму до анода за допомогою вертикальних штирів, запікати в анодний масу (див. рис. 156, б). Ця система дозволила збільшити одиничну потужність електролізерів до 155 кА, значно спростити їх обслуговування і підвищити продуктивність праці. p align="justify"> До початку 30-х років нашого століття застосовувалися електролізери малої потужності тільки з попередньо обпаленими анодами. З початку 30-х років в електрометалургії почали впроваджу...
