де I - сила струму, А (задане); da - анодна щільність струму, А/см 2 (визначається за графіком на рис.1).
Залежність анодної щільності струму від сили струму: 1 - для електролізера ВТ; 2 - для електролізера OA
З графіка визначаємо da=0,792 А/см 2, підставимо:
S a=155? 10 3/0,792=195,707 € 10 3 см 2.
Залежність анодної щільності струму для електролізера БТ має такий ж вигляд, як і для інших електролізерів, і займає проміжне положення між кривими 1 і 2.
Далі (для самообжігающіеся анода) задаються його шириною (В а=260-280см) і визначається довжина анода, см:
L a=S a/B a=195,707? 10 3/260=0,753? 10 березня.
Висота анода дорівнює, см: H a=h до + hж, де h до - висота конуса спікання, см (приймається 90-110см); h ж - рівень рідкої анодної маси, см (приймається 25 - 30см). Задамося величинами, підставимо в формулу:
H a=90 + 25=115 см.
Для електролізерів з обпаленими анодами (OA) у ванні також знаходимо: один анод, але він являє собою анодний масив з окремих блоків шириною b а=50-110см і довжиною l а=135-145см. За відомою величиною S a (див. Вище) кількість блоків у обпеченому аноді, шт .:
n бл=S a/(ba? la)=196,707? 10 березень/(50? 135)=28,99 округляємо до 28, (тому що число блоків у аноді парне.
Відстань між блоками по поздовжній стороні електролізера а (приймається 5 см), між рядами b (приймається 5 см). Тоді довжина анода, см:
L a=(n бл? b а/2) + a [(n бл/2) - 1]=(28? 50/2) +5? [(28/2) - 1]=765.
Ширина анода, см: B а=2l a + b=2? 135 + 5=275.
Висота блоків (і всього анода) ha=60см.
Внутрішні розміри шахти електролізера (електролізної ванни) визначаються зі знайдених розмірів (довжини і ширини) анода і відстані до стінок бортовий футеровки.
Досвідом експлуатації електролізерів з самообжігающіміся анодами встановлено, що оптимальна відстань від поздовжньої сторони анода до бічної футеровки з повинне становити 50 - 6 5 см (для електролізерів з OA відстань с=30 см, а від поперечної боку анода до торцевої футеровки d=50 - 65см (для електролізерів всіх типів).
Тоді внутрішні розміри шахти складуть
Ширина, см: У ш=В а + 2с=275 + 2? 30=335.
Довжина, см: L ш=L a +2? d=765 + 100=865.
Глибина шахти ванни, см:
H ш=h ал + h ел + h г=25 + 20 + 5=50,
де h ал - висота шару алюмінію, см (зазвичай 25 - 45см), h ел - висота шару електроліту, см (зазвичай 15-20см) (рівень електроліту h, n для електролізерів з OA 20-22 см, для інших 15-18 см), h г - товщина кірки застиглого електроліту з глиноземом (зазвичай 5-10см).
Основні розміри подини (катодного пристрою) визначаються знайденими геометричними розмірами шахти ванни, а також стандартними розмірами випускаються вітчизняною промисловістю вугільних блоків. Вони мають висоту h б=40см, ширину b б=55см і довжину 1 б від 60 до 240 см. Схема укладання блоків наведена на рис.2.
Рис. 2. Схема укладання подових блоків
Подину збирають з блоків 3 різної довжини, а між ними набивають поздовжні і поперечні шви 4. Між бортовий футеровкою 1 і торцями блоків 3 набивають периферійні шви 2. Такі ж периферійні шви набивають і з торців. Товщина міжблочних швів f, як правило, становить 4 см, а периферійних 10-20см.
Виходячи з цих міркувань число блоків, необхідне для створення подини, шт .:
n бл=2? L ш/(b б + f)=2? 865/(55 + 4)=29,32 округляємо до 28,
де f - відстань між блоками, см, рівну товщині поздовжнього шва (f=4 см).
Довжина блоків вибирається наступним чином. Вона менше ширини шахти на товщину поперечного шва (f=4 см) і на товщину двох периферійних швів. Нехай, наприклад, ширина шахти становить 335 см. Приймаються товщину периферійного шва рівний 12 см. Тоді довжина двох блоків складе, см:
бл=В ш -f - 2? 1 ш=335-4-2? 12=307с??,
де l Ш - товщина периферійного шва (12 см).
Вибираємо один блок довжиною 200 см, а інший 162 см. Товщина периферійного торцевого шва, см:
L Т=[L - (n бл/2) (b б + f) + f]/2=[865-14 (55 + 4) +4]/2=43.
Значення повинно L Т бути - менше 10 см або більше 20 см, умова викону...
