(57) 1. Самообжигающийся угольный анод типа Содерберга, расходуемый в расплавленном электролите и имеющий верхнюю, нижнюю и боковые поверхности, причем этот угольный анод имеет множество вертикально расположенных пластин-вставок, выполненных из материала из группы, состоящей из алюминия, оксида алюминия, криолита и их смесей, плавящихся в расплавленном криолитовом электролите, причем упомянутые пластины-вставки способны плавиться, создавая полые щели в нижней части анода, позволяющие любым газовым пузырькам, образующимся при работе анода, проходить через такие щели к боковой стороне анода.
2. Угольный анод по п.1, в котором пластины-вставки являются алюминиевыми.
3. Угольный анод по любому из предыдущих пунктов, в котором пластины-вставки являются алюминиевыми с низким содержанием примесей, причем этот сплав содержит менее примерно 0,1 мас.% Fe; менее примерно 0,02 мас.% Ni; менее примерно 0,05 мас.% Cu; менее примерно 0,02 мас.% Zn и менее примерно 0,02 мас.% Со.
4. Угольный анод по любому из предыдущих пунктов, в котором пластины-вставки имеют высоту от примерно 6 до примерно 50 см и ширину от примерно 0,75 до примерно 1,5 см.
5. Угольный анод по любому из предыдущих пунктов, в котором самые верхние пластины-вставки расположены между проводящими металлическими штырями.
6. Угольный анод по любому из предыдущих пунктов, причем этот анод содержит каменноугольную смолу и нефтяной пек.
7. Алюминиевый электролизер, содержащий:
(1) по меньшей мере один расходуемый самообжигающийся угольный анод типа Содерберга, имеющий верхнюю, нижнюю и боковые поверхности, с электропроводящими вертикальными металлическими штырями, расположенными внутри тела анода;
(2) расплавленный электролит, в котором упомянутый по меньшей мере один угольный анод расположен так, что нижние поверхности анода контактируют с электролитом для самообжига нижней части анода;
(3) средство для вертикального перемещения упомянутого по меньшей мере одного угольного анода в направлении вниз в расплавленный электролит по мере того, как упомянутый по меньшей мере один угольный анод расходуется электролитом; и
отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один угольный анод включает в себя множество слоев вертикально расположенных пластин-вставок, выполненных из материала из группы, состоящей из алюминия, оксида алюминия, криолита и их смесей, причем такие вставки плавятся при перемещении анода вниз в расплавленный электролит с обеспечением полых щелей, сообщающихся с электролитом и способных отводить газовые пузырьки из нижней части упомянутого по меньшей мере одного угольного анода к его боковой стороне.
8. Электролизер по п.7, в котором упомянутый по меньшей мере один угольный анод содержит каменноугольную смолу и нефтяной пек.
9. Электролизер по любому из пп.7 и 8, в котором расплавленный электролит представляет собой расплавленную криолитовую ванну, а пластины-вставки являются алюминиевыми.
10. Электролизер по любому из пп.7-9, в котором расплавленный электролит представляет собой расплавленную криолитовую ванну, а пластины-вставки изготовлены из алюминиевого сплава с низким содержанием примесей, причем этот сплав содержит менее примерно 0,1 мас.% Fe; менее примерно 0,02 мас.% Ni; менее примерно 0,05 мас.% Cu; менее примерно 0,02 мас.% Zn и менее примерно 0,02 мас.% Со.
11. Электролизер по любому из пп.7-10, в котором расплавленный электролит имеет температуру от примерно 800 до примерно 1100°C.
12. Электролизер по любому из пп.7-10, в котором расплавленный электролит имеет температуру от примерно 900 до примерно 1000°C.
13. Электролизер по любому из пп.7-12, в котором пластины-вставки имеют высоту от примерно 6 до примерно 50 см и ширину от примерно 0,75 до примерно 1,5 см.
14. Электролизер по любому из пп.7-13, в котором самые верхние пластины-вставки расположены между проводящими металлическими штырями.
15. Электролизер по любому из пп.7-14, в котором пластины-вставки способствуют образованию таких щелей, что образующиеся газовые пузырьки не сливаются в большие агломераты пузырьков в нижней части анода.
16. Способ изготовления анода типа Содерберга по п.1, включающий в себя
добавление угольной массы в верхнюю часть кожуха, взаимосвязанного с анодом Содерберга;
введение множества плавких пластин в угольную массу и
опускание угольной массы по направлению к расплавленному электролиту.
17. Способ производства алюминия, включающий в себя
контактирование расплавленного электролита с анодом типа Содерберга по п.1;
нагревание расплавленного электролита до температуры от примерно 900 до примерно 1000°C.
18. Способ по п.17, в котором образовавшиеся газы проходят через щель без закупоривания этой щели.
| 
Разделы: 