Конструкция подины

Основные размеры падины определяются найденными геометрическими размерами шахты и стандартными размерами выпускаемых угольных блоков и блюмсов. В отечественной промышленности применяются только сборно-блочные подины.

Выпускаются катодные блоки высотой = 400 мм, шириной = 550 мм и длинной = 3100-3500 мм.

Схема укладки подовых блоков в соответствии с рисунком 12

Торцевой периферийный (4) должен составлять 150-200 мм. Это расстояние можно проверить расчетом:

Проверяем размер периферийного шва по продольной стенке мм

,

где -длинна катодного блока, мм

Число блоков в подине , шт, определяем исходя из длинны шахты

Количество подовых блоков должно составить целое число.

1 – боковая футеровка; 2 – периферические швы; 3 – катодные блоки; 4 – продольные и поперечные швы.

Рисунок – Схема укладки подовых блоков в шахте электролизера

Расстояние между катодными и боковыми блоками в торцах шахты электролизера , мм, составит

Размеры катодного кожуха, т.е. длину, , ширину, , высоту, , мм находим по формулам

где 70 - это толщина бокового карбид- кремниевого блока, мм

мм.

,

где 400 мм - это высота катодного блока.

90 мм - это высота слоя СБС (Сухой Барьерной Смеси)

5 65 - это пять слоев кирпичей огнеупорной и теплоизоляционной футеровки (3 слоя шамотного кирпича - огнеупора и 2 слоя пенодиатомитового кирпича или вермикулитовых плит - это теплоизоляционная футеровка подины),

22 мм - это сумма швов между слоями кирпичей,

8 мм - это высота выравнивающего слоя на днище кожуха из шамотной крупки или глинозема,

10 мм - толщина стального листа днища кожуха.

Количество боковых блоков , шт, рассчитываем по формуле

где П_ш - периметр шахты электролизера, мм,

– длина блока, мм.

Периметр шахты П_ш, мм, рассчитываем по формуле

,

Суммарное сечение катодных стержней электролизера ,мм² , будет равно

,

где 115 230 - сечение стального катодного стержня без учета чугунной заливки, мм² ;

- количество катодных стержней, равное количеству катодных блоков в подине, шт.

Плотность в стальных стержнях , А/мм² равна

3) Ошиновка электролизера

Подвод тока к анодам осуществляется с помощью четырех стояков. Каждый стояк состоит из жесткой части (шин) и гибкой (лент).

Суммарное сечение шин в стояках , мм² определяется по формуле

где - плотность тока в стояках, А/мм² , (по справочным данным принимается = 0,4 А/мм² )

Сечение шин принимаем мм, сечение алюминиевых лент мм.

Количество алюминиевых шин в стояках , шт, будет равно

При этом плотность тока в стояках , А/мм² , будет составлять

,

Суммарное сечение лент в гибкой части стояков равняется суммарному сечению шин, тогда количество лент в пакетах , шт, рассчитывается по формуле

Суммарное сечение катодных шин ошиновки , мм² , рассчитывается по формуле

Определяем количество катодных шин , шт,

Стальные катодные стержни (блюмсы) соединяются с алюминиевыми катодными шинами при помощи гибких пакетов из алюминиевых лент, приваренных к катодным стержням и швам. Сечение пакета из алюминиевых лент, которое соответствует сечению одного блюмса , мм²

Количество лент на один стержень , шт, будет равно

где - сечение ленты, мм²

Результаты конструктивного расчёта необходимо свести в таблицу 5.
Таблица 5. Конструктивые параметры электролизёра

Параметр	Обозначение	Размерность	Величина
1.Сила тока	I	кА
2.Анодная плотность тока	ДА	А/см2	0,762
3.Площадь анода	SA	см2	386125,654
4.Размер анодного блока		мм	600 700 1455
5.Количество анодов	nA	шт
6.Длина анодного массива	LAM	см
7.Ширина анодного массива	BAM	см
8.Расстояние между анодами блоками		мм
9.Расстояние между рядами анодов		мм
10.Ширина шахты	BШ	см
11.Длина шахты	LШ	см
12.Блоки боковой угольной футеровки		мм	500 70 550
13.Количество боковых блоков	nбб	шт
14.Уровень металла	hM	см
15.Уровень электролита	hЭ	см
16.Толщина корки с глиноземом	hK	см
17.Глубина шахты	HШ	см
18.Ширина межблочного шва		мм
19.Ширина торцевого шва		мм
20.Ширина продольного шва		мм
21.Размер катодного блока		мм	400 550 3500
22.Число катодных блоков	nКБ	шт
23.Длина катодного кожуха	LКОЖ	см
24.Ширина катодного кожуха	ВКОЖ	см
25.Высота катодного кожуха	НКОЖ	см	140,5
26.Подкатодный слой (СБС)		мм
27.Огнеупор (2 слоя шамота)		мм
28.Теплоизоляция (3 слоя пенодиат.кирпича)		мм
29.Выравнивающая засыпка (шамот.крупка)		мм
30.Межкирпичные швы		мм