Расчет количества токоподводящих штырей
Количество токоподводящих штырей зависит от силы тока и допустимой для штырей плотности тока dш. Анодные штыри являются составными и имеют следующие размеры, мм:
- общая длина – 2700;
- длина стальной конусной части – 1950;
- длина алюминиевой штанги – 1040;
- максимальный диаметр, Dmax – 138;
- минимальный диаметр, Dmin – 100.
Так как стальная часть штыря имеет форму конуса, то расчёт ведут по среднему диаметру Dш
Dш = 
(17)
где Dmax и Dmin – максимальный и минимальный диаметры штыря, мм.
Dш = ------------------
Площадь сечения одного штыря Sш, мм2 равна
Sш = 
(18)
Sш =--------------------
Общая площадь сечения всех штырей SО, мм2 определяется по формуле
SО = 
(19)
где I - сила тока, А;
dш - 0,2 А/мм2, допустимая плотность тока в стальной части штыря.
SО = ----------------
Зная площади сечения всех штырей и одного штыря, определяют количество штырей, К, шт.:
К = 
(20)
К = ----------------
Штыри на анодной раме расположены симметрично в четыре ряда, поэтому принимаем их количество кратным четырём, то есть ____ штук, по____ в ряду.
Расчёт катодного устройства
Катодное устройство электролизёра предназначено для протекания процесса электролиза в криолитоглиноземном расплаве. Катодное устройство состоит из стального сварного кожуха с днищем, теплоизоляционной футеровки (цоколя) днища и углеродистой футеровки, образующей шахту электролизёра. Подина выложена катодными блоками со стальными стержнями (блюмсами), боковые стенки – прямоугольными и угловыми угольными плитами.
|
|
|
Размеры шахты электролизёра
Шахтой является внутреннее пространство электролизёра, где находятся жидкий алюминий, электролит и происходит процесс электролиза.
Рисунок 1 - Схема анода и шахты электролизёра
Внутренние размеры шахты рассчитывают, зная ширину и длину анода (формула 16) и расстояния от анода до стенок боковой футеровки (рисунок 1). Для данного типа электролизёра установлено, что расстояние
- от продольной стороны анода до боковой футеровки кожуха, a = 65 см
- от торца анода до торцевой футеровки кожуха, b = 50 см.
Тогда длина Lш, см и ширина Вш, см шахты будут:
Lш = Lа + 2b (21)
Lш =
Вш = Ва + 2a (22)
|
|
|
Вш =
Глубину шахты электролизёра принимаем Нш = 56,5 см, как в С-8БМ.
Расчёт подины
Катодное устройство электролизёра имеет сборно-блочную подину, смонтированную из коротких и длинных прошивных блоков вперевязку. Отечественная промышленность выпускает катодные блоки:
- высотой hб = 40 см,
- шириной bб = 55 см,
- длиной lб от 110 до 400 см.
При данной ширине шахты _____ см применяют катодные блоки:
- короткие l кб = 160 см
- длинные l дб = 220 см
Для отвода тока от подины в подовые блоки вставлены и залиты чугуном прямоугольные стальные полосы (блюмсы) размером 230х115 мм:
- для блока 160 см длина блюмса 219 см;
- для блока 220 см длина блюмса 279 см.
Катодный блок с заделанным блюмсом называется катодной секцией.
Число рядов секций в подине, Nр определяют исходя из длины шахты:
(23)
где Lш – длина шахты, см
bб – ширина катодного блока, см
с – ширина шва между всеми блоками, 4 см.
Nр = ---------------
По длине шахты можно уложить ____ рядов секций с перевязкой центрального шва.
Общее число коротких и длинных катодных секций Nс, равно:
|
|
|
Nс = Nр * 2 (24)
Nс =
Подина данного электролизера монтируется из ____ подовых секций. Межблочные швы при монтаже подины заделываются холоднонабивной подовой массой (ХНПМ).
Ширина периферийных швов от подовых секций до футеровки будет равна:
- в торцах подины, bт,
bт = 
(25)
bт = ---------------------------------
- по продольным сторонам, bп:
bп = 
(26)
bп = -------------------------------
Периферийные швы при монтаже подины набиваются ХНПМ.
Размеры катодного кожуха
Размеры катодного кожуха определяются из рассчитанных ранее размеров шахты электролизёра (формулы 21, 22) и толщины слоя теплоизоляционных материалов.
Длина катодного кожуха Lк, см:
Lк = Lш + 2 (Пу + 3,5) (27)
где Lш - длина шахты, см;
Пу - толщина угольной плиты, 20 см;
3,5 – толщина теплоизоляционной засыпки в торцах электролизёра, см.
Lк =
|
|
|
Ширина катодного кожуха Вк, см:
Вк = Вш + 2 (Пу + 5) (28)
где Вщ - ширина шахты, см;
5 – толщина теплоизоляционной засыпки в продольных сторонах электролизёра, см.
Вк =
Высота катодного кожуха (Нк) рассчитывается по высоте футеровки Нф, см и глубине шахты Нш, см.
Нк = Нф + Нш (29)
где Нф - футеровка днища катодного кожуха выполняется снизу вверх:
- теплоизоляционная засыпка 3 – 5 см;
- два ряда легковесного шамота 2 
6,5 см;
- три ряда огнеупорного кирпича 3 
6,5 см;
- угольная подушка 3 – 5 см;
- подовый блок hб см.
Тогда высота катодного кожуха Нк, см будет:
Нк =
Принимаю катодный кожух контрфорсного типа с днищем. Число контрфорсов равно ____, по ____ с каждой продольной стороны. Стенки катодного кожуха изготовлены из листовой стали толщиной 10 мм, днище 12 мм. Кожух снаружи укреплен поясами жесткости из двутавровых балок или швеллеров.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 268; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!