Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Розбірний електроконтактний вузол багатоамперного електричного контакту анодного спуску електролізерів з боковим підводом струму для виробництва алюмінію, який містить струмопроводи і контакт міді зі сталлю, виконаний у вигляді мідної шини, притиснутої клином до сталевої рамки, яка є частиною сталевого штиря, забитого у тіло вуглецевого аноду електролізера, який відрізняється тим, що мідну шину виконано з двох половинок, які притиснені до протилежних стінок сталевої рамки сталевими однобічними клинами зусиллям, що створює розміщений між однобічними клинами двобічний клин, виготовлений зі сплаву з ефектом "пам'яті форми", температура відновлення форми якого нижча за температуру навколишнього робочого середовища, причому двобічний клин виконано з прорізом по центру у площині, паралельній контактним поверхням, а кут заточки двостороннього клина зі сплаву з ефектом "пам'яті форми" та односторонніх клинів зі сталі може змінюватись від 0 до кута тертя між матеріалами, з яких виконано двобічний і однобічні клини.

Текст

Розбірний електроконтактний вузол багатоамперного електричного контакту анодного спуску електролізерів з боковим підводом струму для виробництва алюмінію, який містить струмопроводи і контакт міді зі сталлю, виконаний у вигляді мідної шини, притиснутої клином до сталевої рамки, яка є частиною сталевого штиря, забитого у тіло вуглецевого аноду електролізера, який відрізняється тим, що мідну шину виконано з двох половинок, які притиснені до протилежних стінок сталевої рамки сталевими однобічними клинами зусиллям, що створює розміщений між однобічними клинами двобічний клин, виготовлений зі сплаву з ефектом "пам'яті форми", температура відновлення форми якого нижча за температуру навколишнього робочого середовища, причому двобічний клин виконано з прорізом по центру у площині, паралельній контактним поверхням, а кут заточки двостороннього клина зі сплаву з ефектом "пам'яті форми" та односторонніх клинів зі сталі може змінюватись від 0 до кута тертя між матеріалами, з яких виконано двобічний і однобічні клини. (19) UA (11) (21) a201010790 (22) 07.09.2010 (24) 25.07.2011 (46) 25.07.2011, Бюл.№ 14, 2011 р. (72) ЛАКОМСЬКИЙ ВІКТОР ЙОСИПОВИЧ, ЛАКОМСЬКИЙ ВАДИМ ВІКТОРОВИЧ, ГАЛІНІЧ ВОЛОДИМИР ІЛАРІОНОВИЧ, ЗАЛЕВСЬКИЙ АНАТОЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ (73) ЛАКОМСЬКИЙ ВІКТОР ЙОСИПОВИЧ, ЛАКОМСЬКИЙ ВАДИМ ВІКТОРОВИЧ, ГАЛІНІЧ ВОЛОДИМИР ІЛАРІОНОВИЧ, ЗАЛЕВСЬКИЙ АНАТОЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ (56) UA 79134 A, 25.05.2007. RU 2052879 C1, 20.01.1996. RU 2037567 C1, 19.06.1995. SU1016401 A, 07.05.1983. UA 4751 A, 28.12.1994. RU 2387743 C2, 27.04.2010. RU 2111290 C1, 20.05.1998. SU 616348 30.11.1979. US 4734047 29.03.1988. CN 2890089 18.04.2007. UA 13354 C1, 28.02.1997. Кузнецов В.А., Оберштейн А.А. Сварные контакты в электрометаллургии алюминия. Гос. науч.-техн. C2 2 95416 1 3 ними конвекційними тепловими і радіаційними потоками) швидко окислюються, внаслідок чого контактний (омічний) опір стає нестабільним і, як правило, суттєво зростає. Як показує практика виробництва алюмінію, втрати електроенергії в загальних питомих витратах (16000 кВт/год. на тонну алюмінію) сягають 7 % (1120 кВт/год. на тонну алюмінію). Оскільки режим роботи контактних вузлів анодного спуску безперервний, тому невелика кількісна зміна їх омічного опору відчутно відображається на питомій витраті електроенергії. Наприклад, зростання опору одного з контактів на 1 мікроОм призводить до щорічних втрат 43 тисяч кВт/год. електроенергії. Втрати в цілому по виробництву алюмінію ще більші, оскільки контактів на заводах безліч, самих же електролізерів сотні, а то й тисячі. Контакт "мідь-сталь" належить до класу притискних контактів з нерегульованою силою притиску контактної пари. При монтажі вузла з притискним контактом для створення достатньої сили тиску у контактній парі "мідь-сталь", у з'єднання забивають сталевий клин, наносячи при цьому радіальні щодо штиря удари. Контакт міді і сталі при цьому поліпшується, але ці дії погіршують контакт штиря з вуглецевою масою аноду. Оскільки останній контакт у виробництві не контролюється, негативні наслідки такого монтажу залишаються непоміченими і суттєво відображаються на питомій витраті електроенергії взагалі. Відомі нові металеві сплави, яким притаманні специфічні властивості, наприклад сплави з пам'яттю форми. (Корнилов И.И., Белоусов О.К., Качур Е.В. Никелид титана и другие сплавы с памятью формы. М.: 1977. Металлургия). Деталі з такого сплаву, деформовані при кімнатній температурі, спонтанно поновлюють свої попередні розміри при нагріванні, тобто відновлюють свою форму. Якщо перешкоджати механічними пристроями процесу відновлення форми, то деталь зі сплаву з пам'яттю форми буде тиснути на перешкоду з ве2 ликим зусиллям - до 30 кг/мм . Треба додати, що таких зусиль при болтовому та клиновому затиску контактів ніколи не досягнути, тому їх коефіцієнт надійності значно нижче 1. Саме такий підхід використано у патенті України №79141 від 15.09.2006р. (аналог), в якому описано розбірний контактний вузол, що містить струмопроводи і контакт міді зі сталлю у вигляді болтового з'єднання, в якому болт виготовлений зі сплаву з двостороннім ефектом пам'яті форми з температурою початку відновлення форми, вищою за максимально можливу температуру навколишнього середовища, і який стягує контактні поверхні "мідь-сталь" через сталеві плоскі шайби. Недоліком розбірного контактного вузлааналога є неможливість його використання в алюмінієвій промисловості внаслідок того, що, як показала практика застосування болтових з'єднань, при затягуванні болтового контакту на вільному кінці сталевого штиря з'являється бокове зміщення останнього відносно поздовжньої вісі аноду, внаслідок чого контакт "сталь - вуглецевий анод" послаблюється і опір контакту струмові зростає. Крім того, затягування болта, яке виконується вру 95416 4 чну, в умовах високої температури над розплавом електроліту, є досить важкою і небезпечною операцією, що суттєво погіршує умови праці електролізників. В основу даного винаходу поставлено технічну задачу удосконалення розбірного електроконтактного вузла таким чином, щоб досягти зниження енерговитрат при виробництві алюмінію і поліпшення умов праці електролізників шляхом підвищення надійності багатоамперних електричних контактів анодного спуску електролізерів типу БТ. Поставлена задача вирішується тим, що розбірний контактний вузол багатоамперного електричного контакту анодного спуску електролізерів типу БТ, який містить струмопроводи і контакт міді зі сталлю, виконаний у вигляді мідної шини, притиснутої клином до сталевої рамки, яка є частиною сталевого штиря, забитого у тіло вуглецевого аноду електролізера, відповідно до заявленого винаходу мідну шину виконано з двох половинок, які притиснені до протилежних стінок сталевої рамки сталевими однобічними клинами зусиллям, що створює розміщений між однобічними сталевими клинами двобічний клин, виготовлений зі сплаву з ефектом "пам'яті форми", температура відновлення форми якого нижча за температуру навколишнього робочого середовища, причому клин виконано з прорізом по центру у площині, паралельній контактним поверхням, а кут заточки двостороннього клину зі сплаву з ефектом "пам'яті форми" та односторонніх клинів зі сталі може змінюватись від 0 до кута тертя між матеріалами, з яких виконано двобічний і однобічні клини. Суть заявленого технічного рішення і його робота пояснюється кресленнями. На фіг.1 зображено розбірний електроконтактний вузол анодного спуску алюмінієвих електролізерів у зборі. Він складається із двох мідних шин 1, до кожної з якої прикріплено гвинтами сталевий однобічний клин 2. Ці шини вставлено до упору 3 в рамку 4, яка жорстко з'єднана зі сталевим штирем 5. Між однобічними клинами 2 розміщено двобічний клин 6 зі сплаву з ефектом "пам'яті форми". На фіг.2 зображено рамку 4 контактного вузла у зборі зі сталевим штирем 5, який забивають у тіло вуглецевого аноду електролізера. На фіг.3 представлено зовнішній вигляд двобічного клина зі сплаву з ефектом "пам'яті форми". Монтаж розбірного контактного вузла відбувається наступним чином. Всі складові вузла протирають від пилу, який є, головним чином, глиноземом тонкої дисперсії. Спочатку в рамку 4 до упору 3 вкладають мідні шини 1 з однобічними сталевими клинами 2. Затим між ними вкладають двобічний клин 6, який перед цим було здеформовано. Двобічний клин 6 у змонтованому вузлі виступає за межі нижньої поверхні рамки на 5-10 мм. При роботі електролізера робоча зона над електролізною ванною, де розташовано контактний вузол, нагрівається до температури 200 °C, одночасно нагрівається двобічний клин 6, який поновлює свою форму, тобто розширюється, і притискує мідні шини 1 до контактних поверхонь 5 95416 2 на рамці 4 з силою до 30 кг/мм . Контактне з'єднання стає закритим, контакт відбувся. Застосування сплаву з ефектом "пам'яті форми", наприклад Ni-Ti, Ni-Al, Ni-Co для виготовлення двобічного клину створює стабільно високе значення притискного зусилля при будь-яких температурах експлуатації контактного вузла, що забезпечує стабільне і низьке значення омічного опору у вузлі нової конструкції. Завдяки цьому виключається необхідність будь-якого, в т.ч. ручного, регулювання або відновлення омічного опору під час роботи електролізера як на переході "мідна шина рамка сталевого стержня", так і на переході "сталевий стержень - вуглецевий анод", чим поліпшуються умови праці електролізників. Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 Оскільки робочий цикл контакту "мідь - сталь" становить 10-12 діб, а сплав з ефектом "пам'яті форми" здатен витримати напруження до досягнення втоми металу майже 60 тисяч циклів, то робочий ресурс нового контактного вузла стає практично необмеженим, тобто, надійність його роботи є абсолютною. Таким чином, заявлене нами технічне рішення є раніше невідомим, отже, є новим і має винахідницький рівень; промислове виробництво винаходу не вимагає спеціальних технологій і устаткуванням, а застосування не має принципових технічних проблем, отже, заявлене технічне рішення є промислово придатним і, таким чином, патентоспроможним. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Dismountable electrocontact unit of anode discharge of aluminum electrolyzers

Автори англійською

Lakomskyi Viktor Yosypovych, Lakomskyi Vadym Viktorovych, Halinich Volodymyr Ilarionovych, Zalevskyi Anatolii Vasyliovych

Назва патенту російською

Разборной электроконтактный узел анодного спуска алюминиевых электролизеров

Автори російською

Лакомський Виктор Иосифович, Лакомський Вадим Викторович, Галинич Владимир Илларионович, Залевский Анатолий Васильевич

МПК / Мітки

МПК: H01R 4/01, C25C 3/16, H01R 11/00, H01R 4/38

Мітки: алюмінієвих, електроконтактний, розбірний, анодного, спуску, вузол, електролізерів

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/3-95416-rozbirnijj-elektrokontaktnijj-vuzol-anodnogo-spusku-alyuminiehvikh-elektrolizeriv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Розбірний електроконтактний вузол анодного спуску алюмінієвих електролізерів</a>

Подібні патенти