Патенты автора Жердев Алексей Сергеевич (RU)
Изобретение относится к способу футеровки катодного устройства электролизера для получения алюминия. Способ включает засыпку и выравнивание теплоизоляционного слоя на днище кожуха катодного устройства, засыпку поверх него огнеупорного слоя, установку катодных подовых и бортовых блоков с последующей заделкой швов между ними холоднонабивной подовой массой и последующим монолитизирующим обжигом, в котором на выровненный теплоизоляционный слой устанавливают нижний барьерный слой из графитовой фольги, размещенный между слоями из листов древесноволокнистых плит (ДВП) плотностью 950 кг/м3 или выше, формируют по меньшей мере один огнеупорный слой, устанавливают верхний барьерный слой из графитовой фольги, размещенный между слоями из листов древесноволокнистых плит (ДВП) плотностью 950 кг/м3 или выше, осуществляют одновременное прессование всех сформированных слоев до совпадения верхней поверхности верхнего слоя с плоскостью расположения нижнего среза окон, выполненных в кожухе катодного устройства для размещения катодных стержней, и формируют огнеупорный слой толщиной 20-30 мм над верхним слоем. Обеспечивается улучшение барьерных свойств футеровки катодного устройства электролизера и возможность рециклинга отработавших футеровочных материалов, уменьшение загрязнения окружающей среды, уменьшение финансовых затрат на приобретение новых футеровочных материалов за счет их повторного использования и снижение себестоимости алюминия. 7 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.
Изобретение относится к двухступенчатому газоочистному модулю для очистки электролизных газов, содержащему по меньшей мере один реактор, выполненный в виде трубы Вентури и обеспечивающий выравнивание газового потока по скоростным режимам, соединенный переходным патрубком с по меньшей мере одним рукавным фильтром, течку для подачи адсорбента в реактор, камеры грязного и чистого газа, фильтровальные рукава и бункер. Модуль характеризуется тем, что камеры грязного и чистого газа рукавного фильтра разделены по меньшей мере на две секции посредством перегородки с возможностью отключения по меньшей мере одной из секций. При этом газоочистной модуль дополнительно содержит систему напыления фильтровальных рукавов адсорбентом с патрубком для подачи чистого воздуха и выполненную с возможностью подачи упомянутого адсорбента через дополнительную течку, при этом точка подключения системы напыления к рукавному фильтру размещена между реактором и фильтром, а бункер разделен по меньшей мере на две секции и снабжен патрубками для выгрузки адсорбента. Использование предлагаемого модуля позволяет повысить эффективность очистки газов, в том числе газов от электролизного производства от фтористых соединений более 99%, смолистых веществ и пыли в режимах технологического обслуживания оборудования, без дополнительных единиц основного технологического оборудования или применения «холодного» передвижного резерва, увеличить срок службы газоочистного оборудования, фильтровальных рукавов и коэффициента полезного использования оборудования. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к способу рециклинга отработанного футеровочного материала электролизера для производства первичного алюминия для футеровки катодных устройств электролизеров. Способ включает вырезание технологического окна в нижней части торцевой стенки кожуха катодного устройства электролизера для извлечения отработанного футеровочного материала, удаление кирпичной кладки венца торцевой стенки цоколя, после чего извлекается неграфитированный углерод, сохранивший свои исходные свойства, перемещается к месту монтажа катодного устройства электролизера для производства первичного алюминия и засыпается в него. При этом извлечение отработанного футеровочного материала осуществляется возвратно-поступательным движением устройства для рециклинга отработанных футеровочных материалов, а извлечение отработанного футеровочного материала может осуществляться через обе торцевые стенки катодного устройства. Раскрыто устройство для рециклинга отработанных футеровочных материалов, выполненное в виде шнекового рабочего органа, перемещаемого через технологическое окно внутрь катодного устройства электролизёра по консольной направляющей опоре ролика с помощью ходовой тележки, в центральной части которой располагается нория для перемещения извлекаемого материала из выходного конца транспортирующего шнека в расположенный за ней бункер. Обеспечивается сокращение расхода футеровочного материала. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 ил.
Изобретение относится к конструкции катодного устройства электролизера для производства алюминия электролизом. Катодное устройство содержит металлический кожух, футерованный боковыми блоками, установленными на бровку, подовые углеграфитовые блоки с токоподводящими стержнями, цоколь из теплоизоляционного слоя и огнеупорного слоя, выполненного из смеси порцелланита 23-26 мас. %, кварцитов 43-46 мас. % и отработанных муллитовых кирпичей печей обжига анодов 28-32 мас. % и уплотненного до кажущейся плотности не менее 2100 кг/м3. Обеспечивается увеличение срока службы электролизера, сокращение расхода фтористых солей и расширение сырьевой базы за счет утилизации отходов алюминиевых заводов и применения природных материалов и замедление проникновения агрессивных компонентов электролиза в огнеупорный слой. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к способу переработки угольной пены. Способ включает обратную флотацию угольной пены водой с разделением ее на хвосты флотации и флотационный криолит, который после сгущения и фильтрации возвращают на электролитическое производство, выщелачивание хвостов флотации с получением осадка и фторсодержащего раствора, при этом выщелачивание хвостов флотации ведут слабощелочным раствором каустической соды при температуре не более 80°С, в течение 2,0÷4,0 часов. Осадок после выщелачивания направляют последовательно на стадии сгущения, фильтрации и сушки с получением угольного концентрата, раствор после фильтрации возвращают на операцию сгущения осадка, а фторсодержащий раствор, полученный при выщелачивании хвостов флотации, направляют на стадию получения фторсодержащего сырья с последующим возвратом его в электролитическое производство. Обеспечивается получение фторсодержащих соединений, которые возвращаются на электролиз, и угольного концентрата, который может эффективно использоваться в цементном производстве в качестве выгорающей добавки. 4 з.п. ф-лы, 5 табл.
Изобретение относится к устройству для сбора и удаления газов в алюминиевом электролизере с предварительно обожженными анодами. Устройство содержит систему газоходов, содержащую горизонтальный основной и дополнительный газоходы, выполненные с возможностью включения/отключения основного и дополнительного газоходов, и газосборные колпаки, при этом каждый из газосборных колпаков соединен первым каналом с горизонтальным основным газоходом, образуя основной контур удаления газов, и вторым каналом с дополнительным вертикальным газоходом, образуя дополнительный контур удаления газов, при этом высота каждого последующего первого канала основного контура увеличивается по потоку газа на 16÷24% от высоты предыдущего первого канала, а высота каждого последующего второго канала дополнительного контура увеличивается по потоку газа на 24÷26% от высоты предыдущего второго канала, в нижней части на внутренней поверхности продольных сторон по меньшей мере одного газосборного колпака вдоль направления движения газа установлены разделительные пластины, длина которых составляет не более 50% от высоты газосборного колпака, с каждой стороны от центральной оси газосборного колпака симметрично установлены по меньшей мере две разделительные пластины, при этом длина каждой следующей по направлению к центральной оси колпака пластины уменьшается по отношению к предыдущей на 25-35%. Раскрыты система для сбора и удаления газов в алюминиевом электролизере и электролизер, содержащие указанное устройство. Обеспечивается: уменьшение объемов удаляемых газов от электролизера при сохранении высокой эффективности удаления в межоперационный период и при выполнении технологических операций на электролизере, связанных с разгерметизацией укрытий. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.
Группа изобретений относится к цветной металлургии и предназначена для очистки газов электролизного производства алюминия от фтористого водорода и других примесей. Газоочистной блок очистки электролизных газов, отходящих от корпусов производства алюминия, включая очистку газа от фтористого водорода алюминиевого производства, в котором очистку газов осуществляют путем сухой адсорбции с обеспечением возврата адсорбционного материала обратно в производство посредством по меньшей мере одного газоочистного модуля, содержащего по меньшей мере один реактор, выполненный в виде трубы Вентури с конструкцией, обеспечивающей выравнивание газового потока по скоростным режимам, и по меньшей мере один рукавный фильтр, выполненный в виде самонесущей конструкции, при этом входной патрубок реактора расположен противоположно выходному патрубку соответствующего фильтра. Газоочистной модуль для очистки электролизных газов содержит по меньшей мере один реактор и по меньшей мере один рукавный фильтр, соединенные между собой переходным патрубком. Реактор выполнен в виде трубы Вентури с конструкцией, обеспечивающей выравнивание газового потока по скоростным режимам, содержит входной раструб, размещенный в нижней части реактора, сужающуюся горловину, расположенную непосредственно над входным раструбом реактора, и по меньшей мере одну течку для подачи адсорбента в реактор, размещенную над сужающейся горловиной реактора. Реактор также содержит переходный патрубок, выполненный в виде усеченного конуса, соединенный с входным патрубком рукавного фильтра, который содержит камеры грязного и чистого газа, фильтровальные рукава и бункер, в нижней части которого размещен патрубок для отвода адсорбента. Фильтр рукавный, выполненный в виде самонесущей конструкции, содержит входной патрубок, соединенный с входной частью, включающей в себя направляющую газы стенку, обтекатель, газораспределительное устройство, фильтрующую часть, содержащую корпус, примыкающий к нижней части бункером с аэродорожкой и пылевыгрузным патрубком, а к верхней части - камерой чистого газа, которая содержит рукавную плиту с отверстиями для установки фильтровальных элементов рядами, при этом расположена ниже труб с форсунками для продувки рукавов сжатым воздухом, присоединенными к двум ресиверам, которые размещены на внешней стороне камеры чистого газа и каждый из которых оснащен импульсными электромагнитными клапанами. При этом в верхней стенке камеры чистого газа размещены легкосъемные крышки, и камера чистого газа имеет выходной патрубок для выхода чистого газа. Реактор газоочистной для очистки электролизных газов выполнен виде низконапорной трубы Вентури, состоящей из входного раструба, размещенного в нижней части реактора, сужающейся горловины, расположенной непосредственно над входным раструбом реактора, и по меньшей мере одной течки для подачи адсорбента в реактор, размещенной над сужающейся горловиной реактора. При этом отношение диаметра горловины реактора к его высоте составляет в пределе 1/81/13, а увеличение габаритных размеров реактора прямо пропорционально увеличению объемов очищаемых газов, при этом реактор содержит переходный патрубок, выполненный в виде усеченного конуса в верхней части реактора для присоединения к пылеулавливающему аппарату. Техническим результат заявленной группы изобретений заключается в повышении эффективности очистки газов электролизного производства алюминия от фтористых соединений и других примесей с возможностью возврата адсорбционного материала в производство. 4 н. и 32 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к процессу пиления пазов в обожженных углеродных анодах, используемых при электролитическом получении алюминия, а именно к устройству с режущими сегментами и способу обработки обожженных углеродных анодов Режущие сегменты поочередно с левым и правым исполнением располагаются на дисках пилы на одинаковом расстоянии между собой. Каждый сегмент имеет собственное крепление к диску пилы, что позволяет менять их по отдельности. Режущие пластины сегментов выполняются из поликристаллического алмаза, обеспечивающего наиболее длительный срок службы каждого сегмента и максимальную производительность машин пиления. Режущие пластины сегментов могут иметь различную форму верха - закругленную или прямоугольную - и перекрывают все сечение корпуса режущего сегмента по боковым сторонам. При использовании заявленного режущего сегмента на устройствах обработки обожженных угольных анодов достигается повышение срока службы режущих сегментов за счет применения оптимальных рабочих углов режущей пластины и формы верхней части режущего сегмента, снижающих трение и износ, а также за счет возможности замены отдельного поврежденного или изношенного режущего сегмента для исключения ускоренного износа сегментов с нормальным состоянием. Способ обработки анодов при изменении частоты вращения дисков от 40 до 90 об/мин предусматривает регулирование скорости подачи анода в пределах 20-80 мм/сек в зависимости от остроты режущих кромок сегментов. Подбор частоты вращения и скорости подачи производится путем подбора оптимальной толщины срезаемого обожженного анода одним режущим сегментом в пределах 0,2-1,0 мм. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к устройству для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами для получения алюминия. Устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами через газосборные окна посредством газоотводящих каналов балки-коллектора содержит направляющую поток конструкцию. Направляющая поток конструкция закреплена на фланце балки-коллектора и состоит из установленных на фланце балки-коллектора основных продольных, дополнительных продольных и поперечных пластин, разделяющих зону разгерметизации под фланцем балки-коллектора, по меньшей мере, на три канала удаления и эвакуации анодных газов. Обеспечивается увеличение эффективности системы удаления газов электролизера при разгерметизации укрытия электролизера. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для очистки отходящих газов электролизных корпусов производства алюминия от остатков фтористого водорода и соединений серы с получением в качестве товарного продукта сульфата натрия. Способ мокрой очистки отходящих газов электролизных корпусов производства алюминия включает очистку газа от фтористого водорода и соединений серы путем его орошения содосульфатным раствором, выделение безводного сульфата натрия в выпарном аппарате, при этом орошение газа содосульфатным раствором ведут с получением насыщенного содосульфатного раствора, часть которого подают в выпарной аппарат и упаривают до достижения предельной концентрации сульфата натрия, а оставшийся раствор направляют на отстаивание, после чего возвращают на стадию орошения, при этом упаренный раствор сульфата натрия направляют на обезвоживание и сушку с последующим получением готового сульфата натрия, а маточный раствор после упаривания повторно направляют в выпарной аппарат. Технический результат - повышение качества сульфата натрия. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФТОРУГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ // 2616753
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии электролитического производства алюминия и защите окружающей среды от воздействия вредных примесей, содержащихся в отходах, а именно к способу переработки фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия. Способ переработки фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия включает выщелачивание отходов раствором каустической щелочи с разделением продукта на осадок и раствор с последующей подачей раствора на производство фтористых солей. Выщелачивание отходов ведут раствором каустической щелочи с концентрацией 12,6÷25,0 г/дм3 при температуре 75÷95°C в течение 0,5÷4,0 часов. Осадок после выщелачивания направляют на сгущение, фильтрацию и сушку с получением углеродного продукта. При этом раствор после фильтрации возвращают на сгущение. Техническим результатом является утилизация фторуглеродсодержащих отходов с высоким процентом извлечения фтора. 3 з.п. ф-лы.
СПОСОБ ФУТЕРОВКИ КАТОДНОГО УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРВИЧНОГО АЛЮМИНИЯ (ВАРИАНТЫ) // 2614357
Изобретение относится к вариантам способа футеровки катодного устройства электролизера для получения алюминия. Способ включает засыпку теплоизоляционного слоя в кожух катодного устройства, формирование огнеупорного слоя с последующим уплотнением слоев, установку подовых и бортовых блоков с последующей заделкой швов между ними холоднонабивной подовой массой. Согласно первому варианту заявленного способа между теплоизоляционным и огнеупорным слоями устанавливают упругий элемент из плотной древесно-волокнистой плиты толщиной (2,5-4)⋅10-4 от ширины катода. Согласно второму варианту заявленного способа между теплоизоляционным и огнеупорным слоями устанавливают гибкую графитовую фольгу, а под ней устанавливают упругий элемент из упомянутой плиты. Обеспечивается снижение энергозатрат при работе электролизера за счет улучшения стабилизации теплофизических свойств теплоизоляции в цоколе, увеличение срока службы электролизеров. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.
Изобретение относится к футеровке катодного устройства электролизера для производства алюминия. Футеровка катодного устройства содержит подовые и бортовые блоки, соединенные между собой холоднонабивной подовой массой, огнеупорный и теплоизоляционный слои из неформованных материалов. Огнеупорный слой выполнен из алюмосиликатного материала, а теплоизоляционный слой из неграфитированного углерода или его смеси с порошком алюмосиликатного или глиноземистого состава. Теплоизоляционный и огнеупорный слои состоят не менее чем из двух подслоев, при этом пористость теплоизоляционного и огнеупорного слоев увеличивается от верхнего подслоя к нижнему, а соотношение толщин огнеупорного и теплоизоляционного слоев составляет 1:(1-3). Обеспечивается снижение содержания цианидов в верхних слоях теплоизоляции и обеспечиваются условия для повторного использования теплоизоляционного материала. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к системе и способу удаления газов из алюминиевого электролизера с предварительно обожженными анодами. Система удаления газов из алюминиевого электролизера, содержащего анодную балку-коллектор, съемные укрытия для выполнения технологических операций и имеющего, по меньшей мере, одно выпускное отверстие газоотводного патрубка в верхней части торца анодной балки, содержит средства для удаления стандартизированного количества газов во время нормальной работы электролизера, средства для удаления увеличенного количества газов при снятии одного или более укрытий, при этом анодная балка-коллектор объединена в единый коллектор с рядом стоящим электролизером и содержит, по меньшей мере, один элемент регулирования объема удаляемых газов, расположенный в газоотводном патрубке, и, по меньшей мере, один датчик измерения фиксируемого параметра в соответствии с заданными технологическими режимами. Удаление увеличенного объема газов регулируют с помощью элементов регулирования в зависимости от выполнения технологических операций, при этом измеряют значения параметров с помощью установленных датчиков, фиксируют эти значения, определяют объем удаляемых выбросов, затем приводят элементы регулирования в положение от 0° до 90°. Обеспечивается снижение выбросов фтора, повышение КПД укрытия электролизера и снижение капитальных и эксплуатационных затрат на газоочистное оборудование и систему газоходов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 5 табл.
ОШИНОВКА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА // 2566120
Изобретение относится к ошиновке алюминиевого электролизера при продольном размещении электролизеров в серии. Ошиновка алюминиевого электролизера содержит анодные шины, соединенные с анодами посредством анодных стояков, катодные шины, компенсационный контур, имитационно-подпиточный контур, состоящий из шины контура для имитации магнитного поля соседнего ряда электролизеров и шины контура для компенсации влияния магнитного поля соседнего ряда электролизеров. Шина контура для имитации магнитного поля соседнего ряда электролизеров расположена вдоль внутренней стороны электролизера с возможностью подачи токовой нагрузки на шину контура для имитации большей или меньшей, чем на шину контура для компенсации. Для регулирования количества подаваемой токовой нагрузки, на шине контура для компенсации влияния магнитного поля обратного ряда и/или на шине контура для имитации магнитного поля обратного ряда электролизеров расположен узел дополнительного сопротивления. Шины имитационно-подпиточного контура являются токоподводящими и крепятся к анодным стоякам или к катодным шинам первого в ряду электролизера. Обеспечивается возможность имитировать соседний ряд электролизеров с работой на различную силу тока, стабилизировать магнитное поле от опытных ванн на электролизерах, эксплуатируемых на меньшую силу тока, чем опытные, а также осуществлять дополнительную подпитку током опытных электролизеров. 2 ил.
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, а именно к области управления электролизом алюминия. Способ автоматического контроля криолитового отношения электролита алюминиевого электролизера, включающий измерение силы тока, напряжения на электролизере, расчет текущих значений сопротивления электролита и определение криолитового отношения электролита, сравнение криолитового отношения с заданным значением и корректировку криолитового отношения электролита при отклонении от заданного значения. Данным способом определяют удельное сопротивление электролита при перемещении анодной рамы с фиксированной длительностью, через равные промежутки времени, в направлении вверх-вниз, после чего преобразуют удельное сопротивление в коэффициент перемещения, измеряют температуру ликвидуса и определяют криолитовое отношение электролита в зависимости от коэффициента перемещения и/или температуры ликвидуса. При этом коэффициент перемещения равен: Uуд=ТП×6/VМПА, где: Uуд - удельное сопротивление электролита, коэффициент перемещения [мВ/мм]; VМПА - скорость привода механизма перемещения анодной рамы [мм/мин]; ТП - тестовое перемещение [мВ/с], определяемое как: ТП=(ΔUвверх+ΔUвниз)/2/τ, где: ΔUвверх - разница напряжения при перемещении анодной рамы вверх, мВ; ΔUвниз - разница напряжения при перемещении анодной рамы вниз, мВ; τ - время перемещения, с. Определяют удельное сопротивление электролита при перемещении анодной рамы в течение от 0,5 с до 60 с через промежутки времени от 0,08 ч до 24 ч. Способ позволяет снизить стандартное отклонение фактического криолитового отношения от целевого значения с 0,059 до 0,038. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к очистке отходящих газов электролизеров с обожженными анодами, снабженных системой автоматической подачи глинозема. Линия включает блок сухой очистки, содержащий бункер свежего глинозема, вертикальный реактор - адсорбер, соединенный линией подачи свежего глинозема с бункером и снабженный узлом для подачи отходящих газов, узлом подачи свежего глинозема, узлом подачи отработанного глинозема, рукавный фильтр, состоящий из фильтрационной камеры и бункера-накопителя отработанного глинозема, связанного с бункером фторированного глинозема. Блок сухой очистки, соединенный с линией подачи фторированного глинозема к электролизерам и с реактором-адсорбером, включает систему отвода газов из фильтрационной камеры, систему вывода очищенных газов в атмосферу, при этом линия подачи свежего глинозема из бункера в реактор-адсорбер и линия подачи фторированного глинозема из бункера фторированного глинозема в систему централизованной подачи глинозема к электролизерам выполнены в виде аэрожелобов. Бункер свежего глинозема снабжен контуром аэрации сжатым воздухом. Обеспечивается снижение энергетических и эксплуатационных затрат, повышение степени очистки отходящих газов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
