Узел подвески газосборного колокола алюминиевого электролизера

 

Использование: получение алюминия электролитическим способом. Сущность: узел содержит пояс жесткости, закрепленный к кожуху анода, диафрагмы и наклонную стенку, причем полость , образованная этими элементами, заполнена тёплопроводящим материалом. Изобретение позволяет повысить надежность узла. 1 с.п.ф-лы, 2 з.п,ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)s С 25 С 3!08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BEPOfACTBO СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4915370j02 (22) 01.03.91 (46) 07.01.93. Бюл. N . 1 (71) Красноярский алюминиевый завод им.

50-летия ВЛКСМ (72) М.А.Пак (56) Дробнис В.Ф„Гефтер С,Ж. Технология и обслуживание алюминиевых электролизеров с верхним токог одводом. — M. Металлургия, 1966, с. 43.

Чертеж 3— - 70668а. Кожух анодный. — Л.;

ВАМИ, 1971, Изобретение относится к способам получения алюминия электролитическим способом и может быть использовано в анодном кожухе алюминиевого электролизера.

Известен узел подвески газосборного колокола секционного типа, содержащий Гобразный пояс, приваренный по периметру к обечайке анодного кожуха и закрепленный к последнему посредством вертикаль. ных ребер и пластин. (См. Дробнис В.<Э., Гефтер С.3. Технология и обслуживание алюминиевых электролизеров с верхним токоподводом, М, Металлургия. 1966, с. 43 и черт. 3-7066а Кожух анодный" Л,ВАМИ, 1971).

Г-образная полость этого узла подвески заполняется в процессе эксплуатации электролиэера технологическим сырьемглиноземом, как в виде просыпей, так и в виде пыли, Так как глинозем является хорошим теплоизолятором, то отвод тепла от узла снижается, т.е. значительно ухудшается ох„,. Я2„„1786195 Al (54) УЗЕЛ ПОДВЕСКИ ГАЗОСБОРНОГО KQЛОКОЛА АЛЮМИНИЕВОГО 3 lEKTPOflMЗЕРА (57) Использование: получение алюминия электролитическим способом, Сущность: узел содержит пояс жесткости, закрепленный к кожуху анода, диафрагмы и наклонную стенку, причем полость, образованная этими элементами, заполнена теплопроводящим материалом. Изобретение позволяет повысить надежность узла. 1 с.п.ф-лы, 2 з.и. ф-л b!, 1 ил, лаждение горизонтальной полки пояса. работающего в зоне высоких температур и агрессивной среды.

В результате этого стойкость пояса снижается, появляются значительные деформации как пояса, так и КОжуха. Деформация пояса приводит к появлению неплотностей, через которые пройсходит подсос воздуха, а так же выбросы газов.

Деформация кожуха ведет к прорь1ву жидкой фазы анода в расплав при поддергивании кожуха, Нередки случаи разрушения пояса— прогары отдельных участков. Тогда интенсивность как подсоса воздуха, так и выбросов газа значительно увеличивается, В таких случаях осуществляется ремонт пояса при сйятйх секция>г газосборного колокола, Операция трудоемкая и требующая особых навыков и осторожности.

На весь период ремонта электролизер находится в открытом состоянии, и происхо1786195 дит загрязнение окружающей среды летучими продуктами электролиза, При капитальном ремонте кожуха пояс подвергается замене, при этом глинозем, находящийся в Г-образной полости, из-за посторонних включений возврату не подлежит, Целью изобретения является повышение надежности узла и экономия сырья, .

Для достижения цели узел снабжен дополнительно наклонной стенкой, установленной под углом 15 — 70 к горизонтальной полке пояса, а полость, образованная поясом, стенкой и кожухом, заполнена теплопроводящим материалом, например бетоном.

Наличие дополнительной стенки повышает несущую способность пояса, а ее наклонное расположение под углом от 15 до

70 исключает возможность накопления просыпей и пыли глинозема на узле, Соответственно снижается возможность перегрева узла и, как следствие, снижается его деформация, Заполнение полости теплопроводным материалом способствует охлаждению узла, а использование в качестве теплопроводящего материала бетона делает узел работоспособным даже в случае разрушения нижней горизонтальной стенки, При этом исключается расход сырья из-за отсутствия полостей, в которых оно бы накапливалось, Предложенное техническое решение отличается от прототипа тем, что узел снабжен наклонной стенкой,с углом наклона относительно горизонтальной полки пояса

15О-70О, а полость, образованная поясом, наклонной стенкой и кожухом заполнена теплопроводящим материалом, стойким к агрессивной среде и высоким температурам, Ни из патентной, ни из научно-технической литературы не известно использование указанных отличительных признаков,с целью повышения надежности узла и экономии сырья. Это позволяет предположить, что предложенное техническое решение обладает новизной и соответствует критерию

"Существенные отличия".

На чертеже показан поперечный разрез угла подвески с газосборным колоколом и анодом, К кожуху 1 закреплен узел подвески, состоящий из Г-образного пояса 2, диафрагм 3 с полками 4, на которые уложена наклонная стенка 5 и вертикальные ребра 6, Полость, образованная Г-образным поясом, наклонной стенкой и кожухом, заполнена теплопроводящим материалом.

10

40 Нижний предел угла наклона выбран

15 потому, что при использовании глинозео

Узел монтируется следующим образом.

К обечайке кожуха 1 приваривается горизонтальной полкой Г-образный пояс 2, Затем устанавливаются диафрагмы 3 с полками 4, на которые укладывается наклонная стенка 5 и крепится к вертикальной полке Г-образного пояса 2 и к обечайке кожуха 1. Перед укладкой наклонной стенки

5 полость, образованная Г-образным поясом 2 и обечайкой кожуха 1, по уровню полок 4 диафрагм 3 может быть заполнена теплопроводником-заполнителем. затем устанавливаются вертикальные ребра 6.

В качестве теплопроводника-заполнителя предпочтительней использовать химстойкие огнеупорные бетоны, например на основе шамота или магнезита, имеющие хорошую теплопроводность, Узел может быть изготовлен отдельными секциями. При этом секция собирается следующим образом.

К вертикальной полке части Г-образного пояса 1 закрепляется наклонная стенка 5. Затем полученная полость ограничивается диафрагмами 5 и заполняется бетонной массой заподлицо с краями. Изготовленные таким способом секции монтируются к обечайке кожуха 1 и закрепляются вертикальными ребрами 6.

Просыпи глинозема и пыль, попадая на наклонную стенку, стекают по ней к разъему газосборный колокол — узел и герметизируют зазор между ними, исключая выбросы газа и подсосы воздуха. При этом улучшается поверхностное охлаждение узла, Пределы угла наклона стенки определены следующими соображениями. Известно, что на отечественные заводы поступает глинозем с углом естественного откоса 20-40 ма с углом естественного откоса в 20-25 достаточно незначительной вибрации, чтобы он "потек" по наклонной стенке. Такие вибрации испытывает кожух во время его поддергивания из-за работы механизмов подъема.

При обработке электролизера (разрушение корки, засыпка глинозема и т,д.), как правило, поднимается пыль, мельчайшая ее фракция с потоками воздуха уносится в фонарь корпуса, а часть этой пыли осаждается на узле.

Угол естествейного откоса осадившейся пыли несколько выше. чем у глинозема, и превышает порой 70О, Однако верхний предел ограничен 70 в связи с неоправданным увеличением габаритов наклонной стенки, ведущим к расходу материала. Вместе с тем

1786195 пыль "стечет" и при таком угле наклона во время вибрации узла.

Преимущества изобретения, Отсутствие слоя глинозема на узле снижает возможность его перегрева, следова- 5 тельно, снижается его деформация, а также деформация кожуха, что ведет к уменьшению количества протеков жидкой фазы анода, Этому же способствует повь шение несущей способности узла. "Стека- 10 ние" глинозема по наклонной стенке позволяет. осуществлять герметизацию без дополнительных затрат. При наличии местных разрушений нижней стенки узла (горизонтальной полки Г-образного пояса) узел 15 в целом не теряет работоспособности, Следовательно, сокращаются аварийные ремонты на действующем электролизере, что улучшает экологические показатели и снижает трудоемкость эксплуатации, От- 20 сутствие полостей исключает потери глинозема.

Кроме того, снижаются затраты на капитальный ремонт. так как нет необходимости замены целиком узла.

Формула изобретения

1, Узел подвески гаэосборного колокола алюминиевого электролизера, содержащий

Г-образный пояс жесткости, закрепленный на кожухе анода, и вертикальные ребра, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности узла и экономии сырья, он снабжен дополнительно наклонной стенкой, закрепленной на вертикальной полке пояса жесткости и кожухе.

2. Узел подвески по и, 1, о т л и ч à юшийся тем, что наклонная стенка установлена под углом 15-70 к горизонтальной полке пояса, 3. Узел подвески по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что полость, образованная

Г-образным поясом, наклонной стенкой и кожухом, заполнена теплопроводящим материалом, например, бетоном.