Устройство для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера содерберга


 


Владельцы патента RU 2443804:

Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" (RU)

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к оборудованию для электролитического получения алюминия, а конкретно к устройствам для улавливания и удаления отходящих газов алюминиевых электролизеров Содерберга. Устройство для сбора и удаления газов содержит газосборный колокол, навешенный по периметру анодного кожуха и соединенный с газоходами системы централизованного газоудаления. На продольных сторонах газосборного колокола диагонально ассиметрично установлены не менее двух патрубков, соединенных трубопроводами между собой и газоходами системы централизованного газоудаления. Один из патрубков расположен в угловой части газосборного колокола. Патрубки выполнены с уменьшением площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному отверстию. В зоне газосборного колокола, прилегающей к местам установки патрубков, в зоне установки системы АПГ и с его торцевых сторон выполнены отверстия для подачи воздуха. Соотношение площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному составляет 20÷25. Обеспечивается снижение выбросов анодных газов в корпус, исключение забивания газоходных каналов системы удаления газов при дожигании анодных газов в подколокольном пространстве 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к оборудованию для электролитического получения алюминия, а конкретно к устройствам для улавливания и удаления отходящих газов алюминиевых электролизеров Содерберга.

Улавливание и удаление газов от алюминиевых электролизеров Содерберга осуществляется в основном газосборным колоколом (ГСК), выполненным из навесных секций, укрепленных на нижней части анодного кожуха. На угловых секциях по диагонали имеются патрубки, на которых установлены горелочные устройства для сжигания анодных газов. Питание алюминиевого электролизера глиноземом и корректирующими добавками проводится через отверстия в корке, образованные пробойниками устройства автоматического питания глиноземом (АПГ).

Известно устройство для удаления газов алюминиевого электролизера, содержащее газосборный колокол, выполненный из отдельных прямых и угловых навесных секций укрытия в виде камер, образующих совместно с анодом канал, по которому удаляются газообразные продукты электролиза на дожигание и очистку [А.И.Басов, Ф.П.Ельцев. Справочник механика заводов цветной металлургии. М.: Металлургия, 1981, с.401-405].

Недостатком конструкции устройства-аналога является незначительная площадь вертикальных и горизонтальных сечений укрытия, вследствие чего скорость анодного газа и частиц пылевого потока высокая, чем обусловлено отложение частиц пылевого потока в системе организованного отсоса и в угловых секциях. Работа пробойника АПГ при подаче глинозема увеличивает содержание пыли в газовом потоке, что приводит к зарастанию каналов системы удаления газов глиноземом.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является устройство для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера Содерберга, включающее газосборный колокол, навешенный по периметру анодного кожуха и соединенный с газоходами системы централизованного газоудаления, горелки для сжигания газов, систему трубопроводов, а также вторую ступень улавливания газов, выполненную в виде замкнутого по всему периметру анода коллектора с патрубками. (Авторское свидетельство СССР №269494, МПК C22D 3/02, 1965).

Недостатком устройства-прототипа является то, что подколокольное пространство ГСК сообщается через канал, представляющий собой сквозную щель, которая в процессе эксплуатации забивается пылесмоляными и электролитными отложениями, что создает дополнительное гидравлическое сопротивление движению газов. В итоге камера сгорания в горелке для сжигания газов, оказывается «изолированной» от подколокольного пространства. Диффузорная (каплевидная) форма камеры сгорания делает практически невозможной ее очистку от отложений в процессе эксплуатации электролизера.

В случае разгерметизации газосборного колокола анодные газы без дожигания удаляются через вторичное укрытие. Смолистые вещества, содержащиеся в анодных газах, приведут к зарастанию газоходных каналов.

В основу изобретения положена задача разработки устройства для сбора и удаления анодных газов из алюминиевого электролизера Содерберга, которое позволяло бы снизить количество выбросов анодных газов в корпус и исключить забивание газоходных каналов системы удаления газов глиноземом при условии дожигания анодных газов в подколокольном пространстве.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера Содерберга, оснащенного системой автоматической подачи глинозема (АПГ), включающем газосборный колокол, навешенный по периметру анодного кожуха и соединенный с газоходами системы централизованного газоудаления, согласно заявляемому изобретению, на газосборном колоколе на продольных сторонах диагонально ассиметрично установлены не менее двух патрубков, соединенных между собой и газоходами системы централизованного газоудаления трубопроводами, при этом один из патрубков расположен в угловой части газосборного колокола, и патрубки выполнены с уменьшением площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному, а в газосборном колоколе, в зоне, прилегающей к местам установки патрубков, в зоне установки системы АПГ и с торцевых сторон, выполнены отверстия для подачи воздуха.

Соотношение площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному может составлять 20÷25.

По отношению к прототипу у предлагаемого устройства имеются следующие отличительные признаки:

- Не менее двух патрубков на продольных сторонах газосборного колокола выполнены с уменьшением площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному и установлены диагонально ассиметрично. Патрубки соединены между собой и с корпусной системой удаления газов трубопроводами.

- В зоне расположения патрубков и АПГ, а также с торцевых сторон электролизера, в секциях газосборного колокола выполнены отверстия, через которые под укрытие поступает воздух.

Использование патрубков, выполненных с уменьшением площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному, т.е. ссужающихся патрубков по ходу удаления отходящих газов и установленных диагонально ассиметрично, увеличивает скорость газовых потоков в газоходных каналах и уменьшает скорость газовых потоков в зоне забора газа из-под укрытия, в результате попадание пылевидных частиц будет снижено, что приведет к уменьшению зарастания газоходных каналов.

Поступающие под газосборный колокол воздушные струи направлены перпендикулярно потоку анодных газов и выполняют две функции:

- снижение скорости газового потока в зоне работы пробойника АПГ и в зоне забора газов из-под укрытия газосборного колокола;

- дожигание анодных газов в подколокольном пространстве.

В результате большая часть частиц глинозема осядет под укрытием, трубопроводы не будут зарастать смолистыми веществами и частицами глинозема.

Соотношение площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному, т.е. степень сужения патрубков, равная К=20÷25, обеспечивает под колокольным пространством величину разряжения, достаточную для исключения выбивания газов в корпус, как при полной герметизации ГСК, так и в случае частичной разгерметизации.

Выполненные в газосборном колоколе отверстия, через которые под укрытие поступает воздух, обеспечивают снижение скорости газового потока в зоне работы пробойника АПГ и в зоне забора газов из-под укрытия и используются для дожигания анодных газов в подколокольном пространстве.

Из патентной и научно-технической литературы не известно использование указанных отличительных признаков с целью увеличения эффективности сбора и удаления анодных газов. Это позволяет сделать вывод о том, что предложенное техническое решение соответствует критериям «новизна» и «существенные отличия».

Устройство удаления газов поясняется фигурой.

На фигуре представлен общий вид устройства удаления газов алюминиевого электролизера.

Устройство для удаления газов из алюминиевого электролизера Содерберга включает ссужающие патрубки, установленные на продольной стороне 1 и угловой части 2 газосборного колокола 3. Основание каждого ссужающего патрубка 1, 2 представляет собой входное отверстие в секции ГСК. Патрубки 1, 2 соединены между собой трубопроводами 4, подсоединенными к выходным отверстиям патрубков. Каждая пара ссужающихся патрубков 1, 2 соединена трубопроводом с корпусной системой газоочистки 5. В газосборном колоколе 3 выполнены отверстия 6 в зоне, прилегающей к местам установки патрубков 1, 2, в зоне установки системы АПГ 7 и с торцевых сторон.

В процессе работы алюминиевого электролизера происходит выделение анодных газов, которые поступают в подколокольное пространство газосборного колокола 3, дожигаются при взаимодействии с воздухом, поступающим через отверстия 6 в газосборном колоколе, и удаляются через ссужающие патрубки 1, 2 под действием разряжения, создаваемого дымососами газоочистных сооружений. Воздушные струи, поступающие через отверстия 6 в зоне работы АПГ, установки патрубков и на торцах электролизера, создают дополнительное сопротивление для движения анодных газов, снижая скорость их движения.

Предложенная конструкция обеспечивает работу электролизера без зарастания смолистыми веществами и частицами глинозема трубопроводов устройства для удаления газов, уменьшает попадание пылевого потока в систему организованного удаления газа, обеспечивает полное дожигание анодных газов перед попаданием их в систему газоочистки.

Результаты математического моделирования, выполненные в программе StarCD, показали, что использование заявляемого устройства обеспечивает достаточную величину разряжения под ГСК для удаления анодных газов из-под газосборного колокола электролизера, как при полной герметизации ГСК, так и при частичной разгерметизации ГСК, тем самым решает проблему снижения выбросов в атмосферу корпуса электролиза.

1. Устройство для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера Содерберга, оснащенного системой автоматической подачи глинозема (АПГ), включающее газосборный колокол, навешенный по периметру анодного кожуха и соединенный с газоходами системы централизованного газоудаления, отличающееся тем, что на продольных сторонах газосборного колокола диагонально ассиметрично установлены не менее двух патрубков, соединенных трубопроводами между собой и газоходами системы централизованного газоудаления, при этом один из патрубков расположен в угловой части газосборного колокола, патрубки выполнены с уменьшением площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному отверстию, а в зоне газосборного колокола, прилегающей к местам установки патрубков, в зоне установки системы АПГ и с его торцевых сторон выполнены отверстия для подачи воздуха.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соотношение площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному составляет 20-25.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству алюминия на электролизерах с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом, в частности к способу очистки горелочного устройства и газоходной сети алюминиевого электролизера.

Изобретение относится к системе и способу улавливания выбросов, производимых электролизером, предназначенным для производства алюминия, и отвода упомянутых выбросов из электролизера в потоке газа.

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к получению алюминия в электролизерах с самообжигающимся анодом с верхним и боковым токоподводом, конкретно к способам, применяемым при получении алюминия, для сокращения фонарных выбросов загрязняющих веществ.

Изобретение относится к способу и устройству для манипулирования крышками укрытия, используемым в электролитической ванне типа Холла-Эру для производства алюминия.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия в электролизерах с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом. .

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия в электролизерах с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом, и направлено на увеличение эффективности сбора анодных газов, образующихся в процессе электролиза.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому получению алюминия, и может быть использовано для сбора и дожигания анодного газа, а также для эвакуации продуктов дожигания анодного газа.

Изобретение относится к устройствам для термического обезвреживания анодных газов электролизного производства алюминия. .

Изобретение относится к устройствам для дожигания анодных газов электролитического получения алюминия в электролизерах с самообжигающимися анодами. .

Изобретение относится к устройству для сбора и удаления выделяющихся газов из алюминиевого электролизера с обожженными анодами, оснащенного системой автоматической подачи сырья с пробойниками.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролитическим способом, и может быть использовано при удалении отходящих газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимся анодом

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролитическим способом, и может быть использовано для удаления анодных газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимся анодом, оснащенных системой автоматической подачи сырья

Изобретение относится к удалению газов из множества электролизных ячеек

Изобретение относится к охладителю дымового газа из алюминиевых электролизеров при выплавке алюминия и способу охлаждения и очистки дымового газа

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому получению алюминия, и предназначено для сжигания анодных газов в горелочных устройствах электролизеров с самообжигающимся анодом

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению алюминия в электролизерах с предварительно обожженными анодами, и может быть применено для улавливания выбросов при выполнении технологических операций, связанных с разгерметизацией укрытий

Изобретение относится к устройству для аспирации газа электролизера с верхним токоподводом для электролитического получения алюминия
Изобретение относится к способу перестановки штырей на алюминиевом электролизере с верхним токоподводом

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.

Изобретение относится к способу удаления фторида водорода из технологического газа, образуемого во время получения алюминия из оксида алюминия. Система газоочистки (1) содержит скрубберную камеру (8, 10, 12) для целей смешивания технологического газа с дисперсным оксидом алюминия, и фильтрующее устройство (24, 26, 28), которое расположено ниже по потоку от скрубберной камеры (8, 10, 12) по отношению к направлению потока технологического газа. Устройство измерения диоксида серы (40, 42, 44, 50) функционирует для измерения величины концентрации диоксида серы, который присутствует в технологическом газе ниже по потоку от фильтрующего устройства (24, 26, 28). Контрольное устройство (46) функционально связано с устройством измерения диоксида серы (40, 42, 44, 50) и функционирует для использования измеренной величины концентрации диоксида серы для оценки эффективности удаления фторида водорода посредством системы газоочистки (1). Технический результат заключается в повышение эффективности удаления фторида. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх