Устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами


 


Владельцы патента RU 2468127:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

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. Устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами содержит расположенную по центру между всасывающими окнами параллельных газоотводящих каналов балки-коллектора направляющую поток конструкцию, выполненную в виде внутренней стенки, проходящей от нижней полки балки-коллектора по направлению к расплаву, внутренняя стенка по отношению к нижней полке балки-коллектора установлена с зазором, отношение величины которого к ширине всасывающего окна газоотводящего канала балки-коллектора соответствует условию: b:В=1:(0,1÷0,7), где b - зазор между верхней кромкой внутренней стенки и нижней полкой балки-коллектора, В - ширина всасывающего окна газоотводящего канала балки-коллектора. Обеспечивается возможность эвакуации анодных газов из верхней зоны разгерметизированной камеры за счет разрежения, создаваемого всасывающими окнами двух параллельных газоотводящих каналов балки-коллектора. 1 ил.

 

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.

При разгерметизации укрытий, вследствие проскальзывания под них холодного воздуха, анодные газы выбиваются в атмосферу корпуса электролиза и далее в фонарь, что ухудшает экологические показатели алюминиевого производства.

Известно устройство эвакуации газов из электролизера через множество средств откачки размещенных друг за другом в продольном направлении анодного кожуха, каждое из которых оборудовано приспособлением управления потоком отходящего газа и регистрации его температуры (патент GB 2158226).

Недостатки известного устройства заключаются в том, что при разгерметизации укрытия электролизера холодный воздух опускается вниз по направлению к корке, вследствие чего может возникнуть задержка включения более интенсивного удаления газа и потребность в дополнительных средствах эвакуации газов и управления режимами газоотсоса.

Известен способ и устройство для функционирования электролизера (Авторское свидетельство RU 2251593, кл. С25С 3/22, 2000), взятые за прототип. Устройство содержит внутреннюю стенку, проходящую от нижней полки балки-коллектора и, по сути, разделяющую пространство под укрытием на две камеры, сообщающиеся между собой в нижней части, непосредственно над поверхностью расплава. При этом эвакуация анодных газов из каждой камеры осуществляется за счет разрежения, создаваемого всасывающими окнами одного из газоотводящих каналов балки-коллектора. Такая конструкция устройства снижает риск образования масштабных вихрей при разгерметизации одной из камер.

Недостатком устройства является то, что в верхней зоне разгерметизированной камеры вектор скорости направлен параллельно нижней горизонтальной полке балки-коллектора, что приводит к периодическому выбиванию анодных газов в рабочую зону корпуса электролиза. Происходит это вследствие того, что влияние разрежения, создаваемого всасывающими окнами каждого газоотводящего канала балки-коллектора, распространяется на расположенную непосредственно под ними камеру.

Задачей настоящего изобретения является: повышение эффективности сбора и эвакуации анодных газов при разгерметизации электролизера; сокращение фонарных выбросов загрязняющих веществ.

Достигается это тем, что электролизер дополнительно содержит направляющую поток конструкцию в виде внутренней стенки, проходящей от нижней полки балки-коллектора по направлению к расплаву, при этом внутренняя стенка, по отношению к нижней полке балки-коллектора, установлена с зазором b, отношение величины которого к ширине В всасывающего окна газоотводящего канала балки-коллектора находится в пределах b:В=1:(0,1÷0,7).

Данные пределы отношений обоснованы следующим. При величине зазора b менее 0,1 ширины В всасывающего окна балки-коллектора существует риск его забивания пылью, концентрация которой в эвакуируемых анодных газах в момент загрузки в электролизер глинозема и фтористых солей достигает 50 мг/м3 и более. Увеличение зазора b более 0,7 ширины В всасывающего окна балки-коллектора приведет к тому, что разрежение в укрытой камере окажется недостаточным для сбора дополнительного объема анодных газов из верхней зоны разгерметизированной камеры.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в том, что эвакуация анодных газов из верхней зоны разгерметизированной камеры осуществляется за счет разрежения, создаваемого всасывающими окнами двух параллельных газоотводящих каналов балки-коллектора.

Заявляемое устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами поясняется рисунком.

Устройство состоит из балки-коллектора 1, снабженной двумя параллельными рядами газоотводящих каналов 2 и 2′ со всасывающими окнами 3 и 3′ шириной В, и внутренней стенки 4, установленной с зазором b по отношению к нижней полке 5 балки-коллектора. Внутренняя стенка 4 делит пространство под укрытием 6 и 6′ на две камеры 7 и 7′.

Устройство работает следующим образом. Из укрытого электролизера анодные газы, вектор скорости которых направлен вертикально вверх, эвакуируются через всасывающие окна 3 и 3' газоотводящих каналов 2 и 2′ балки-коллектора 1, расположенные непосредственно в верхней зоне соответствующей камеры 7 или 7′ . При разгерметизации одной из камер, в нашем случае камеры 7, вектор скорости анодных газов в ее верхней зоне меняет свое направление с вертикального на горизонтальное, параллельное нижней полке балки-коллектора, и их выбивание в рабочую зону корпуса электролиза предотвращает разрежение, создаваемое всасывающими окнами 3′ газоотводящего канала 2' балки-коллектора герметичной камеры 7′ .

Устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами, содержащее расположенную по центру между всасывающими окнами параллельных газоотводящих каналов балки-коллектора направляющую поток конструкцию, выполненную в виде внутренней стенки, проходящей от нижней полки балки-коллектора по направлению к расплаву, отличающееся тем, что внутренняя стенка по отношению к нижней полке балки-коллектора установлена с зазором, отношение величины которого к ширине всасывающего окна газоотводящего канала балки-коллектора соответствует условию: b:В=1:(0,1÷0,7),
где b - зазор между верхней кромкой внутренней стенки и нижней полкой балки-коллектора;
В - ширина всасывающего окна газоотводящего канала балки-коллектора.



 

Похожие патенты:

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 охладителю дымового газа из алюминиевых электролизеров при выплавке алюминия и способу охлаждения и очистки дымового газа. .

Изобретение относится к удалению газов из множества электролизных ячеек. .

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 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 оборудованию для электролитического получения алюминия, а конкретно к устройствам для улавливания и удаления отходящих газов алюминиевых электролизеров Содерберга.

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 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.

Изобретение относится к устройству для улавливания и удаления отходящих газов алюминиевых электролизеров Содерберга. Устройство содержит газосборный колокол, навешенный по периметру анодного кожуха, соединенный с газоходами системы централизованного газоудаления, и патрубки. Не менее двух патрубков установлены симметрично в центральной части продольных сторон, в зоне максимальных температур газосборного колокола и соединены трубопроводами с газоходами системы централизованного газоудаления. Патрубки выполнены с уменьшением площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному отверстию. В зоне газосборного колокола, прилегающей к местам установки патрубков, выполнены отверстия для подачи воздуха. В основании патрубков выполнены дополнительные отверстия для подачи воздуха. Дополнительные отверстия в основании патрубков выполнены по оси симметрии патрубков, а соотношение высоты расположения отверстий над основанием патрубков к длине основания патрубков составляет 0,22÷0,27. Обеспечивается горение под газосборным колоколом электролизера и в нижней области патрубков, создание достаточного разрежения для удаления анодных газов из-под газосборного колокола как при полной герметизации газосборного колокола, так и при его частичной разгерметизации с обеспечением снижения выбросов в атмосферу корпуса электролиза. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к производству алюминия электролизом расплавов, в частности к укрытию электролизера для получения алюминия с верхним подводом тока. Укрытие алюминиевого электролизера с верхним токоподводом содержит подъемные плиты, газонепроницаемо соединенные с поясом анодного кожуха и боковыми стенками электролизера посредством закрепленных на анодном кожухе поворотных рычагов, каждая продольная сторона укрытия имеет не менее двух отверстий площадью S1, отношение которой к площади всего укрытия S2 составляет S1:S2=0,01÷0,05:1, причем отверстия снабжены герметичными крышками, а само укрытие выполнено с теплоизоляцией. Герметичная крышка выполнена в форме усеченной пирамиды, меньшим основанием обращенной внутрь отверстия, а угол между большим основанием и боковой поверхностью крышки составляет 2-5°. Обеспечивается сокращение выбросов загрязняющих веществ при выполнении технологических операций, связанных с разгерметизацией укрытия, и снижение потребления электролизером электроэнергии. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для дожигания анодных газов алюминиевых электролизеров. Устройство содержит горелку с щелями для подсоса воздуха и турбулизаторы для интенсификации смешивания горючих компонентов с воздухом и регулирования расхода воздуха, выполненные в виде дисков, закрепленных на поворотных осях, при этом угол между проекциями этих осей на горизонтальную плоскость составляет от 0 до 90 градусов, диски расположены на разных уровнях по высоте горелки не менее чем в два яруса с возможностью их поворота на угол 360 градусов. Диски с наружной стороны имеют выступы, отношение высоты которых к диаметру диска находится в пределах h:D=0,05÷1,1:1, отношение расстояния между поворотными дисками к диаметру диска находится в пределах H:D=1:1,15÷1,25 и отношение расстояния между выступами к высоте выступа находится в пределах L:h=3÷4:1. Обеспечивается повышение эффективности дожигания горючих компонентов анодного газа - оксида углерода, смолистых веществ, обеспечение возможности регулирования разрежения в горелке и объема подсасываемого в нее воздуха, а также обеспечение возможности безопасного удаления отложений из полости горелки без использования предназначенного для этого инструмента - скребков, шумовок и прочее. 2 ил.

Изобретение относится к газосборнику для улавливания и термического обезвреживания анодных газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимися анодами (варианты). Газосборник алюминиевого электролизера содержит угловые секции, расположенные на диагонально противоположных углах анодного кожуха, или прямые секции, расположенные в середине продольных сторон анодного кожуха, или угловые и прямые секции, соответственно расположенные на диагонально противоположных углах и в середине продольных сторон анодного кожуха. Каждая угловая или прямая секция газосборника содержит угловую или прямую бесщелевую камеру дожигания и две прямые камеры сгорания со сквозными щелями. Обеспечивается повышение эффективности термического обезвреживания анодных газов при одновременном снижении трудоемкости обслуживания и металлоемкости. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для сбора и удаления газов на электролизерах с односторонним газоотсосом при поперечном их расположении в корпусе. Устройство содержит балку-коллектор, имеющую верхний и нижний пояса жесткости и двойные вертикальные стенки, между которыми в верхней части балки-коллектора вдоль вертикальных стенок образованы основные газоходные каналы переменного сечения с конфузорами, расположенными вдоль продольной оси балки-коллектора над анодами, одним концом закрепленными на входе в обтекатель, а другим с отверстиями в нижнем поясе жесткости, высота основных газоходных каналов возрастает к торцу балки-коллектора, соединенного с системой газоочистки. Между верхним и нижним поясами жесткости симметрично продольной оси балки-коллектора расположены два дополнительных газоходных канала переменного сечения, соединенные с нижним поясом жесткости с помощью конфузоров, снабженных заслонками и расположенных вдоль продольной оси над анодами между конфузорами основного газоходного канала, при этом с лицевой стороны каждый основной газоходный канал имеет конфузор, установленный в зоне забора металла. Заслонки конфузоров дополнительных газоходных каналов соединены с датчиками включения и выключения дополнительного газоходного канала, при этом все конфузоры установлены наклонно относительно вертикальной оси электролизера. Обеспечивается равномерное газоудаление и повышение его эффективности за счет локального удаления газов при замене анодов. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для утилизации тепла анодных газов алюминиевого электролизера. Способ утилизации тепла анодных газов алюминиевого электролизера включает сжигание анодных газов в горелочном устройстве электролизера и направление дымовых газов в теплообменник, направление глинозема противотоком в межтрубное пространство, выдержку его в течение 10-12 часов для нагрева теплом дымовых газов до температуры 200-250°C с последующим повторением цикла. Устройство содержит теплообменник, установленный между двумя смежными электролизерами, выполненный наклонным по отношению к ним, содержащий 40-50 труб с наружным диаметром 50 мм для непосредственной передачи тепла дымовых газов глинозему, имеющий наружный диаметр, составляющий 800±50 мм, и площадь теплообмена, составляющую 15-20 м2, и снабженный отводящими наклонными трубопроводами для подачи глинозема в электролизер. Обеспечивается сокращение расхода электроэнергии на производство алюминия и транспортировку анодных газов и уменьшение материалоемкости газоходной сети корпуса электролиза. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх