Укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами



Укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами
Укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами

 


Владельцы патента RU 2570155:

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

Изобретение относится к укрытиям для улавливания газов, выделяющихся в процессе электролиза, электролизеров с обожженными анодами для производства алюминия. Укрытие содержит горизонтальный настил, выполненный с П-образными проемами для анододержателей, и П-образную раму, установленную по каждому П-образному проему с торцевой и боковых сторон соответственно, жестко закрепленную на торце П-образного проема уплотнительную планку, жестко закрепленные на боковых сторонах П-образного проема направляющие, в которых с возможностью перемещения закреплена П-образная рама. П-образная рама и уплотнительная планка выполнены из гибкого уплотняющего элемента, закрепленного одной стороной между нижней и верхней прижимными пластинами с возможностью деформации незакрепленной стороны гибкого уплотняющего элемента и перекрытия зазора между П-образным проемом и анододержателем. Верхняя и нижняя пластины П-образной рамы и уплотнительной планки изготовлены из легких немагнитных металлов или сплавов. Гибкий уплотняющий элемент изготовлен из многослойного текстильного материала, уложенного в один или несколько слоев. П-образная рама имеет ручку. Нижняя прижимная пластина выполнена толще и длиннее верхней прижимной пластины, а пластины и уплотняющий элемент соединены винтами. Обеспечивается повышение герметичности электролизера и исключение риска его механического повреждения при замене анода. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к производству алюминия электролизом расплавленных солей в электролизерах всех типов, оснащенных укрытиями для улавливания газов, выделяющихся в процессе электролиза, в частности, к изоляционным уплотнительным устройствам для анодной штанги.

Известно укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами (патент РФ №2294407, МПК С25С 3/22, опубл. 27.02.2007), включающее горизонтальный настил, выполненный с П-образными проемами для анодных штанг, и цилиндрические уплотняющие элементы, установленные по торцевой и боковым сторонам каждого П-образного проема на наклонные пластины и снабженные элементами, допускающими их ограниченное перемещение относительно П-образного проема. Торцы уплотняющих элементов, установленных по боковым сторонам П-образных проемов, выполнены со стороны ввода анодных штанг в П-образные проемы с конусообразными или шарообразными скосами. Обеспечение герметичности П-образных проемов в данной конструкции осуществляется за счет перемещения по наклонным пластинам под воздействием силы тяжести и прилегания уплотняющих элементов цилиндрической формы к боковым поверхностям анодных штанг.

Недостатком данного укрытия является отсутствие герметичности между боковыми и торцевым уплотняющим элементом, сложность изготовления и высокая зависимость работоспособности уплотнения от загрязнения технологической пылью сырья.

К конструктивным недостаткам данного укрытия также следует отнести невозможность герметизации всего периметра анодной штанги и высокий риск заклинивания анодной штанги уплотняющими элементами цилиндрической формы, при перемещении анодной штанги вниз.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уплотнение анодных штанг, выполненное на укрытии алюминиевого электролизера, содержащим горизонтальный настил с П-образными проемами для монтажа анодных штанг, и прикрепленными к проемам П-образными рамами с гибкими уплотняющими элементами, предназначенными для перекрытия зазора между внутренней поверхностью П-образного проема и частью периметра анодной штанги (CN 201056589, МПК С25С 3/08, С25С 3/12, опубл. 07.08.2008 г.).

Недостатком данного укрытия является невозможность герметизации всего периметра анодной штанги, высокий риск механического повреждения П-образной рамы при монтаже анодных штанг и высокая зависимость работоспособности уплотнения от точности установки анодных штанг.

Задачей изобретения является увеличение надежности и срока службы уплотнителя анодной штанги в П-образном проеме горизонтального настила, улучшение экологических показателей электролизера.

Техническим результатом является повышение степени герметизации анодной штанги за счет герметизации всего периметра анодной штанги в П-образном проеме в горизонтальном настиле электролизера, обеспечение работоспособности уплотнителя независимо от точности установки анодных штанг, а также исключение риска механического повреждения уплотнителя при замене анодов.

Технический результат достигается тем, что в укрытии алюминиевого электролизера с обожженными анодами, включающем горизонтальный настил, выполненный с П-образными проемами для анододержателей, и П-образную раму, установленную по каждому П-образному проему с торцевой и боковых сторон соответственно, согласно заявляемому изобретению на торце П-образного проема жестко закреплена уплотнительная планка, а на боковых сторонах П-образного проема жестко закреплены направляющие, в которых с возможностью перемещения закреплена П-образная рама, при этом П-образная рама и уплотнительная планка выполнены из гибкого уплотняющего элемента, закрепленного одной стороной между нижней и верхней прижимными пластинами, с возможностью деформации незакрепленной стороны гибкого уплотняющего элемента и перекрытия зазора между П-образным проемом и анододержателем.

Верхняя и нижняя пластины П-образной рамы и уплотнительной планки могут быть изготовлены из легких немагнитных металлов или сплавов.

Гибкий уплотняющий элемент может быть изготовлен из многослойного текстильного материала, уложенного в один или несколько слоев.

П-образная рама может иметь ручку.

Нижняя прижимная пластина может быть выполнена толще и длиннее верхней прижимной пластины для обеспечения заданного направления деформации уплотняющего элемента, и пластины и уплотняющий элемент могут быть соединены между собой винтами.

Сущность изобретения поясняется графическим материалом, где на фиг. 1-2 изображен общий вид укрытия алюминиевого электролизера.

Конструкция укрытия алюминиевого электролизера включает горизонтальный настил 1 с квадратными или прямоугольными П-образными проемами 2, предназначенными для пропуска анодных штанг анодов 3. Размеры проемов 2 несколько больше сечения штанги 3 для предотвращения замыкания анодной штанги 3 с горизонтальным настилом газосборного укрытия 1, а также для облегчения установки анодной штанги 3 в проем 2 при замене анода. Таким образом, между поверхностью анодной штанги 3 и внутренними гранями проема 2 образуются зазоры, через которые идет подсос воздуха в укрытие алюминиевого электролизера. Укрытие предназначено для герметизации зазора вокруг анодной штанги 3 в местах ее прохождения через горизонтальный настил газосборного укрытия.

Укрытие конструктивно выполнено из двух частей, прямоугольной уплотнительной планки 4, неподвижно закрепленной на горизонтальном настиле с помощью болтов 5 или сварки (не показано) и съемной П-образной рамы 6, с ручкой 7. Прямоугольная уплотнительная планка 4 и съемная П-образная рама 6 укрытия, содержат верхнюю 8 и нижнюю 9 прижимные пластины. Между прижимными пластинами закреплен одной стороной в один или несколько слоев гибкий уплотняющий элемент 10. Прижимные пластины 8, 9 и гибкий уплотняющий элемент 10 плотно стянуты между собой несколькими винтами 11. При сборке прижимных пластин слои гибкого уплотняющего элемента 10 укладывают и закрепляют так, чтобы их выступание за пределы нижней 9 прижимной пластины позволяло в любом случае перекрыть зазор вокруг анодной штанги, имеющийся между проемом в П-образной раме 6 и поверхностями анодной штанги 3. В конструкции съемной П-образной рамы прижимные пластины 8, 9 выполнены разновеликими для обеспечения заданного направления деформации уплотняющего элемента 10.

Для установки съемной П-образной рамы 6 на горизонтальный настил газосборного устройства 1, слева и справа от П-образного проема 2, болтами 12 или с применением сварки (не показано) параллельно друг другу закреплены направляющие 13. Крепление направляющих 13 производится так чтобы между боковыми сторонами П-образной рамы 6 и направляющими 13 имелся зазор, позволяющий П-образной раме 6 перемещаться влево или вправо при перемещении влево или вправо анодной штанги 3 в пределах П-образного проема 2. При этом длина и ширина направляющих 13 обеспечивает их герметичное сопряжение с торцевой прямоугольной планкой 4, а также контактное и лабиринтное уплотнение между направляющими 13 и съемной П-образной рамой 6.

Устройство работает следующим образом.

Перед заменой анода П-образная рама 6 вручную снимается с направляющих 13, позволяя беспрепятственно произвести выемку анодной штанги 3 из П-образного проема 2 в горизонтальном настиле 1 и исключить повреждение гибкого уплотняющего элемента 10 при установке нового анода.

После установки нового анода, П-образная рама 6 вручную устанавливается в направляющие 13 и перпендикулярно оси анодной штанги 3 перемещается по ним до упора в торцевую прямоугольную планку 4, при этом гибкие уплотняющие элементы 10 при встрече с боковыми поверхностями анодной штанги 3 подгибаются и плотно закрывают зазор вокруг анодной штанги 4, обхватывая анодную штангу по периметру.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет в любом случае загерметизировать проем в горизонтальном настиле укрытия электролизера вокруг анодных штанг и исключить выбросы газов наружу, в рабочее пространство корпуса электролиза.

Использование данного укрытия позволит повысить герметичность электролизера и полностью исключить риск его механического повреждения при замене анода.

1. Укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами, содержащее горизонтальный настил, выполненный с П-образными проемами для анододержателей, и П-образную раму, установленную по каждому П-образному проему с торцевой и боковых сторон соответственно, отличающееся тем, что на торце П-образного проема жестко закреплена уплотнительная планка, а на боковых сторонах П-образного проема жестко закреплены направляющие, в которых с возможностью скольжения или перемещения установлена П-образная рама, при этом П-образная рама и уплотнительная планка выполнены из гибкого уплотняющего элемента, закрепленного одной стороной между нижней и верхней прижимными пластинами с возможностью деформации незакрепленной стороны гибкого уплотняющего элемента и перекрытия зазора между П-образным проемом и анододержателем.

2. Укрытие по п. 1, отличающееся тем, что верхняя и нижняя пластины П-образной рамы и уплотнительной планки изготовлены из легких немагнитных металлов или сплавов.

3. Укрытие по п. 1, отличающееся тем, что гибкий уплотняющий элемент изготовлен из многослойного текстильного материала, уложенного в один или несколько слоев.

4. Укрытие по п. 1, отличающееся тем, что на П-образной раме имеется ручка.

5. Укрытие по п. 1, отличающееся тем, что толщина и длина нижней прижимной пластины больше толщины и длины верхней прижимной пластины для обеспечения заданного направления деформации уплотняющего элемента, при этом пластины и уплотняющий элемент соединены между собой винтами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу изготовления катодного блока алюминиевого электролизера. Способ включает приготовление исходных материалов, содержащих два сорта кокса с различными характеристиками изменения объема, формование катодного блока, карбонизацию, графитизацию и охлаждение, во время которых в одном и том же температурном диапазоне первый сорт кокса имеет более сильные усадку и/или расширение, чем второй сорт кокса.

Изобретение относится к катодной подине, способу ее изготовления и применения в электролитической ячейке для производства алюминия. Катодная подина содержит по крайней мере два катодных блока и/или по крайней мере катодный блок и боковой облицовочный блок, размещенные на заданном расстоянии с образованием по крайней мере одного зазора, материал для межблочного соединения, представляющий собой по крайней мере одну предварительно уплотненную пластину из расширенного графита, заполняющий зазор с возможностью присоединения по крайней мере к одному катодному блоку.
Изобретение относится к способу получения катодного блока электролизера для получения алюминия. Способ включает заготовку исходных материалов, содержащих кокс и порошок твердого материала, как, например TiB2, а также, при необходимости, углеродсодержащего материала, перемешивание исходных материалов, формование катодного блока, карбонизацию, графитизацию и охлаждение, при этом графитизацию проводят при температурах от 2300 до 3000°C, в частности от 2400 до 2900°, причем второй слой получают с толщиной, составляющей от 10 до 50%, в частности от 15 до 45%, от общей толщины катодного блока.

Изобретение относится к способу футеровки катодного устройства при монтаже катодных устройств электролизеров для производства первичного алюминия. Способ включает засыпку порошкообразного материала в катодный кожух электролизера, разравнивание его с помощью рейки, укрытие засыпанного материала пылеизолирующей пленкой и уплотнение, осуществляемое в два этапа: предварительного статического и окончательного динамического воздействия путем последовательного перемещения рабочих органов статического и динамического уплотнения вдоль продольной оси катода алюминиевого электролизера через упругую прокладку, выполненную из не менее чем двух слоев: нижнего, предотвращающего выдавливание порошкообразного материала вперед по ходу движения и верхнего, обеспечивающего сцепление прокладки с рабочим органом статического уплотнения, при этом динамическое воздействие осуществляют виброблоком, соединенным с блоком статической обработки посредством упругих элементов с возможностью одновременного перемещения относительно горизонтальной и вертикальной осей.

Изобретение относится к конструкциям электролизеров для получения алюминия. Электролизер содержит катодное устройство, имеющее ванну с угольной подиной, выложенную из угольных блоков, заключенных в металлический кожух, с размещенными между металлическим кожухом и угольными блоками огнеупорными и теплоизоляционными материалами, анодное устройство, содержащее угольные аноды, соединенные с анодной шиной, размещенные в верхней части ванны и погруженные в расплавленный электролит, на угольной подине по периметру анода расположены тумбы, или поплавки, стойкие к разрушению в криолитоглиноземных расплавах и жидком алюминии, причем верхняя поверхность тумбы или поплавка выступает выше уровня катодного алюминия и тумбы или поплавки можно перемещать и/или заменять при необходимости.
Изобретение относится к углеродному изделию, которое производят обжигом смеси, содержащей, по меньшей мере, кокс. Кокс представляет собой кокс с низкой графитируемостью.

Изобретение относится к футеровке алюминиевого электролизера. Футеровка включает подину и токоотводящие элементы из алюминия, выполненные жидкими в верхней части в контакте с расплавом алюминия и твердыми - в нижней части и установленные проходящими вертикально через подину.

Изобретение относится к конструкции катодного кожуха электролизера для получения алюминия электролитическим способом. Катодный кожух содержит продольные и торцевые стенки с вертикальными ребрами жесткости, днище, шпангоуты, которые охватывают стенки и днище, и фланцевый лист.

Изобретение относится к катодному блоку для алюминиевого электролизера. Катодный блок содержит слой композита, содержащий графит и твердый материал, такой как TiB2, присутствующий с одномодовым гранулометрическим составом, при этом d50 составляет между 10 и 20 мкм, в частности между 12 и 18 мкм, преимущественно между 14 и 16 мкм.

Изобретение относится к катоду для ячейки электролизера для получения алюминия из его оксида в электролитической ванне. Катод имеет обращенную к электролитической ванне верхнюю часть и нижнюю часть, снабженную контактами для подвода тока.

Изобретение относится к электролизеру для получения алюминия (варианты) и способу получения алюминия в алюминиевом электролизере. Электролизер содержит анод, катодный узел, имеющий катодный блок с пазом в нем и токоотводящий подузел, по меньшей мере, частично расположенный в упомянутом пазе и выполненный с возможностью расширения в поперечном направлении с обеспечением сопряжения его с пазом посредством устройства осевого сжатия, прилегающего к концу токоотводящего подузла, выполненного с возможностью приложения осевой силы к концу токоотводящего подузла и расположенного полностью вне токоотводящего подузла. Раскрыт также способ получения алюминия в алюминиевом электролизере с использованием упомянутого устройства осевого сжатия. Обеспечивается снижение падения катодного напряжения за счет улучшения контакта, обеспечивающего уменьшение сопротивление стыка по поверхности раздела между катодным блоком и токоотводящим подузлом. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 23 ил., 1 табл.

Изобретение относится к катодному блоку и катоду алюминиевого электролизера. Катодный блок для алюминиевого электролизера содержит основной слой из графита и расположенный на нем верхний слой, выполненный из углеродного композиционного материала, содержащего от 15 до менее чем 50 вес.% твердого материала с температурой плавления по меньшей мере 1000°C и имеющий толщину от 50 до 400 мкм. Раскрыт также катод, содержащий упомянутый катодный блок, и применение упомянутого катода для электролиза металла, в частности алюминия. Обеспечивается повышение срока службы катодного блока и катода. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к катодному блоку и катоду алюминиевого электролизера. Катодный блок имеет базовый слой, содержащий графит, и размещенный на нем покровный слой, выполненный из графитового композитного материала, содержащего от 1 до 50% по весу твердого материала с температурой плавления по меньшей мере 1000°С и имеющего толщину от 50 до 400 мкм. Раскрыт также катод и его применение в алюминиевом электролизере. Обеспечивается повышение срока службы катодного блока и катода. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх