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.
