Система и способ удаления газов из алюминиевого электролизера

Изобретение относится к системе и способу удаления газов из алюминиевого электролизера с предварительно обожженными анодами. Система удаления газов из алюминиевого электролизера, содержащего анодную балку-коллектор, съемные укрытия для выполнения технологических операций и имеющего, по меньшей мере, одно выпускное отверстие газоотводного патрубка в верхней части торца анодной балки, содержит средства для удаления стандартизированного количества газов во время нормальной работы электролизера, средства для удаления увеличенного количества газов при снятии одного или более укрытий, при этом анодная балка-коллектор объединена в единый коллектор с рядом стоящим электролизером и содержит, по меньшей мере, один элемент регулирования объема удаляемых газов, расположенный в газоотводном патрубке, и, по меньшей мере, один датчик измерения фиксируемого параметра в соответствии с заданными технологическими режимами. Удаление увеличенного объема газов регулируют с помощью элементов регулирования в зависимости от выполнения технологических операций, при этом измеряют значения параметров с помощью установленных датчиков, фиксируют эти значения, определяют объем удаляемых выбросов, затем приводят элементы регулирования в положение от 0° до 90°. Обеспечивается снижение выбросов фтора, повышение КПД укрытия электролизера и снижение капитальных и эксплуатационных затрат на газоочистное оборудование и систему газоходов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 5 табл.

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению алюминия в электролизерах с предварительно обожженными анодами, и может быть применено для повышения эффективности улавливания газов и снижения эксплуатационных и капитальных затрат газоочистного оборудования.

Отведение газов от электролизеров для получения алюминия с обожженными анодами осуществляется с использованием балок-коллекторов различных конструкций, оснащенных различными видами газоотводящих элементов. Балка-коллектор располагается над электролизной ванной, в которой происходит процесс электролитического получения алюминия с выделением в подбалочное пространство смеси газов, состоящей из перфторуглеродов (CF4, CF6, CyFx-1), оксида и диоксида углерода (СО, СО2), диоксидов серы и азота (SO2, NO2) и пыли, содержащей оксиды алюминия и кремния, углерод (Al2O3, SiO2, С), переходящими в горизонтальную систему газоходов и объединяемую в единый коллекторный газоход переменного сечения от одного или двух электролизеров с последующим подключением к газоочистной установке сухого типа, принцип работы которой основан на адсорбции загрязняющих веществ (ЗВ) на глиноземе (Al2O3). Отведение газов обеспечивается посредством создания разрежения в системе «электролизер-газоочистка» с использованием тягодутьевого оборудования, расположенного на газоочистке.

Пространство между балкой-коллектором и катодным кожухом алюминиевого электролизера укрывается съемными укрытиями, которые обеспечивают процент неплотности укрытия не более 2%, что позволяет поддерживать КПД укрытия выше 98%. При этом технология электролитического получения алюминия подразумевает выполнение ряда технологических операций, таких как замена анодов, выливка металла, обслуживание анодного массива, замеры. Эти операции связаны с разгерметизацией электролизера посредством снятия укрытий, что, как следствие, может приводить к снижению КПД укрытия электролизера и увеличению выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу корпуса. Суммарный КПД укрытия рассчитывается как средневзвешенное от КПД укрытия электролизеров в стационарном режиме и при выполнении технологических операций. Учитывая, что при одном и том же объеме эвакуируемых газов от электролизера в стационарном режиме КПД укрытия электролизера может быть значительно выше 98%, чем при разгерметизации электролизера, и при этом выполнение технологических операций может приводить уменьшению КПД ниже 98%, целесообразно дифференцирование объема отводимых газов при парной системе газоходов.

Известны способы и устройства для сбора отходящих газов алюминиевых электролизеров, применяемые только для электролизеров с поперечным расположением электролизеров в корпусе и односторонним газоотсосом от каждого электролизера.

Известен способ автоматического управления вытяжкой электролизных ванн для производства алюминия и устройство для его осуществления (Патент SU 1473718, С25С 3/20, опубл. 15.04.1989), заключающийся в секционировании зон отведения газов по длине балки коллектора в количестве пяти штук с шагом на длину двух съемных укрытий и с возможностью изменения объема отводимых газов в каждом из каналов посредством встроенных заслонок. Автоматическое регулирование осуществляется на основании показаний датчика температуры и заключается в повышении объема отводимых газов при разгерметизации электролизера и уменьшении температуры и обратном снижении при восстановлении герметичности электролизера и повышении температуры. К недостаткам данного устройства можно отнести следующее:

- горизонтальное расположение газоотводящих каналов способствует осаждению твердых фторидов и пыли глинозема, вследствие чего будет происходить «забивание» тракта и нарушение работы системы в целом;

- представленное конструктивное решение газоотводящих патрубков не позволяет устанавливать модули автоматического питания глиноземом и фтористыми солями и уравнительные элементы ошиновки либо потребует изменения конструкции с увеличением количества горизонтальных трактов и усложнения системы управления вследствие большего количество входных сигналов.

Известны система и способ улавливания выбросов из электролизера, заключающийся в подаче струи сжатого воздуха вдоль потока отводимого от электролизера газа по коллекторному газоходу (патент RU 2436872, С25С 3/22, опубл. 20.12.2011). К недостаткам данного способа можно отнести следующее:

- зависимость функционирования системы от работы сети сжатого воздуха;

- повышенные энергетические затраты в связи с необходимостью использования сжатого воздуха.

Наиболее близкими техническими решениями к заявляемым системе и способу являются способ и система по патенту RU 2251593, С25С 3/22, опубл. 10.05.2005. Способ заключается в управлении системой таким образом, что при нормальной эксплуатации электролизера удаляется стандартизированное количество газов, а при разгерметизации происходит трехкратное увеличение отводимых газов. Устройство включает средства для удаления стандартизированного количества газов во время нормальной работы электролизера и дополнительно имеет средства для удаления увеличенного количества газов при открывании одной или более крышек анодного кожуха, при этом увеличенное количество газов удаляется посредством дополнительного вытяжного вентилятора. К недостаткам данного устройства можно отнести следующее:

- отсутствие датчиков температуры и разрежения, позволяющих фиксировать любые случаи разгерметизации электролизера и, тем самым, уменьшать количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферу корпуса;

- наличие второго газоходного тракта и дополнительных вентиляторов, что приводит к увеличению капитальных и эксплуатационных затрат.

Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение минимальных выбросов ЗВ в атмосферу корпуса при поддержании минимально возможного объема газоудаления от парных электролизеров как с поперечным, так и с продольным расположением в корпусе электролиза.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение объема отводимых газов при поддержании требуемого КПД улавливания газов, снижение капитальных затрат на систему удаления газов от электролизеров и газоочистное оборудование, а также эксплуатационных затрат на обслуживание.

Технический результат достигается за счет того, что система для удаления газов из алюминиевого электролизера, содержащего анодную балку-коллектор, съемные укрытия для выполнения технологических операций и имеющего, по меньшей мере, одно выпускное отверстие газоотводного патрубка в верхней части торца анодной балки, включает средства для удаления стандартизированного количества газов во время нормальной работы электролизера, средства для удаления увеличенного количества газов при снятии одного или более укрытий, при этом анодная балка коллектор объединена в единый коллектор с рядом стоящим электролизером и дополнительно включает, по меньшей мере, один элемент регулирования объема удаляемых газов, расположенный в газоотводном патрубке, и, по меньшей мере, один датчик измерения фиксируемого параметра в соответствии с заданными технологическими режимами.

В качестве элемента регулирования объема удаляемых газов используют шиберы или тяги.

Элементы регулирования объема удаляемых газов выполнены с возможностью изменения угла положения от 0° до 90°.

Датчик фиксирует температуру газов и/или разрежение газов и/или скорость потока удаляемых газов.

Достижение технического результата обусловлено тем, что в способе удаления газов из алюминиевого электролизера, содержащего анодную балку-коллектор, съемные укрытия для выполнения технологических операций и имеющего, по меньшей мере, одно выпускное отверстие в верхней части торца анодной балки, включающем удаление стандартизированного количества газов во время нормальной работы электролизера, удаление увеличенного количества газов при снятии одного или более укрытий, удаление газов осуществляют от парных электролизеров, удаление увеличенного количества газов регулируют в зависимости от выполнения технологических операций, при этом измеряют значения параметров с помощью установленных датчиков, фиксируют значения, определяют объем удаляемых выбросов, затем приводят элементы регулирования в положение от 0° до 90°.

Элементы регулирования объема удаляемых газов приводят в соответствующее положение вручную или автоматически.

В стационарном режиме поддерживается минимальный достаточный объем газоудаления, обеспечивающий КПД укрытия электролизеров выше 98%, а при разгерметизации система в автоматическом режиме реагирует с увеличением объема газоудаления, достаточным для поддержания заданного средневзвешенного КПД укрытия.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан общий вид электролизера с обожженными анодами; на фиг. 2 показана схема объединения газоходных трактов парных электролизеров с продольным (а) и поперечным (б) расположением в единый коллекторный газоход; на фиг. 3 показана схема газоходных трактов, объединяющая электролизеры с газоочистной установкой; на фиг. 4 показан вариант технического решения устройства для дифференцированного отвода газов от парных электролизеров; на фиг. 5 - результаты измерения концентрации фтористого водорода (HF) при уменьшении объема газоудаления;

Электролизер на фиг. 1 включает анодную балку-коллектор 1, в которой расположены газоотводящие каналы 2, газ в которые поступает из-под анодного пространства через конфузоры 3, герметичность электролизера обеспечивается съемными укрытиями 4 в количестве не менее двух. При этом газоотводящие каналы могут быть выполнены как в виде одиночных каналов, так и могут разделяться на две отдельные ветви - правую и левую 5, далее объединенные в единый коллекторный газоход 6. Далее газ благодаря разрежению, создаваемому в системе газоочистка 7 - газоходы 8 - электролизеры 9 посредством тягодутьевого оборудования 10, расположенного на газоочистке, отводится через отверстия 11 в торцах электролизера.

Используемая система с односторонним отводом газов от электролизеров не обеспечивает равномерного разрежения под укрытиями, что приводит к выбиванию газов в атмосферу корпуса через существующие неплотности между съемными укрытиями 4. К тому же на электролизерах периодически проводятся технологические операции, требующие раскрытия электролизера посредством удаления укрытий 4 в количестве от одной до трех штук, что изменяет поле разрежений под укрытием и приводит к выбиванию газов в атмосферу корпуса.

Для достижения технического результата и обеспечения возможности управления объемом удаляемых газов газоотводящие патрубки рядом стоящих электролизеров как с продольным, так и с поперечным расположением в количестве не менее двух объединяются в единый коллектор (фиг. 4).

В каждый газоотводящий патрубок 11 устанавливаются датчики измерения температуры, и/или разрежения газов, и/или скорости потока газов 12, на основании показания которых, а также при включении в системе АСУТП сопровождения выполнения технологических операций (замена анодов, укрытие анодного массива, выливка металла и др. технологические операции, а также в период анодных эффектов) происходит перераспределение отводимых от парных электролизеров объемов газов посредством изменения угла положения шиберов, установленных в газоотводящих патрубках 11 (не показано), посредством тяг 13 и исполнительных механизмов (МЭО, МЭП) 14.

Способ удаления газов заключается в записи и обработке системой АСУ ТП показаний датчиков температуры, разрежения и скорости потока газов 12 (усреднении, расчете производной, анализе изменения абсолютных значений) и принятии решения об изменении объема удаляемых газов от одного из парных электролизеров. Решение об изменении угла открытия шибера принимается в автоматическом режиме при включении в системе АСУТП сопровождения технологической операции, требующей разгерметизации одного из парных электролизеров, а также на основании анализа усредненных данных за период не менее 3 секунд, анализа производной и изменения абсолютной величины показаний датчиков температуры, разрежения и скорости потока. При этом происходит изменение объема удаления газов от парных электролизеров, одинакового в загерметизированном стационарном режиме, и увеличенном на разгерметизированном на 10-75% и уменьшенном на загерметизированном на ту же величину при сохранении общего объема газоудаления за счет изменения положения шиберов (не показано) на величину от 0 до 90° посредством поступления исполнительного сигнала на исполнительный механизм 14 и передаче механического импульса посредством тяг 13 на шибера.

Заявляемый способ заключается в автоматическом регулировании объема отходящих от парных электролизеров газов с использованием газоочистного оборудования и системы шиберов и тяг, установленных непосредственно на электролизерах. При этом управление осуществляется как в целом по системе «газоочистка-электролизный корпус», так и в подсистеме двух рядом расположенных электролизеров, отвод газов от которых производится в единый коллекторный газоход и далее в общекорпусной газоход.

Сущность изобретения заключается в том, что при работе электролизеров в стационарном режиме обеспечивается минимально возможный объем удаляемых газов, для поддержания КПД укрытия не менее 98%, для конкретного типа балки-коллектора, а при разгерметизации одного из электролизеров, которая фиксируется датчиками температуры, разрежения или скорости газового потока, либо на основании данных АСУ ТП электролизера, фиксирующей включение какой-либо технологической операции, приводящей к разгерметизации, происходит перераспределение объемов газоудаления от парных электролизеров, посредством изменения положения угла открытия шиберов в газоотводящих патрубках электролизеров от 0° (открыто) до 90° (закрыто) с использованием исполнительных механизмов в автоматическом или ручном режиме и сохранением на загерметизированном электролизере минимально допустимого объема отводимых газов для обеспечения требуемого КПД и пропорциональном увеличении объема отводимых от разгерметизированного электролизера газов соответственно с сохранением общего объема газов отводимого от парных электролизеров.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что впервые предложен способ и система управления объемом отводимых газов, реализованная посредством объединения газоотводящих патрубков парных электролизеров, позволяющая поддерживать высокий КПД укрытия как на загерметизированном, так и на разгерметизированном электролизере без увеличения общего объема отводимых газов и осуществляемая на основании данных о степени герметичности укрытия электролизеров в автоматическом или ручном режиме.

Пример. Заявляемые система и способ были реализованы на электролизерах с обожженными анодами и продольным расположением. Для подтверждения достижения результатов были проведены инструментальные замеры, представленные ниже.

Для настройки параметров системы дифференцированного газоудаления и оценки ее эффективности выполнялось измерение концентрации фтористого водорода (HF) в рабочей зоне с использованием лазерного индикаторного метода.

Изменение объема газоудаления осуществлялось на газоочистке. Параллельно выполнялись натурные измерения скорости, динамического и статического давления газовоздушного потока в газоходе на входе в газоочистку. Объем удаляемых газов определялся расчетно на основании выполненных замеров.

Для оценки предельной величины объема газоудаления от полностью загерметизированных электролизеров параллельно с уменьшением объема газооудаления проводилось измерение концентрации HF. Ранее было определено, что при нормальном режиме работы концентрация HF составляет порядка 0,4÷0,6 мг/м3. В таблице 1 представлены значения концентрации HF на загерметизированном электролизере при проектном объеме газоудаления 6000 нм3. Соответственно за предельную величину объема газоудаления была принята величина, при которой концентрация HF превысит 0,6÷0,8 мг/м3 (фиг. 5).

Было определено, что предельной величиной объема газоудаления от электролизеров в загерметизированном состоянии является 3 749 нм3. Уменьшение объема газоудаления ниже данной величины приводит к существенному увеличению концентрации HF.

На основании определения предельного объема газоудаления на загерметизированном электролизере был сделан вывод о том, что при работе системы газоудаления минимально допустимый объем газоудаления от закрытого электролизера должен составлять 3 800 нм3. При этом объем газоудаления от парного электролизера может быть увеличен до 8 200 нм3.

Для настройки работы системы в автоматическом режиме был выполнен подбор угла раскрытия шибера на загерметизированном электролизере для обеспечения удаления 3 800 нм3 газа, который в зависимости от конструкции электролизера и технологических параметров может варьироваться от 0 до 90 град.

На следующем этапе была проведена оценка реакции датчиков разрежения газов и температуры газов на разгерметизацию электролизеров и изменения положения шибера системы. На основании данных АСУТП были получены средние значения показаний датчиков при работе в стационарном режиме и определено среднеквадратичное отклонение. Средние значения показаний датчиков разрежения и температуры при работе в стационарном режиме приведены в таблице 2.

Оценка эффективности работы системы была выполнена без регулировки угла раскрытия шибера (90/90). Усредненные замеры выбросов HF при выполнении технологических операций без регулировки угла раскрытия шибера (90/90) представлены в таблице 3. Усредненные замеры выбросов HF при выполнении технологических операций с регулировкой угла раскрытия шибера (20/90) представлены в таблице 4.

В таблице 5 представлены данные по изменению выбросов на разгерметизированном электролизере при использовании системы ДГУ.

Анализ полученных данных показывает, что система при выполнении технологических операций обеспечивает снижение выбросов фтора от 8 до 20% и повышение КПД газоулавливания.

Анализ полученных данных показывает, что заявляемые система и способ обеспечивают сохранение КПД укрытия электролизеров на уровне не ниже 98%, а также снижение капитальных и эксплуатационных затрат на газоочистное оборудование и систему газоходов.

Предлагаемое техническое решение было практически реализовано и инструментальными методами получили подтверждение заявленным характеристикам, таким как поддержание КПД укрытия электролизера на уровне выше 98% при снижении объемов газоудаления.

1. Система для удаления газов из алюминиевого электролизера, содержащего анодную балку-коллектор с, по меньшей мере, одним выпускным отверстием газоотводного патрубка в верхней части торца анодной балки и съемные укрытия для выполнения технологических операций, включающая средства для удаления газов во время работы электролизера, средства для удаления увеличенного количества газов при снятии одного или более укрытий, отличающаяся тем, что анодная балка-коллектор объединена в единый коллектор с анодной балкой-коллектором рядом стоящего электролизера, при этом система снабжена, по меньшей мере, одним элементом регулирования объема удаляемых газов, расположенным в газоотводном патрубке и, по меньшей мере, одним датчиком измерения упомянутого фиксируемого параметра в соответствии с заданным технологическим режимом.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что элемент регулирования объема удаляемых газов выполнен в виде шибера или тяги.

3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что элемент для регулирования объема удаляемых газов в виде шибера или тяги выполнен с возможностью изменения угла их положения от 0° до 90°.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что датчиком измерения фиксируемого параметра является датчик температуры газов, и/или разрежения газов, и/или скорости потока удаляемых газов.

5. Способ удаления газов из алюминиевого электролизера, содержащего анодную балку-коллектор с, по меньшей мере, одним выпускным отверстием в верхней части торца анодной балки и съемные укрытия для выполнения технологических операций, включающий удаление газов во время работы электролизера, удаление увеличенного количества газов при снятии одного или более укрытий, отличающийся тем, что удаление газов осуществляют от парных электролизеров посредством системы для удаления газов по любому из пп. 1-4, удаление увеличенного объема газов регулируют с помощью элементов регулирования в зависимости от выполняемой технологической операции, при этом измеряют значения упомянутых параметров с помощью датчиков, фиксируют эти значения, определяют объем удаляемых газов, затем элементы регулирования в виде шибера или тяги приводят в соответствующее положение от 0° до 90°.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что элементы регулирования объема удаляемых газов в виде шибера или тяги приводят в соответствующее положение вручную или автоматически.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и устройству улавливания SO2, присутствующего в газах, выходящих из ванн для промышленного производства алюминия методом огневого электролиза.

Изобретение относится к системе и способу сбора неочищенного газа из алюминиевых электролизеров. Система содержит общий сборный канал для проведения потока общего сборного канала неочищенного газа в направлении потока общего сборного канала и отводные каналы, каждый которых имеет впуск, присоединенный к электролизеру для втягивания из него соответствующего отводимого потока неочищенного газа, и выпускной конец, присоединенный к общему сборному каналу, оборудованному совмещающей секцией для совмещения соответствующего отводимого потока с направлением упомянутого потока общего сборного канала, выпускное отверстие и сужение канала для ускорения соответствующего отводимого потока через выпускное отверстие в общий сборный канал, причем каждый из по меньшей мере двух отводных каналов снабжен соответствующим теплообменником, каждый из которых снабжен теплопередающим элементом, расположенным в соответствующем отводимом потоке газа, при этом теплообменники выполнены с возможностью ускорения течения соответствующего отводимого потока в общий сборный канал.

Изобретение относится к системе и способу сбора неочищенного газа из алюминиевых электролизеров. Система содержит отводные каналы, каждый из которых проточно соединен с соответствующим алюминиевым электролизером из упомянутых алюминиевых электролизеров и выполнен с возможностью транспортирования неочищенного газа от впуска соответствующего отводного канала на электролизере к выпуску соответствующего отводного канала, и первый общий сборный канал, проточно соединенный с упомянутыми отводными каналами на выпусках соответствующих отводных каналов, причем первый общий сборный канал выполнен с возможностью транспортирования неочищенного газа от выпусков отводных каналов к газоочистной установке, первый и второй теплообменники, размещенные в первом и втором отводных каналах, причем первый теплообменник выполнен с возможностью создания гидравлического сопротивления, которое превышает гидравлическое сопротивление второго теплообменника, и передачи тепла от первого отводимого потока неочищенного газа теплопередающей среде в первом теплообменнике, а второй отводной канал соединен с упомянутым общим сборным каналом выше по потоку первого отводного канала относительно потока неочищенного газа в сборном канале.

Изобретение относится к газосборному устройству алюминиевого электролизера. Газосборное устройство алюминиевого электролизера содержит прямые и угловые секции, подвешенные с помощью зацепов по периметру анодного кожуха.

Изобретение относится к способу вентиляции электролизера для получения алюминия. Способ включает отведение вентиляционных газов из внутренней зоны, охлаждение по части вентиляционных газов с образованием охлажденных вентиляционных газов, осуществление циркуляции части охлажденных вентиляционных газов во внутреннюю зону, охлаждение всего потока вентиляционных газов, отведенных из внутренней зоны, с использованием первого теплообменника, отведение из первого теплообменника части охлажденных вентиляционных газов, осуществление циркуляции части охлажденных вентиляционных газов во второй теплообменник для их дополнительного охлаждения и осуществление циркуляции части упомянутых дополнительно охлажденных вентиляционных газов во внутреннюю зону.

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.

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.

Изобретение относится к газосборнику для улавливания и термического обезвреживания анодных газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимися анодами (варианты).

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.

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.

Изобретение относится к устройству для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера. В устройстве в газоходных каналах установлены пластины, разделяющие газоходные каналы на четыре зоны забора анодных газов - две с торца балки-коллектора, соединенного с системой газоочистки, и две с торца, противоположного торцу балки-коллектора, соединенному с системой газоочистки. Высота газоходного канала в каждой из четырех зон уменьшается к торцу балки-коллектора, противоположному торцу, соединенному с системой газоочистки, а высота установки обтекателей над впускными отверстиями увеличивается. Соотношение высоты установки последнего обтекателя в зоне торца балки-коллектора, соединенного с системой газоочистки, к высоте газохода в этом сечении равно соотношению высоты первого обтекателя в зоне с торца балки-коллектора, противоположного торцу, соединенному с системой газоочистки, к высоте газоходного канала в этом сечении. Изобретение обеспечивает возможность выровнить газодинамическое сопротивление в отдельных зонах системы удаления газов при частичной разгерметизации электролизера во время замены анодов и выливки металла. 3 ил.

Изобретение относится к системе сухой очистки отходящего газа электролитического производства алюминия с нижним газоподводом. Система содержит пылеочиститель, дно которого сообщено с передним коллектором пылеочистителя через газоподводящую трубу пылеочистителя, реактор многоточечного типа, расположенный в газоподводящей трубе пылеочистителя, средство распределения глинозема, расположенное между реактором многоточечного типа и накопительным бункером свежего глинозема и соединенное с упомянутым реактором распределительным желобом, средство подачи глинозема, расположенное между средством распределения глинозема и накопительным бункером свежего глинозема, накопительный бункер фторсодержащего глинозема, возвратный желоб, средство подъема материала по возвратному желобу, выходной коллектор, выпускную трубу, воздуходувку и вытяжную трубу, причем верхняя часть пылеочистителя сообщена с выходным коллектором пылеочистителя через выпускную трубу пылеочистителя, а выходной коллектор пылеочистителя соединен с вытяжной трубой через воздуходувку, трубопровод расположен ниже пылеочистителя, предусмотрен подводящий возвратный трубопровод, соединенный со средством подъема глинозема по возвратному желобу и с накопительным бункером фторсодержащего глинозема. Обеспечивается снижение капиталовложений, повышение эффективности, снижение энергопотребления системы. 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройству для сбора и удаления отходящих газов алюминиевых электролизеров Содерберга. Устройство содержит газосборный колокол, на продольных сторонах и в угловой части которого установлены патрубки, соединенные трубопроводами между собой и через коллектор с корпусной системой газоочистки посредством газоходных спусков электролизера, отверстия для подачи воздуха, при этом отношение высоты патрубков, расположенных на продольных сторонах газосборного колокола, к высоте патрубков, расположенных в угловой части газосборного колокола, составляет 1:(2-5). Отверстия для подачи воздуха в зону горения выполнены на боковых стенках патрубков на высоте, равной по меньшей мере половине длины основания патрубков. Обеспечивается полное дожигание анодных газов, выделяющихся под устройством без интенсивного износа и забивания трубопровода и выгорания анода. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу защиты обожженного анода алюминиевого электролизера при производстве алюминия электролитическим способом в электролизерах с обожженным анодом. Способ включает загрузку укрывного материала на сторону анода, обращенную к фланцевому листу катодного устройства электролизера, в два этапа, при этом первый слой укрывного материала загружают на выемку, выполненную в аноде на высоте h от его основания и шириной В, равной 0,05-0,1 длины L угольного анодного блока, с образованием угла α1, равного 37-42°, между верхней границей укрывного материала и горизонтальной плоскостью, а после спекания укрывного материала и образования на его поверхности прочной корки на нее загружают второй слой укрывного материала на высоту Н-h с образованием угла α2, равного 55-60°, между верхней границей укрывного материала и горизонтальной плоскостью, где Н - высота анода, h - высота анода от его основания до выемки. Обеспечивается повышение степени защиты анода. 1 ил.

Изобретение относится к машине для очистки газоходов для отходящих газов от электролизеров для получения алюминия. Машина содержит раму с ходовыми колесами, очистной орган с рабочим инструментом, размещенный на барабане, привод поступательного перемещения очистного органа, привод вращения очистного органа вокруг своей оси. Очистной орган размещен в желобе, закрепленном по спирали на наружной поверхности барабана, установленного на опорах. Одна из опор выполнена с возможностью вывода очистного органа, проходящего внутри барабана и соединения с приводом вращения очистного органа. На другой опоре размещен привод вращения барабана, при этом очистной орган установлен с возможностью одновременной намотки и поступательного перемещения от привода вращения барабана. Обеспечивается повышение эффективности очистки и улучшение эксплуатационных характеристик устройства. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу удаления анодных газов от алюминиевого электролизера с самообжигающимися анодами в газоочистную установку. Способ включает сжигание анодных газов в щелевом горелочном устройстве, установленном на газосборном колоколе электролизера, и их дожигание, при этом дожигание горючих компонентов осуществляют путем подачи воздуха в объеме V1 через воздухозаборные щели горелочного устройства с последующим направлением продуктов горения через вертикальный участок газохода в виде газоходного спуска в патрубок газоходного спуска, куда подают воздух в объеме V2, при этом отношение объема V1 воздуха, подсасываемого через воздухозаборные щели, к объему воздуха V2, подсасываемого через патрубок газоходного спуска, составляет V1:V2=0,2÷0,25:1. Обеспечивается повышение эффективности удаления анодных газов. 1 ил.

Изобретение относится к анодному устройству алюминиевого электролизера с обожженными анодами и может быть применено с целью оптимизации ширины корпуса электролиза при поперечном расположении электролизеров. Анодное устройство содержит балку-коллектор с вертикальными опорными стойками, опирающимися на фланцевый лист катодного кожуха, укрытие электролизера со съемными и распашными створками, размещенными по продольным и торцевым сторонам электролизера. Балка-коллектор анодного устройства имеет П-образный проем, выполненный по всей высоте балки-коллектора с лицевой торцевой стороны электролизера, при этом ширина и длина П-образного проема выполнена с возможностью перемещения вакуум-ковша для забора металла вертикально. Обеспечивается возможность уменьшения ширины корпуса электролиза с поперечным расположением электролизеров, сокращение времени технологической операции по проведению забора металла из электролизной ванны. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройству для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами для получения алюминия. Устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами через газосборные окна посредством газоотводящих каналов балки-коллектора содержит направляющую поток конструкцию. Направляющая поток конструкция закреплена на фланце балки-коллектора и состоит из установленных на фланце балки-коллектора основных продольных, дополнительных продольных и поперечных пластин, разделяющих зону разгерметизации под фланцем балки-коллектора, по меньшей мере, на три канала удаления и эвакуации анодных газов. Обеспечивается увеличение эффективности системы удаления газов электролизера при разгерметизации укрытия электролизера. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройству для очистки трубопроводов системы газоудаления алюминиевого электролизера, в частности с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом через лючки для обслуживания. Устройство содержит выполненый подвесным корпус для очистки газоотводных каналов и гидромотор с гидроприводом, установленным внутри корпуса и соединенным вращательным моментом со звездочкой посредством цепи, причем звездочка закреплена на валу гидромотора, при этом на упомянутом валу установлен барабан со спирально намотанной пружиной, выполненный с возможностью свободного перемещения вдоль оси вала на роликах, причем пружина выполнена с возможностью перемещения с помощью роликов по направляющей трубе с выходом из корпуса, на свободном конце пружины закреплен чистящий наконечник, а другой конец пружины закреплен на валу внутри барабана. Обеспечивается повышение эффективности газоотсоса от электролизера. 6 ил.

Изобретение относится к устройству для сжигания анодных газов в горелочных устройствах электролизеров с самообжигающимся анодом для производства алюминия. Устройство содержит горелку со щелями, соединенную вертикальным участком газохода с подкорпусным газоходом, и цилиндрический теплообменник, установленный на вертикальном участке газохода, с охватом газохода по длине, равной 0,7÷0,9 общей длины участка газохода, и с зазором между теплообменником и газоходом, составляющим 30÷100 мм, при этом в нижней торцевой части теплообменника выполнены отверстия для подачи воздуха в теплообменник, а в верхней торцевой части - отверстие для подачи воздуха к воздухозаборным щелям горелки. Обеспечивается улучшение конвекции нагретого воздуха, обеспечивающей его целенаправленный подвод к воздухозаборным щелям горелки. 3 ил.

Изобретение относится к системе и способу удаления газов из алюминиевого электролизера с предварительно обожженными анодами. Система удаления газов из алюминиевого электролизера, содержащего анодную балку-коллектор, съемные укрытия для выполнения технологических операций и имеющего, по меньшей мере, одно выпускное отверстие газоотводного патрубка в верхней части торца анодной балки, содержит средства для удаления стандартизированного количества газов во время нормальной работы электролизера, средства для удаления увеличенного количества газов при снятии одного или более укрытий, при этом анодная балка-коллектор объединена в единый коллектор с рядом стоящим электролизером и содержит, по меньшей мере, один элемент регулирования объема удаляемых газов, расположенный в газоотводном патрубке, и, по меньшей мере, один датчик измерения фиксируемого параметра в соответствии с заданными технологическими режимами. Удаление увеличенного объема газов регулируют с помощью элементов регулирования в зависимости от выполнения технологических операций, при этом измеряют значения параметров с помощью установленных датчиков, фиксируют эти значения, определяют объем удаляемых выбросов, затем приводят элементы регулирования в положение от 0° до 90°. Обеспечивается снижение выбросов фтора, повышение КПД укрытия электролизера и снижение капитальных и эксплуатационных затрат на газоочистное оборудование и систему газоходов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 5 табл.

Наверх