Устройство для сбора и эвакуации газов из алюминиевого электролизера

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.

 

Область техники, к которой относится изобретение

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.

Уровень техники

Известно устройство для автоматического управления вытяжкой электролизных ванн для производства алюминия, преимущественно при отсасывании газа от каждого электролизера при помощи по меньшей мере одного отсасывающего канала, содержащее общую для всех каналов систему всасывания, кроме того, устройство снабжено средствами для измерения температуры отходящих газов и изменения их расхода (заслонки, выполненные с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси канала), установленными в каждом из каналов, блоком управления, содержащим элементы задания температуры и элементы сравнения (Патент SU 1473718, МПК С25С 3/20, опубл. 02.01.1986).

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. Кроме того, часть газа, двигаясь по периферии укрытия, будет выбиваться через зазоры между анодными штангами и фланцем.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности, является устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами по патенту RU 2468127, МПК С25С 3/22, опубл. 27.11.2012, взятое за прототип, которое направлено на повышение эффективности сбора электролизных газов при разгерметизации электролизера. Устройство 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. Удаление газов в зоне газосборных окон осуществляется за счет разрежения, создаваемого газосборными окнами двух параллельных газоотводящих каналов.

Недостатком устройства-прототипа является то, что при разгерметизации электролизера поток воздуха, затягиваемый под укрытие, перемещает электролизные газы вдоль электролизера и создает под нижним фланцем балки-коллектора застойные области с повышенной концентрацией электролизных газов. В этих областях газы выбиваются в рабочую зону корпуса электролиза через зазоры между анодными штангами и фланцем, а также через зазоры между щитами укрытия. Выбивание происходит потому, что конструктивное исполнение нижнего фланца и установленная разделительная внутренняя стенка не позволяет изолировать застойные зоны с повышенной концентрацией электролизных газов от мест расположения конструктивных зазоров укрытия электролизера.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения положена задача увеличения эффективности системы удаления газов электролизера при разгерметизации укрытия электролизера.

Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение направления большей части газовых потоков в зону удаления электролизных газов при локализации оставшейся части потока под фланцем балки-коллектора без доступа к зазорам укрытия.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в устройстве для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами через газосборные окна посредством газоотводящих каналов балки-коллектора, содержащем направляющую поток конструкцию, в соответствии с заявляемым техническим решением 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.

Основные продольные пластины и газосборные окна образуют канал удаления газов, основные продольные пластины и поперечные пластины образуют канал разбиения вихревых потоков, а дополнительные продольные пластины и поперечные пластины образуют канал изолирования газов.

Приведенные выше варианты частного выполнения по изобретению не являются единственно возможными. Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия изобретения, определенной первым пунктом формулы.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется следующими чертежами:

на фиг. 1 показано устройство для удаления газов,

на фиг. 2 показано направление движения газовых потоков в зоне разгерметизации (поперечный разрез в зоне разгерметизации),

на фиг. 3 - сечение устройства в зоне установки анодной штанги,

на фиг. 4 - трехмерное поперечное сечение устройства,

на фиг. 5 - трехмерное поперечное сечение устройства в зоне установки анодной штанги (вид внутри электролизера).

Осуществление изобретения

Устройство для сбора и удаления газов состоит из балки-коллектора 1, двух газоотводящих каналов 2, соединенных с корпусной системой газоудаления, а также газосборных окон 3 и направляющей поток конструкции, закрепленной жестко на фланце 4 балки-коллектора 1. Направляющая поток конструкция содержит основные продольные пластины 5, направленные вдоль электролизера, установленные на фланце 4 балки-коллектора 1 между газосборными окнами 3 и проемами 6 для анодных штанг 7, поперечные пластины 8, установленные на фланце 4 балки-коллектора 1 на перпендикулярных основным продольным пластинам 5 сторонах проема 6 для анодных штанг 7, и дополнительные продольные пластины 9, образующие с поперечными пластинами 8 П-образную пластину с возможностью перекрытия зазора между анодной штангой 7 и фланцем 4.

Основные продольные пластины 5, направленные вдоль электролизера, и газосборные окна 3, через которые газ поступает в газоотводящие каналы 2, образуют канал удаления газов 10. Основные продольные пластины 5 и поперечные пластины 8 образуют канал разбиения вихревых потоков 11. Дополнительные продольные пластины 9 и поперечные пластины 8 образуют канал изолирования газов 12, перекрывая зазоры между анодными штангами 7 и фланцем 4. Пластины 5 и 8 являются одновременно элементами жесткости фланца.

Устройство работает следующим образом. При выполнении операций на электролизере, связанных с частичной разгерметизацией электролизера, под укрытие затягивается воздух, который смешивается с анодными газами, образуя вертикальные и горизонтальные вихревые потоки, перемещающиеся вверх под фланец 4 балки-коллектора 1. Основные продольные пластины 5 и поперечные пластины 8 направляющего устройства разбивают поднимающиеся потоки анодных газов на части. Большая часть газов под действием разряжения, создаваемого газосборными окнами 3 двух параллельных газоотводящих каналов 2, затягивается в канал удаления газов 10 и далее через газосборные окна 3 поступает в газоотводящие каналы 2, затем на газоочистку. Оставшаяся часть анодных газов локализуется в канале разбиения вихревых потоков 11. Зазоры между анодными штангами 7 и фланцем 4 изолируются в каналах изолирования газов 12, образованных дополнительными продольными пластинами 9 и поперечными пластинами 8, для предотвращения выбивания газов в корпус.

В результате использования направляющей поток конструкции большая часть газов, выделяющихся под укрытием электролизера, направляется на газоочистку, оставшаяся часть изолируется от конструктивных зазоров укрытия. Таким образом, повышается эффективность удаления анодных газов частично разгерметизированного электролизера при выполнении технологических операций. Пластины, направляющие потоки анодных газов, одновременно являются ребрами жесткости, что увеличивает прочность и надежность нижнего фланцевого листа балки-коллектора.

1. Устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами через газосборные окна посредством газоотводящих каналов балки-коллектора, содержащее направляющую поток конструкцию, отличающееся тем, что направляющая поток конструкция закреплена на фланце балки-коллектора и выполнена в виде 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.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основные продольные пластины и газосборные окна образуют канал удаления газов.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основные продольные пластины и поперечные пластины образуют канал разбиения вихревых потоков.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительные продольные пластины и поперечные пластины установлены с образованием канала изолирования газов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к анодному устройству алюминиевого электролизера с обожженными анодами и может быть применено с целью оптимизации ширины корпуса электролиза при поперечном расположении электролизеров.

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.

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.

Изобретение относится к способу защиты обожженного анода алюминиевого электролизера при производстве алюминия электролитическим способом в электролизерах с обожженным анодом.

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).

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.

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.

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.

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 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 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.

Наверх