Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера

Изобретение относится к дожиганиию анодных газов алюминиевого электролизера. Устройство содержит горелку с воздухозаборными щелями прямоугольной формы, расположенными в нижней части горелки и направленными внутрь горелки под острым углом к касательной ее внешней поверхности. Каждая воздухозаборная щель оборудована патрубком подвода воздуха, имеющим площадь поперечного сечения, равную площади воздухозаборной щели, и длину , где Dг - гидравлический диаметр щели. Патрубки подвода воздуха к воздухозаборным щелям расположены по отношению к вертикальной оси горелки под углом α=45÷60°. Обеспечивается повышение площади контакта сжигаемых анодных газов с воздухом и увеличение эффективности дожигания анодных газов. 2 ил.

 

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому получению алюминия, и предназначено для сжигания анодных газов в горелочных устройствах электролизеров с самообжигающимся анодом.

Известно горелочное устройство алюминиевого электролизера, в котором интенсивное смешивание сжигаемых анодных газов с воздухом обеспечивается завихрителем, расположенным в камере сгорания горелочного устройства [патент РФ на изобретение №2456380, опубл. 20.07.2012 г.].

Недостатком известного устройства является малый диаметр завихрителя, не обеспечивающий полный контакт завихряющих элементов с газовым потоком, а также риск засорения завихряющих элементов пылью, содержащейся в сжигаемых анодных газах.

Известно устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера, содержащее горелку с щелями для подсоса воздуха и стабилизатором-смесителем, выполненным в виде огнеупорных цилиндрических блоков с выступами на внутренней поверхности, установленных внутри горелки, щели для подсоса воздуха выполнены прямоугольной формы с утолщенными стенками и направлены внутрь горелки под острым углом к касательной к ее внешней поверхности, а снаружи горелки установлено поворотное кольцо с отверстиями трапецеидальной формы для регулирования расхода воздуха [патент РФ на изобретение №2345178, опубл. 27.01.2009 г.]. Данное устройство взято за прототип.

Недостатком известного устройства является малая длина воздухозаборной щели по отношению к ее гидравлическому диаметру, недостаточная для формирования устойчивого потока воздуха перед его входом в горелку.

Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение эффективности смешивания сжигаемых анодных газов с воздухом, подсасываемым в зону горения и дожига горючих компонентов.

Поставленный технический результат достигается тем, что каждая воздухозаборная щель горелки оборудована патрубком площадью поперечного сечения, равной площади воздухозаборной щели, и длиной l=3÷5 Dг гидравлического диаметра щели, при этом патрубки подвода воздуха к воздухозаборным щелям расположены по отношению к вертикальной оси горелки под углом α=45÷60° и направлены внутрь горелки под острым углом к касательной ееё внешней поверхности.

Наличие патрубка длиной l, равной 3÷5 гидравлического диаметра Dг воздухозаборной щели, обеспечивает стабилизацию параметров воздушного потока - скорости и равномерности его распределения по сечению воздухозаборной щели, что улучшает условия смешивания сжигаемых анодных газов с подсасываемым в горелку воздухом.

Длина патрубка l<3 не обеспечит стабилизации потока на таком участке вследствие того, что на входе в него возможен отрыв потока от стенок и уменьшение поперечного сечения (сжатие) струи.

Длина патрубка l>5 может создать помехи при выполнении технологических операций на электролизере - удалении пены, обрубке корки, подтягивании осадка, пр.

Равенство площадей воздухозаборной щели и патрубка подвода к ней воздуха обосновывается целесообразностью исключения резких расширений или сужений потока - участков, характеризующихся значительными сопротивлениями.

Наклон патрубка на угол α=45÷60° по отношению к вертикальной оси позволяет снизить сопротивление горелки вследствие возникновения дополнительной подъемной силы, создаваемой закрученным потоком. Наклон патрубка на угол α>60° способен вызвать обратные течения, увеличивающие сопротивление горелочного устройства. Аналогичная картина может наблюдаться и при наклоне патрубка на угол α<45° вследствие возникновения в горелочном устройстве закрученных потоков в плоскости, близкой к горизонтальной.

Заявляемое устройство поясняется графически. На фиг. 1 представлен общий вид горелочного устройства с воздухозаборными щелями, оборудованными прямоугольными наклонными патрубками, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Горелочное устройство 1 в нижней части оборудовано воздухозаборными щелями 2, воздух к каждой из них подводится через патрубки 3, расположенные по отношению к вертикальной оси горелки под углом α=45÷60°.

Заявляемое горелочное устройство работает следующим образом. Воздух через патрубки 3 и воздухозаборные щели 2 поступает в горелочное устройство 1. Анодные газы, поступающие в горелочное устройство из-под газосборного колокола электролизера, при смешивании с воздухом, подсасываемым через воздухозаборные щели, воспламеняются. Далее воспламенившаяся газовоздушная смесь движется по спиралевидной закрученной траектории, характеризующейся увеличенной площадью контакта сжигаемых анодных газов с воздухом.

Преимуществами заявляемого изобретения являются повышение площади контакта сжигаемых анодных газов с воздухом и увеличение эффективности дожига горючих компонентов анодного газа.

Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера, содержащее горелку с воздухозаборными щелями прямоугольной формы, расположенными в нижней части горелки и направленными внутрь горелки под острым углом к касательной ее внешней поверхности, отличающееся тем, что каждая воздухозаборная щель оборудована патрубком подвода воздуха, имеющим площадь поперечного сечения, равную площади воздухозаборной щели, и длину , где Dг - гидравлический диаметр щели, при этом патрубки подвода воздуха к воздухозаборным щелям расположены по отношению к вертикальной оси горелки под углом α=45÷60°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электролизерам для получения алюминия. Электролизер включает размещенный в анодном кожухе самоспекающийся анод, токоподводящие штыри и систему газоотсоса, при этом самоспекающийся анод на границе между коксопековой композицией и зоной полукокса разделен горизонтальной перегородкой, размещенной на высоте от нижней кромки анодного кожуха, равной 0,7÷0,8 от его высоты, и оборудованной вертикальными ячейками с образованием анодных блоков, удерживаемых от падения в расплав токопроводящими штырями, при этом ячейки выполнены длиной, равной 0,1÷0,2 длины анодного кожуха, и шириной, равной 0,45÷0,495 ширины анодного кожуха, и размещены с зазором между ними для обеспечения движения образующихся анодных газов в систему газоотсоса.

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.

Изобретение относится к устройству для очистки трубопроводов системы газоудаления алюминиевого электролизера, в частности с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом через лючки для обслуживания.

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.

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 дожиганиию анодных газов алюминиевого электролизера. Устройство содержит горелку с воздухозаборными щелями прямоугольной формы, расположенными в нижней части горелки и направленными внутрь горелки под острым углом к касательной ее внешней поверхности. Каждая воздухозаборная щель оборудована патрубком подвода воздуха, имеющим площадь поперечного сечения, равную площади воздухозаборной щели, и длину, где Dг - гидравлический диаметр щели. Патрубки подвода воздуха к воздухозаборным щелям расположены по отношению к вертикальной оси горелки под углом α45÷60°. Обеспечивается повышение площади контакта сжигаемых анодных газов с воздухом и увеличение эффективности дожигания анодных газов. 2 ил.

Наверх