Газогорелочное устройство для сжигания анодных газов алюминиевого электролизера

 

Союз Советскнк

Социалмстических

Респубпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ нн 855081

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 311079 (21) 28388б5/22-02, (51)м. кл. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 25 С. 3/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 150881. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания,150881 (53) УДК б б 9. 713. " (088. 8) Д. П. Александров, А.Ф. Норин, Б.A. Углев}, A.H. Мельников, A.Ë. Медведев и И.Н. Попченков

}) (72) Авторы изобретен и я (71) Заявитель (54 ) ГАЗОГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ

АНОДНЫХ ГАЗОВ АЛЮМИНИЕВОГО ЗЛЕКТРОЛИЗЕРА

20

Изобретение относится к цветной металлургии, производству алюминия электролитическим спссобом.

Наиболее близким к изобретению является устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера, включающее горелку со щелями, суживакщимися кверху, yc:i-ановленную на приливе газосборного колокола, В котором выполнено отверстие для подсоса первичного воздуха, а горелка снабжена люком для чистки ее нижней части и внутренней полости прилива от отлагающихся в них твердых частиц (1).

К недостаткам устройства относится невозможность обеспечения полной герметизации люков.

В результате проис;одит неравномерный и неорганизованный подсос воздуха в зону горения газов, а при большой разгерметизации люка снижается разрежение в горелке и факел горящих газов выбивается через люк наружу, суживающиеся вверх щели для подвода воздуха на горение расположены в горелке на одном уровне.

При этом все количество наружного воздуха поступает в сравнительно узкую по высоте часть горелки. R результате происходит вредное охлаждение газов и не обеспеЧивается полноцен. ное их перемешивание с воздухом.

Целью изобретения является улучшение процесса горения и герметизации газогорелочного устройства.

Поставленная цель достигается за счет того, что суживающиеся щели в горелке расположены в два ряда по высоте, причем площадь живого сечения щелей нижнего ряда больше, чем верхнего, и они служат для прочистки горелки и полости прилива, что исключает необходимость в применении люка, а отверстия на приливе газосборного колокола расположены выше верхней плоскости, последнего.

Предложенное газогорелочное устройство представлено на чертеже, на котором показаны его общий вид и поперечный разрез горелки по плоскости, пересекающей одновременно нижний и верхний ряды щелей.

На фиг.1 схематически .изображено газогорелочное устройство, на фиг.2 — разрез A-A на фиг.1.

Гаэогорелочное устройство состоит из,газосборного колокола 1, снабженного приливом 2 с газоотво855О81 дящим патрубком 3, на котором уста новлен а горелка 4 . В газ оотводящем патрубке 3 выполнено одно или несколько отверстий 5, которые располох:.с ы выше верхней плоскости О

x a=-осборного колокола 1. Горелка

4 снабжена нижними 6 и верхними 7 5 отверстиями, суммарная площадь которых уменьшается о высоте горелки в направлении движения газа, для чего применены сужающиеся вверх щели

Отверстия б и 7 смещены друг относи- О тельно друга в горизонтальной плоскости. Площадь живого сечения отверстий 5 меньше площади живого сечения отверстий 7,а отверстия 7 меньше,чем площадь отверстия 6.Полость прилива

2 выполнена со скосом под углом о(к горизонтальной плоскости, обеспечивающим самостоятельное сползание твердых продуктов сжигания газа на поверхность электролита 8. Газогорелочное устройство устанавливается над поверхностью электролита 8 у боковой поверхности анода 9.

Величины площадей живого сечения отверстий в приливе и горелке выбра-. ны исходя из следующих условий: 25 отверстий 5 — для обеспечивания подачи количества воздуха, достаточного для самовоспламенения газа (отверстия 5); отверстий 6 — чтобы подсасывалось Я основное количество воздуха для практически полного сжигания горючих составляющих газа; 1 отверстий 7 — чтобы осуществлялся подвод дополнительного воздуха для окончательного дожигания остаточных горючих составляющих газа.

Размеры отверстий 6 обеспечивают возможность чистки через них ниж.ней части горелки 4 и полости прилива 2 колокольного гаэосборника 1.

Газогорелочное устройство для сжигания анодных газов электролиэера работает следующим образом.

Анодные газы, образур>щиеся при . <тролизе алюминия, собираются под газосборным колоколом 1 и поступают через прилив 2 в газоотводящий патрубок 3, где происходит самовоспламенение газа за счет кислорода воздуха, подсасываемого через от- . верстие 5. Затем гаэовоздушная смесь направляется в зону расположения отверстий 6, через которые происходит подсос основного количества воздуха в результате чего осуществляется практически полное сжигание горючих составляющих газа. Далее, в районе верхних отверстий 7 происходит интенсивное дополнительное перемешивание газа с поступившим через них воздухом и дожигаютс» остаточные горючие составляюшие газа, проскочившие через зону отверстий 6.

Таким образом, газогорелочное у тройство можно условно разделить на три зоны, в которых происходит обработка газа: нижнюю — самовоспламенения, среднюю †основного сжигания и верхнюю †. дожигания.

За счет подвода воздуха в горелку на двух уровнях различными по величине порциями и сдвига отверстий 6 относительно отверстий 7 обеспечивается более качественный подвод воздуха в зону горения и, следовательно, более эффективное сжигание горючих составляющих. Это объясняется тем, что предлагаемое расположение разновеликих отверстий как по высоте горелки, так и по ее окружности способствует оптимальному поступлению воздуха по высоте и ,полному перемешиванию его с газом.

Воздух внедряется в горелку и возникают турбулентные потоки газовоздушной смеси, в которых кислород воздуха и горючие составляющие быстрее доставляются друг к другу. Горение газа происходит более интенсивно, возникает высокая температура, необходимая для сжигания смолистых веществ, входящих в состав анодных газов электролизера.

Использование отверстий 6 для чистки нижней части горелки 4 и полости прилива 2 исключает необходимость устройства для этой .цели специального люка, что также улучшает работоспособность гаэогорелочного устройства.

В связи с тем, что отверстие 5 для подсоса первичного воздуха расположено выше верхней плоскости газосборного колокола 1, то первичный воздух не попадает под газосборный колокол 1, а увлекается газовым потоком в газоотводящий патрубок З,где скорость газа достаточна для формирования газовоэдушного потока, направленного вверх. Следовательно исключается возможность контакта кислорода воздуха с боковой поверхностью анода 9.

Таким образом, полезность предлагаемого устройства заключается в следующем: использование отверстий для организованного подсоса воздуха и для чистки полностью исключает неорганизованные подсосы воздуха, которые в значительной мере отрицательно влияют на степень сжигания горючих составляющих газов, подсос воздуха по высоте горелки различными по объему и направлению порциями, что достигается специальным расположением отверстий, через которые воздух поступает в горелку, способствует более интенсивному перемешиванию газа и воздуха, т.е. улучшается массообмен в горелке и тем самым совершенствуется процесс горения, 85/081 фиi.t

Составитель Н. Коробова

Редактор М. Петрова е Техреду.Бабинец Корректор M.дем iик

Заказ 6844/40 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 предотвращается попадание кислоро да воздуха под газосборный колокол в связи с отсутствием отверстий для подсоса первичного,воздуха, расположенных ниже верхней плоскости газосборника.

Формула изобретения

Гаэогорелочное устройство для сжигания анодных газов алюминиевого электролизера, включающее горелку с суживающимися вверх щелями, установленную на приливе газосборного колокола, в котором выполнены отверстия для подсоса первичного воздуха, отличающееся тем, что, с целью улучшения процесса горения и герметизации газогорелочного устройства, суживающиеся щели в горелке расположены в два ряда по высоте, причем щели нижнего ряда имеют наибольшую площадь сечения, а отверстия на приливе газосборного колокола расположены над верхней плоскостью колокола.

Источники информации, 10 принчтые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССE>

Р 378526, кл. С 25 С 3/10, 1971.