Устройство для улавливания газов,выделяющихся при производстве алюминия электролизом

 

1. yCTPCrf CTBO ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ГАЮВ, ВЫДЕЛЯЮШИХСЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ АЛЮМИНИЯ ЭЛЕКТРОи ЛИЗОМ, включающее сборный колпак и пробойник .точечной установки автоматизиррваиного питания, о т л и ч а ю ш евс я тем, что, с целью повьпиеиия эффективности работы устройства и снижения расхода сырья и энергии, сборный Konii K выполнен с копьцевым пережимом, соосным с пробойником, причем плошааь колЁЦе вого пережима равна 2-5% от площади крдпака, а расстояние от кольцевого пережиме ао нижнего края колпака составляет 1 - 1,5 алины хода пробойника .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК

„„SU„„1025756 ф СЮ С 25 С .3 22

} ., 1

:n,:

:.1

J с еыиму»ув»»»» » » . чьею»»Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) . 3362962/22-02 (22) 26.11.81 (46) 30.06.83. Бюл. М 24 (72) В. С." Буркат, И. П. Гупало, В. А. Друкарев, Н. А. Калужский; . P. А. Митрофанов, А. М. Фукс и А. М. цыплаков (71 ) Всесоюзный научно-.исследователь» ский и проектный институт алюминиевой; магниевой и электроцной промьппленности (53) 669.713.7 (088.8) (56) 1. Костюков А. А. и цр. Справоч- ник металлурга, Произвоцство алюминия.

М., "Металлургия, 1971, с. 266, 177., 2. Патент Франции Ж 2298618, «л. С 25 С 3/22, 1976. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВ

ЛИВАНИЯ ГАЗОВ, .ВЫДЕЛЯЮШИХСЯ ПРИ

ПРОИЗВОДСТВЕ АЛЮМИНИЯ ЭЛЕКТРО ЛИЗОМ, включаюшее сборный колпак и пробойник точечной установки автомати..зированного питания, о т л и ч а ю ш е» е- с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства и снижения:расхоца сырья и энергии, сборный колпак выполнен с кольцевым пережимом, соосным с пробойником, причем плошаць . кольцевого пережима равна 2-43% от пло шали колпака, а рассто ние от кольцевого цеюежима цо нижнего края колпака со., ставляет 1 - 1,5 цлнньт коца пробойника. I

10257.56

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что колпак снабжен вставкой, выполненной в вице усеченного конуса, верхнее большее основание которого совмещено с верхней крыли«ой «олцака, а нижнее меньшее основание распо ложено соосно с пробойником с образованием кольцевого пережима.

Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности к газосбор ным устройствам алюминиевых электролиэероэе

Известна система сбора и удаления вредностей, которой оборудуются электролнэеры с самообжигаюшимися аноцами«олокольный отсос (1)

Недостатком данной конструкции яв ляется то, что она не позволяет произво tO, дить загрузку глинозема и фтористых соединений непосредственно в электролит беэ разгерметизации ванны.

Наиболее близ«им к предлагаемому является устройство, соцержащее колпак, . устанавливаемый на электролиээре нац электролитной коркой. Внутри «олпака проходит пробойник, обеспечивающий пробив«у корки и поцдержание отверстия в корке открытым. Образующиеся в процессе газы выходят через это точечное отверстие, смешиваются с воздухом и удаляются по гаэохоцу на газоочистные установки j2)

Нецостатком известной конструкции колпака является то, что при смешении газов с воэцухом происхоцит гидролиз воэгонов фтористого алюминия с образованием фтористого водорода. Кроме того, электролизеры имеют различный режим работы, в частности разную температуру электролита, т.е. разные выделения фторицов, а так как фтористыэ соединения, уловленные местным отсосом, направляются на общую газоочистиую установку, то регенерированные фторсоли возвращают в электролит как и свежие по цанным опрецелений состава электролита.

Бель изобретения повышение эффек тивности работы устройства и снижение расхода сырья и энергии.

Зе Устройство по и 1 . о т л и ч & ю щ е е с я тем; что колпак выполнен в виде двух конусов, обращенных цруг к другу меньшими основаниями, располо женными соосно с пробойником с образо ванием кольцевого пе режима.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве цля улавливания газов, выцеляюшихся при производстве алюминия эле«тролиэом, включающем сборный zonпак и пробойник точечной установки авто матизированного питания, сборный колпак выполнен с кольцевым прижимом, соосным с пробойником, причем плошадь кольцевого пережима равна 2-8% от площади колпака, а расстояние от кольцевого пережима цо нижнего среза колпака со ставляет 1-3,,5 длины хода пробойника.

Колпак может быть снабжен вставкой, выполненной в виде усеченного конуса, верхнее большее основание которого сов мешено с верхней крышкой колпака, а нижнее меньшее основание расположено соосно с пробойником с образованием кольцевого первжима.

Колпак может быть выполнен в вице двух конусов, обращенных друг к другу меньшими основаниями, расположенными соосно с пробойником с образованием кольцевого пережима.

Нижний прецел соотношения площадей 2% соответствует максимальной око рости газового потока в кольцевом пережиме, при «оторой в верхней камере колпака существует псевдоожижениый слой глино эема, и соответствует режиму ма«симального уноса иэ слоя, а верхний 8% - минимальной скорости азового потока, цри которой возможна очистка газа от фто ристых соецинений, Исхоця из условия поддержания постоян ного гицроцинамического режима, пробой ник должен постоянно нахоциться в «ол цевом зазоре. Таким образом, расстояние от кольцевого зазора цо нижнего среза колпака составляет как минимум одну длину хода пробойника. В процессе работы устройства на пробойнике возможно наля

1025756 панне электролита на высоту равную примерно 0,5 алины хоца пробойника, в свя« .эи с чем прецпочтительно увеличение 5 расстояния от кольцевого зазора цо среза колпака цо 1,5 цлины zona пробойника.

На фиг. 1 прецставлен электролизер с црецварительно обожженными аноцами и с предлагаемым устройством, верти 10 кальный разрез; на фиг. 2 электроли. эер с самообжигаюшимся анодом и предла» гаемым, устройством, вертикальный раз рез, на фиг. 3 - вариант устройства..

Электролиэер состоит иэ шахты 1, в 35 которой соцеркится слой металла 2 и электролит 3 с погруженными в него . аноцами 4. Поверхность электролита по крыта коркой 5, которая засыпана глиноземом 6. На корке установлен сборный 20 колпак 7, внутри которого прохоцит про бойник 8, прецназначенный цля пробирки отверстия 9 ь корке 5 и поццержания его открытым. Колпак снабжен конической вставкой 10, расположенной соосно с 25 пробойником 8 и образующей с ним коль левой зазор 11. К верхней крышке 12 колпака пецвецены точки 13 от цозато ра 14 и газохоц 15 к тканввому фильтру 16. Фильтр расположен над глинозем 0 ным бункером 17.

Устройство прецставляет собой колпак, прещючтительно цилиндрической формы, циаметром примерно 250 мм. Такой размер обусловлен местом расположения 35 устройства на электролизере или в пень ральной зоне между ряцами аноцов (фиг. 1), или в пространстве борФ-аноц (фиг.- 2),:а .также необхоцимостью перек рытия отверстия 9 в корке, которое про бивается. и поццерживается.открытым пробойником 8. DEBMBTp отверстия 9 при циаметре пробойника 70 мм может составлять 80 150 мм. Высота колла о 600 мм Колпак 4 снабкен вставкой в вице усеченного конуса, верхнее большее основание которого совмещено с верхней крышкой колпака, а нижнее меньшее основание расположено соосно с пробойником и образует с ним кольцевой зазор.

Вариантом устройства может быть колпак, образованный иэ двух конусов, обращенных меньшими основаниями цруг к цругу, причем меньшие основания расположены соосно с пробойником.

Устройство обеспечивает улавливание и возврат фторицов в периоц, когца вся поверхность электролита покрыта коркой, а так как этот периоц составляет бо» лее 90% времени работы электррлизера, то обеспечивается снижение расхода фтористых солей более чем на 15%, и за счет ликвидации пыления при загрузке глинозема снижение его pacxoaa 0,5-1%.

Кроме того, после очистки от фтористых соецинений получается газ с соцержанием окиси углерода 30-50% и теплотворной способностью 1000 ккал/м . Утилизация тепла при централизованном сжигании такого газа позволит сократить расход энергии

3а счет снижения выцелений фторицов и глиноземной пыли электролизера буцет цостигнут значительный санитарно-гигие нический и социальный эффект - снижение загазованности возцуха рабочей зоны и зашита окружающей срецы от загрязнениями

Экономический эффект на 1 т алюминия от внедрения способа составит

3 = А1С„ Ь А х< г > Д 3 С, гце aA изменение расхоца фтористых солей/АВГ ), кг;

С цена фтвристого алюминия, руб.;

LAN изменение расхоца глинозема, кг;

С - цена глинозема, руб.;

Д - количество получаемой при сжигании газов энергии, квт.ч; .С пена энергии, руб.;

Э 3,8 0,535+10""0,115+1000 0,01=

13,183 руб/т À5.

10257S6

1025756

Составитель И. Шамарина

Редактор Ю. Ковач Техред О,Неце Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4504/21 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4