Укрытие алюминиевого электролизера

 

Использование: цветная металлургия, в частности получение алюминия электролизом на электролизерах с обожженными анодами. Цель - улучшение герметичности, повышение надежности и безопасности конструкции, снижение энергозатрат, что достигается наличием кронштейнов на балке-коллекторе, размещением полурам внутри укрытия с расположением шарниров на уровне нижних кромок наклонных крышек, наличием тяг и захватов, при этом наклонные крышки верхними кромками установлены на балку-коллектор и соединены тягами через шарниры с ее кронштейнами. 4 ил.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к получению алюминия электролизом.

Известно укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами по а. с. N 956626, включающее две полурамы, расположенные по продольным сторонам электролизера, шарнирно соединенные рычагами с балкой-коллектором и с валом привода. На нижней продольной балке полурамы уложены створки, которые шарнирно сцеплены между собой и опираются верхними кромками на неподвижную горизонтальную часть укрытия. Для замены анода две соседние створки разъединяются и откидываются в разные стороны. Для пробивки электролитной корки по продольной стороне электролизера полурама совместно со створками посредством привода поднимается в верхнее положение, при этом верхняя часть ее поддерживается на определенной траектории движения рычагами и створки совершают плоско-параллельное перемещение.

Основным недостатком данного укрытия является быстрое нарушение работоспособности укрытия вследствие температурных и механических деформаций полурамы, т. к. сцепленные между собой створки провисают верхними и нижними кромками и защемляют узлы взаимного расцепления. Кроме того, из-за неизбежных люфтов между сцепленными створками при подъеме полурамы происходит провисание полотна створок в верхней части и заклинивание в сопряжении с горизонтальной частью укрытия. Указанные недостатки снижают надежность работы и герметичность укрытия.

Известно укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами по а. с. N 465107, принятое за прототип. Оно состоит из газосборного коллектора с поперечными балками, поворотных полурам с приводом, шарнирно соединенных с каркасом коллектора, наклонных крышек, уложенных на полурамы и шарнирно соединенных с горизонтальными крышками, причем оси шарниров поворотных полурам и наклонных крышек расположены перед анодными штангами и параллельны продольной оси электролизера. Горизонтальные крышки расположены перед анодными штангами и откидываются в сторону при замене анодов.

К недостаткам конструкции можно отнести: 1. Наличие зазоров между полурамой и бортом катодного кожуха, а также, нарушение зацепления наклонных створок с горизонтальными в процессе эксплуатации из-за неизбежных деформаций продольных балок полурам, что снижает герметичность конструкции и надежность работы.

2. Нависание элементов укрытия над обслуживающим персоналом в открытом положении и значительный выброс газов в зону обслуживания.

3. Повышенное усилие привода на подъем укрытия, что увеличивает расход электроэнергии и стоимость механизмов.

4. Ограниченную применяемость конструкции (только для электролизеров старых поколений без стояков по продольным сторонам).

Целью изобретения является улучшение герметичности укрытия, повышение надежности и безопасности конструкции, снижение энергозатрат, а также, универсальность конструкции для всех типов электролизеров с обожженными анодами.

Указанная цель достигается тем, что в укрытии алюминиевого электролизера, включающем балку-коллектор, горизонтальные и наклонные крышки, расположенные по продольным сторонам электролизера, и полурамы с шарнирами и приводом, балка-коллектор выполнена с кронштейнами, полурамы размещены внутри укрытия и их шарниры расположены на уровне нижних кромок наклонных крышек, последние снабжены тягами, а с внутренней стороны захватами, при этом, крышки установлены верхними кромками на балку-коллектор и соединены тягами через шарниры с ее кронштейнами.

Сущность изобретения заключается в том, что совокупность перечисленных признаков обеспечивает в конструкции: - плоско-параллельное перемещение полотна наклонных крышек на минимальную высоту, требуемую для обработки электролитной корки; - фиксированную траекторию и синхронное перемещение крышек при подъеме, и надежное их примыкание к горизонтальным крышкам в закрытом положении; - расположение и перемещение полурам под токоподводящими стояками для электролизеров последних модификаций со стояками по продольным сторонам.

Поиск по источникам показал отсутствие в научно-технической и патентной литературе совокупности заявленных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен вид на укрытие в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.

Укрытие состоит из балки-коллектора 1, горизонтальных 2 и наклонных крышек 3, расположенных по продольным сторонам электролизера, и полурам 4, шарнирно 5 соединенных с торцевыми стенками катодного кожуха 6. Оси шарниров 5 параллельны продольной оси электролизера и смещены к его центру за габарит анодных блоков 7. Продольные балки 8 полурам 4 выполнены цилиндрической формы. Полурамы 4 посредством тяг 9 соединены с приводом 10 электрического или пневматического исполнения. Наклонные крышки 3 опираются верхними кромками на балку-коллектор 1 и снабжены захватами 11 для зацепления с полурамой 4. Захваты 11 расположены с зазором по отношению к продольной балке 8. В верхней части наклонные крышки 3 снабжены разъемным шарниром 12 и тягой 13. Тяги в свою очередь шарнирно связаны с кронштейнами 14, закрепленными на балке-коллекторе 1 между анодными штангами 15. Горизонтальные крышки 2 уложены на балку-коллектор 1 и снабжены уплотнением 16 вокруг анодных штанг 15. На полурамах 4 по торцам электролизера закреплены щиты 17 в виде секторов, образующие подвижную часть торцевых стенок укрытия.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии полурамы 4 находятся в нижнем положении, а наклонные крышки 3 примыкают к горизонтальным 2 и катодному кожуху 6, образуя зонт для улавливания выделяющихся в процессе электролиза газов. При этом тяги 13 сцеплены с наклонными крышками 3. Для пробивки корки электролита по продольной стороне электролизера включают привод 10. При этом полурама 4 со щитами 17 посредством тяги 9 поворачивается в шарнирах 5 и входит в зацепление с захватами 11 наклонных крышек 3. При дальнейшем повороте полурамы 4 происходит одновременный подъем всех наклонных крышек 3. Тяги 13 в процессе подъема сообщают верхним кромкам наклонных крышек 3 определенную траекторию движения, при этом полотно укрытия движется поступательно и освобождает проем для прохождения машины пробивки корки. Подъем укрытия осуществляется не на полную высоту его продольной стороны, а лишь на ее часть (примерно половина высоты), при этом образуется газоотводящий колокол, снижающий выброс газов при открытом укрытии. Опускание укрытия происходит в обратной последовательности, при этом тяги 13 обеспечивают надежное примыкание наклонных крышек 3 к горизонтальным 2, а полурама 8 выходит из зацепления с захватом 11. Для замены анода соответствующие 2 наклонные крышки 3 разъединяются с тягами 13 в шарнире 12 и движением на себя снимаются, открывая проем Г для вывода анода 7. Затем снимается расположенная напротив штанги анода 15 горизонтальная крышка 2, и производится замена анода. В случае производства других операций, например, гашения анодного эффекта, достаточно соответствующую наклонную крышку 3 не расцепляя с тягой 13 приподнять и нижней кромкой установить на анод 7, освободив часть пространства над электролитной коркой. При наличии токоподводящих стояков по продольным сторонам электролизера расположенная под стояком наклонная крышка 3 не участвует в подъеме укрытия, т. к. не снабжена захватом 11 и тягой 13 и через шарнир 12 закреплена на балке-коллекторе 1.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить герметичность укрытия, надежность работы и безопасность при снижении энергозатрат привода подъема в 2,5 раза.

Данная конструкция позволит использовать укрытие на всех видах электролизеров с обожженными анодами. (56) Авторское свидетельство СССР N 465107, кл. С 25 С 3/10, 1977.

Формула изобретения

УКРЫТИЕ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, содержащее балку-коллектор, горизонтальные и наклонные крышки, расположенные по продольным сторонам электролизера, и полурамы с шарнирами и приводом, отличающееся тем, что оно снабжено тягами, балка-коллектор выполнена с кронштейнами, полурамы размещены внутри укрытия, и их шарниры расположены на уровне нижних кромок наклонных крышек, последние с внутренней стороны выполнены с захватами, установлены верхними кромками на балку-коллектор и соединены тягами через шарниры с ее кронштейнами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4