Устройство для сжигания отходящих газов алюминиевого электролизера

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в устройствах для получения алюминия электролизом. Техническим результатом изобретения является снижение расходов на очистку газов и повышение степени дожигания горючих компонентов. Устройство содержит горелку с воздухоподводящими щелями. Каждая щель снабжена заслонкой с возможностью ее перемещения, при этом заслонки выполнены в виде пластин, согнутых по наружному диаметру горелки и закрепленных на ней с помощью хомута. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам, применяемым в производстве алюминия электролизом, для уменьшения вредных выбросов в атмосферу.

Известно устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера, описанное в а.с. 378526, C 22 D 3/02, C 22 D 3/12 от 23.11.71.

Устройство включает горелку со щелями, установленную на приливе газосборного колокола, и систему газоходов, при этом щели выполнены сужающимися кверху, а система газоходов состоит из стационарной и газоотводящей труб, соединенных телескопически.

Недостаток описанной конструкции в том, что сечение щелей постоянно, что не позволяет регулировать объем подсасываемого воздуха, т.е. изменять коэффициент избытка воздуха, уменьшать теплопотери в зимний сезон и регулировать температурный режим в зоне горения газов. Указанный недостаток не позволяет оптимизировать процесс сгорания смолистых компонентов газов и окисления оксида углерода, что вызывает быстрое засорение и выход из строя газоходов и газоочистного оборудования и удорожание процесса нейтрализации вредных выбросов.

Известно устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера, описанное в патенте РФ 2080421, кл. С 25 С 3/22, 1995 г. Устройство содержит корпус камеры сгорания, телескопически насаженный с кольцевым зазором на подводящий газы патрубок газосборного колокола, регулятор подсоса воздуха и выходной патрубок. Благодаря телескопическому соединению камеры сгорания и подводящего анодные газы патрубка подсасываемый в камеру атмосферный воздух нагревается, при этом повышается температура горения газов. Установленная в верхней части камеры сгорания регулировочная шайба позволяет регулировать количество подсасываемого в горелку воздуха. Недостаток устройства в том, что его конструкция не позволяет отдельно регулировать подсос воздуха в горелку с ее наружной стороны и со стороны электролизера. Дело в том, что в зимний сезон температура газов с наружной стороны горелки на 120...150^o ниже температуры газов со стороны электролизера, что приводит к неполному сгоранию и нейтрализации вредностей. Поэтому зимой поток подсасываемого воздуха с наружной стороны горелки необходимо уменьшать, а со стороны электролизера - увеличивать. В летнее время наоборот, наружный поток необходимо увеличивать, а внутренний - уменьшать.

Тот же недостаток характерен для устройства, описанного в патенте РФ 2125124, С 25 С 3/22, 1998.

За прототип принято устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера, описанное в патенте РФ 2104337, С 25 С 3/22, 1998.

В этом устройстве имеется теплообменник, установленный коаксиально на нижнем фланце горелки с зазором ниже верхней кромки ее щелей. Теплообменник выполнен разъемным из двух симметричных продольных частей, в днище имеет отверстия и снабжен шайбой с аналогичными отверстиями, которая установлена с возможностью поворота в горизонтальной плоскости для регулирования подсасываемого воздуха. Недостатком устройства, как и упомянутых выше, является невозможность раздельного регулирования потока подсасываемого воздуха с наружной и внутренней стороны горелки.

Техническим результатом изобретения является снижение расходов на очистку газов, выделяемых в процессе электролиза алюминия, и повышение степени дожигания горючих компонентов.

Решение технической задачи заключается в том, что в устройстве для зажигания отходящих газов алюминиевого электролезера, включающем горелку с воздухопроходящими щелями, каждая щель горелки снабжена заслонкой с возможностью ее перемещения, заслонки выполнены в виде пластин, согнутых по наружному диаметру горелки и закрепленных на ней с помощью хомута.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид на горелку с торца электролизера; на фиг.2 - горизонтальный разрез А-А устройства; на фиг.3 - поперечный разрез Б-Б хомута.

Устройство включает горелку 1 со щелями 2, закрепленную на приливе газосборного колокола электролизера. Каждая щель 2 снабжена заслонкой 3, выполненной в виде пластины, согнутой по наружному диаметру горелки 1. Заслонки 3 закреплены на корпусе горелки 1 с помощью хомута 4, состоящего из двух половин, стянутых болтовыми соединениями 5.

На корпусе горелки 1 закреплены штифты 6, а на хомуте выполнены отверстия 7, диаметр которых чуть больше диаметра штифтов 6. Сверху заслонки 3 загнуты во избежание их выпадения из хомута 4. На верхней и нижней кромках хомута 4 загнуты фрагменты 8, выполняющие функцию направляющих, фиксирующих заслонки 3 от боковых смещений.

Для регулировки положения заслонки 3 по высоте резьбовое соединение 5 хомута 4 ослабляется и заслонка вручную перемещается в нужное положение, после чего соединение 5 затягивается. Штифты 6 фиксируют хомут 4 от падения.

Установлено, что для оптимального сгорания вредностей в горелке коэффициент избытка воздуха в отходящих от электролизера газов находится в пределах 2...3. Это условие выполняется степенью перекрытия щелей 2 заслонками 3.

Предлагаемая конструкция позволяет регулировать степень перекрытия каждой щели отдельно, т. е. дает возможность изменять поток подсасываемого в горелку воздуха в зависимости от сезона, и таким образом оптимизировать процесс сгорания газов в горелке.

Формула изобретения

Устройство для сжигания отходящих газов алюминиевого электролизера, включающее горелку с воздухоподводящими щелями, отличающееся тем, что каждая щель снабжена заслонкой с возможностью ее перемещения, при этом заслонки выполнены в виде пластин, согнутых по наружному диаметру горелки и закрепленных на ней с помощью хомута.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3