Устройство для сбора и удаления газов из алюминиевых электролизеров содерберга
Владельцы патента RU 2328557:
Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" (RU)
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия. Устройство включает газосборное укрытие, состоящее из отдельных створок, установленных наклонно по всему периметру электролизера, и соединенное со сборным коллектором посредством всасывающих патрубков. Сборный коллектор выполнен в виде отдельных секций, установленных по продольным сторонам ванны электролизера. Выходы из сборного коллектора направлены в противоположные стороны к торцам ванны электролизера. К сборному коллектору присоединены не менее двух криволинейных, постепенно сужающихся всасывающих патрубков, выполненных с возможностью изменения направления движения газов на 90 градусов к входу в сборный коллектор. Отдельные секции сборного коллектора установлены кососимметрично относительно каждой из продольных сторон ванны электролизера. Обеспечивается уменьшение вероятности вредных выбросов в окружающую среду за счет повышения эффективности сбора и удаления газов и равномерный газоотсос по всей длине электролизера. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия, а именно к газосборному оборудованию.
Известно устройство для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера Содерберга, включающее первичный газосборник из отдельных секций, установленных по периметру анода и погруженных в слой глиноземной засыпки, и вторичное укрытие из откидных створок (авторское свидетельство СССР № 583208, МПК С25С 3/22, 1977).
Недостатком известного устройства является сложность реализации конструкции, так как одновременно на электролизер установлено два типа газосборника: первичный и вторичный. Кроме того, в предложенном изобретении откидные створки вторичного укрытия устанавливаются на корку, что может привести к выбросу газов при обрушении корки, что довольно часто происходит на электролизере Содерберга.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является устройство для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера Содерберга, включающее газосборное укрытие, выполненное в виде закрытой по всему периметру ванны электролизера, полости с использованием откидных створок, соединенное со сборным коллектором посредством всасывающих патрубков (авторское свидетельство СССР № 269494, МПК C22d 3/02, 1965).
Недостатком устройства-прототипа является недостаточно эффективный сбор и удаление газов из-за того, что его конструкция по данным детального математического моделирования не обеспечивает равномерного газоотсоса по всей длине электролизера, что приводит к вредным выбросам в атмосферу корпуса и, соответственно, в окружающую среду.
В основу изобретения положена задача разработки устройство для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера Содерберга, которое бы уменьшило вероятность вредных выбросов в окружающую среду за счет повышения эффективности сбора и удаления газов.
Техническим результатом является обеспечение равномерного газоотсоса по всей длине электролизера и повышение эффективности сбора и удаления газов за счет конструкции всасывающих патрубков.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для сбора и удаления газов, выделяющихся из алюминиевого электролизера Содерберга, включающем газосборное укрытие, состоящее из отдельных створок, установленных наклонно по всему периметру ванны электролизера, и соединенное со сборным коллектором посредством всасывающих патрубков, согласно предлагаемому решению сборный коллектор выполнен в виде отдельных секций, установленных по продольным сторонам ванны электролизера, причем выходы из сборного коллектора направлены в противоположные стороны к торцам ванны электролизера; к сборному коллектору присоединены не менее двух криволинейных постепенно ссужающихся всасывающих патрубка с возможностью изменения направления движения газов на 90 градусов к входу в сборный коллектор.
Изобретение дополняет частный отличительный признак, направленный также на решение поставленной задачи.
Отдельные секции сборного коллектора установлены кососимметрично относительно каждой из продольных сторон ванны электролизера.
Заявляемое решение отличается от прототипа тем, что сборный коллектор выполнен в виде отдельных секций, установленных по продольным сторонам ванны электролизера, причем выходы из сборного коллектора направлены в противоположные стороны к торцам ванны электролизера; к сборному коллектору присоединены два или более криволинейных постепенно ссужающихся всасывающих патрубка с возможностью изменения направления движения газов на 90 градусов к входу в сборный коллектор.
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что делает возможным сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".
Кроме того, коллектор установлен кососимметрично относительно каждой из продольных сторон ванны электролизера.
Сущность изобретения поясняется следующими эскизами.
На фиг.1 изображен общий вид алюминиевого электролизера технологии Содерберга с установленным устройством для сбора и удаления газов, сборным коллектором, выполненным в виде отдельных секций, установленных по продольным сторонам ванны электролизера.
На фиг.2 представлено устройство для сбора и удаления газов, выполненного в виде отдельных секций, направленных в противоположные стороны по продольным сторонам.
На фиг.3 изображен общий вид алюминиевого электролизера технологии Содерберга с установленным устройством для сбора и удаления газов; сборного коллектора, выполненного в виде отдельных секций, установленных кососимметрично и направленных в противоположные стороны, относительно каждой из продольных сторон электролизера.
На фиг.4 представлено устройство для сбора и удаления газов, выполненное в виде отдельных секций, установленных кососимметрично и направленных в противоположные стороны, относительно каждой из продольных сторон электролизера.
Устройство для сбора и удаления газов от алюминиевого электролизера 1 включает газосборное укрытие 2, установленное по продольным сторонам ванны электролизера 1, с закрепленным над ней анодным кожухом 3. Газосборное укрытие 2 состоит из отдельных съемных створок 4. Криволинейные всасывающие патрубки 5 присоединены к сборному коллектору 6. Газосборное укрытие 2 состоит из горизонтального стального листа 7, навешиваемого по периметру анодного кожуха примерно на расстоянии 400-600 мм от нижнего края анодного кожуха 3 электролизера 1; съемных, откидных или сдвигаемых створок 4, выполненных из алюминия или алюминиевого сплава, перекрывающих пространство между горизонтальным листом укрытия и фланцевым листом ванны электролизера 1. К горизонтальному стальному листу сверху прикрепляют всасывающие криволинейные патрубки 5, обеспечивающие забор анодных газов из рабочей зоны электролизера 1 и отвод их в сборный коллектор 6. Всасывающие криволинейные патрубки 5 расположены таким образом, чтобы обеспечить установку бункеров 8 устройства автоматического питания электролизера глиноземом. К выходящим концам сборного коллектора присоединены отводы корпусного газоходного тракта, по которым затем отходящие газы и транспортируются к газоочистным сооружениям.
В процессе работы алюминиевого электролизера происходит выделение анодных газов, которые под действием разрежения в сборном коллекторе 6, создаваемого дымососами газоочистных сооружений, поднимаются вверх и попадают во всасывающие ссужающие криволинейные патрубки 5, по которым газовый поток разворачивается на 90 градусов при входе в сборный коллектор 6. Затем газовые потоки от нескольких всасывающих криволинейных патрубков 5 объединяются в сборном коллекторе 6, и поступают в общий газоходный тракт, и транспортируются к газоочистным сооружениям. Использование заявляемого устройства обеспечивает ламинарность газового потока и предотвращает отложение глинозема на стенках коллектора 6. Выполненные разного размера криволинейные всасывающие патрубки 5 обеспечивают равномерное удаление газов по периметру анодного кожуха 3.
Предложенная конструкция устройства для сбора и удаления газов обеспечивает равномерный отсос по всему периметру анодного устройства алюминиевого электролизера Содерберга, а также меньшее по сравнению с прототипом суммарное аэродинамическое сопротивление, что увеличивает отсос газов из электролизеров и тем самым решает проблему снижения выбросов в атмосферу корпуса электролиза и, соответственно, в окружающую среду.
1. Устройство для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера Содерберга, включающее газосборное укрытие, состоящее из отдельных створок, установленных наклонно по всему периметру электролизера, и соединенное со сборным коллектором посредством всасывающих патрубков, отличающееся тем, что сборный коллектор выполнен в виде отдельных секций, установленных по продольным сторонам ванны электролизера, причем выходы из сборного коллектора направлены в противоположные стороны к торцам ванны электролизера, к сборному коллектору присоединены не менее двух криволинейных, постепенно сужающихся всасывающих патрубков, выполненных с возможностью изменения направления движения газов на 90 градусов к входу в сборный коллектор.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отдельные секции сборного коллектора установлены кососимметрично относительно каждой из продольных сторон ванны электролизера.
