Устройство для аспирации анодных газов на электролизере с верхним токоподводом

Авторы патента:

Гильдебрандт Эдуард Мечиславович (RU)

Владельцы патента RU 2484184:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к устройству для аспирации газа электролизера с верхним токоподводом для электролитического получения алюминия. Устройство содержит секции газосборного колокола, установленного у анода. В колоколе у нижней части анода параллельно и на расстоянии не более 5 см от боковой поверхности анода установлены пластины, препятствующие попаданию выплескиваемого электролита на секции газосборного колокола и в канал для эвакуации газа, выполненные из жаростойкого материала, устойчивого к воздействию расплавленного электролита. Обеспечивается уменьшение вредных выбросов в окружающую среду за счет снижения интенсивности выплескивания электролита через трещины и соответственно предотвращение разрушения секций газосборного колокола и образования пробок в канале для эвакуации газов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электролитическому получению алюминия, в частности к улавливанию анодных газов.

Известно устройство для аспирации газов, включающее газосборный колокол, образующий совместно с коркой глинозема и боковой поверхностью анода канал для эвакуации газов (М.Я.Минцис, П.В.Поляков, Г.А.Сиразутдинов. «Электрометаллургия алюминия», 2001, стр.134-135).

Недостатком такого устройства является постепенное увеличение интенсивности выплескивания электролита через трещины в нижней части анода вследствие увеличения их объема из-за окисления газами, выделяющимися под анодом, что приводит к разрушению секций газосборного колокола, расположенных напротив, и даже к образованию глиноземэлектролитных пробок в канале для эвакуации газов. В результате ухудшаются условия аспирации газов и соответственно увеличивается объем вредных выбросов в окружающую среду.

Известно газосборное устройство алюминиевого электролизера, содержащее секции, подвешенные по всему периметру нижней части анодного кожуха, колокол и камеру сгорания, отличающееся тем, что нижние кромки секции установлены от анодного кожуха на расстоянии, равном 0,4-0,6 расстояния между анодным кожухом и стенкой катодного кожуха (Патент RU №2324012 от 26.04.2006, опубл. 10.05.2008). Данный патент взят за прототип.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает устранения электролитных пробок и соответственно снижения выбросов в атмосферу цеха.

В основу изобретения положена задача разработки устройства для аспирации газа, обеспечивающего уменьшение вредных выбросов в окружающую среду за счет снижения интенсивности выплескивания электролита через трещины и соответственно предотвращение разрушения секций газосборного колокола и образования пробок в канале для эвакуации газов.

Достижение поставленной задачи обеспечивается тем, что в устройстве аспирации анодных газов на электролизере с верхним токоподводом, содержащем газосборный колокол, установленный над анодом, согласно изобретению, в нижней части анода установлены пластины параллельно боковой поверхности анода на расстоянии не более 5 см от боковой поверхности анода. Пластины выполнены из жаростойкого материала, устойчивого к воздействию расплавленного электролита.

Наличие пластин обеспечивает прекращение выплескивания электролита через трещины. Контроль за состоянием боковой поверхности анода позволяет своевременно выявлять трещины в нижней части анода. Пластины расположены параллельно боковой поверхности анода и препятствуют попаданию выплескиваемого электролита на секции газосборного колокола и в канал для эвакуации газа. Выплескиваемый из трещины электролит, попадая на пластины, намораживается на них, что предотвращает образование пробок из застывшего электролита непосредственно в канале. В результате обеспечивается стабильность аспирации газов, что уменьшает вредные выбросы в окружающую среду. Корректировка заданных пределов расстояния от нижней кромки газосборного колокола до электролита позволяет предотвращать погружение нижней кромки пластины в электролит.

Сущность изобретения поясняется графически. На чертеже изображен разрез алюминиевого электролизера с установленным газосборным колоколом 1, состоящим из секций, пластин 2, расположенных параллельно боковой поверхности анода 3.

Устройство работает следующим образом. При осуществлении контроля за состоянием боковой поверхности анода и выявлении трещины в нижней части анода с интенсивным выплескиванием электролита устанавливают секцию газосборного колокола 1. Пластины из жаростойкой стали 2 расположены параллельно боковой поверхности анода 3 на расстоянии не более 5 см от боковой поверхности анода. Выплескивающийся электролит попадает на пластины и постепенно намораживается на них. Это препятствует разрушению секций газосборного колокола, а также зарастанию канала для эвакуации газа. Автоматизированная система периодически перемещает анодный кожух с газосборным колоколом вверх.

Использование предлагаемого устройства предотвращает ухудшение условий аспирации газов, вызываемых образованием пробок из застывшего электролита в канале для прохода газа, что уменьшает вредные выбросы в окружающую среду.

1. Устройство для аспирации анодных газов на электролизере с верхним токоподводом, содержащее секции газосборного колокола, установленного у анода, отличающееся тем, что в колоколе у нижней части анода параллельно и на расстоянии не более 5 см от боковой поверхности анода установлены пластины, препятствующие попаданию выплескиваемого электролита на секции газосборного колокола и в канал для эвакуации газа.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластины выполнены из жаростойкого материала, устойчивого к воздействию расплавленного электролита.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению алюминия в электролизерах с предварительно обожженными анодами, и может быть применено для улавливания выбросов при выполнении технологических операций, связанных с разгерметизацией укрытий.

Горелочное устройство щелевого типа алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом // 2456383

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому получению алюминия, и предназначено для сжигания анодных газов в горелочных устройствах электролизеров с самообжигающимся анодом.

Система охлаждения и очистки дымового газа // 2455399

Изобретение относится к охладителю дымового газа из алюминиевых электролизеров при выплавке алюминия и способу охлаждения и очистки дымового газа. .

Способ удаления газов и устройство для его осуществления // 2450090

Изобретение относится к удалению газов из множества электролизных ячеек. .

Способ улавливания анодных газов из алюминиевого электролизера // 2448201

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролитическим способом, и может быть использовано для удаления анодных газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимся анодом, оснащенных системой автоматической подачи сырья.

Способ улавливания отходящих газов из алюминиевого электролизера // 2448200

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролитическим способом, и может быть использовано при удалении отходящих газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимся анодом.

Устройство для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера содерберга // 2443804

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к оборудованию для электролитического получения алюминия, а конкретно к устройствам для улавливания и удаления отходящих газов алюминиевых электролизеров Содерберга.

Способ очистки горелочного устройства и газоходной сети алюминиевого электролизера // 2437966

Изобретение относится к производству алюминия на электролизерах с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом, в частности к способу очистки горелочного устройства и газоходной сети алюминиевого электролизера.

Система и способ улавливания выбросов из электролизера // 2436872

Изобретение относится к системе и способу улавливания выбросов, производимых электролизером, предназначенным для производства алюминия, и отвода упомянутых выбросов из электролизера в потоке газа.

Способ улавливания выбросов с поверхности анода // 2407827

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к получению алюминия в электролизерах с самообжигающимся анодом с верхним и боковым токоподводом, конкретно к способам, применяемым при получении алюминия, для сокращения фонарных выбросов загрязняющих веществ.

Способ перестановки штырей на алюминиевом электролизере с верхним токоподводом // 2486293

Изобретение относится к способу перестановки штырей на алюминиевом электролизере с верхним токоподводом

Технологическая линия очистки отходящих газов электролитического производства алюминия в электролизерах, оснащенных системой автоматической подачи сырьевых сыпучих материалов // 2494175

Изобретение относится к очистке отходящих газов электролизеров с обожженными анодами, снабженных системой автоматической подачи глинозема. Линия включает блок сухой очистки, содержащий бункер свежего глинозема, вертикальный реактор - адсорбер, соединенный линией подачи свежего глинозема с бункером и снабженный узлом для подачи отходящих газов, узлом подачи свежего глинозема, узлом подачи отработанного глинозема, рукавный фильтр, состоящий из фильтрационной камеры и бункера-накопителя отработанного глинозема, связанного с бункером фторированного глинозема. Блок сухой очистки, соединенный с линией подачи фторированного глинозема к электролизерам и с реактором-адсорбером, включает систему отвода газов из фильтрационной камеры, систему вывода очищенных газов в атмосферу, при этом линия подачи свежего глинозема из бункера в реактор-адсорбер и линия подачи фторированного глинозема из бункера фторированного глинозема в систему централизованной подачи глинозема к электролизерам выполнены в виде аэрожелобов. Бункер свежего глинозема снабжен контуром аэрации сжатым воздухом. Обеспечивается снижение энергетических и эксплуатационных затрат, повышение степени очистки отходящих газов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и устройство проверки и контроля удаления фторида водорода из технологического газа // 2509596

Изобретение относится к способу удаления фторида водорода из технологического газа, образуемого во время получения алюминия из оксида алюминия. Система газоочистки (1) содержит скрубберную камеру (8, 10, 12) для целей смешивания технологического газа с дисперсным оксидом алюминия, и фильтрующее устройство (24, 26, 28), которое расположено ниже по потоку от скрубберной камеры (8, 10, 12) по отношению к направлению потока технологического газа. Устройство измерения диоксида серы (40, 42, 44, 50) функционирует для измерения величины концентрации диоксида серы, который присутствует в технологическом газе ниже по потоку от фильтрующего устройства (24, 26, 28). Контрольное устройство (46) функционально связано с устройством измерения диоксида серы (40, 42, 44, 50) и функционирует для использования измеренной величины концентрации диоксида серы для оценки эффективности удаления фторида водорода посредством системы газоочистки (1). Технический результат заключается в повышение эффективности удаления фторида. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для сбора и удаления газов из алюминиевых электролизеров содерберга // 2526352

Изобретение относится к устройству для улавливания и удаления отходящих газов алюминиевых электролизеров Содерберга. Устройство содержит газосборный колокол, навешенный по периметру анодного кожуха, соединенный с газоходами системы централизованного газоудаления, и патрубки. Не менее двух патрубков установлены симметрично в центральной части продольных сторон, в зоне максимальных температур газосборного колокола и соединены трубопроводами с газоходами системы централизованного газоудаления. Патрубки выполнены с уменьшением площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному отверстию. В зоне газосборного колокола, прилегающей к местам установки патрубков, выполнены отверстия для подачи воздуха. В основании патрубков выполнены дополнительные отверстия для подачи воздуха. Дополнительные отверстия в основании патрубков выполнены по оси симметрии патрубков, а соотношение высоты расположения отверстий над основанием патрубков к длине основания патрубков составляет 0,22÷0,27. Обеспечивается горение под газосборным колоколом электролизера и в нижней области патрубков, создание достаточного разрежения для удаления анодных газов из-под газосборного колокола как при полной герметизации газосборного колокола, так и при его частичной разгерметизации с обеспечением снижения выбросов в атмосферу корпуса электролиза. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Защита алюминиевого электролизера с верхним токоподводом // 2532792

Изобретение относится к производству алюминия электролизом расплавов, в частности к укрытию электролизера для получения алюминия с верхним подводом тока. Укрытие алюминиевого электролизера с верхним токоподводом содержит подъемные плиты, газонепроницаемо соединенные с поясом анодного кожуха и боковыми стенками электролизера посредством закрепленных на анодном кожухе поворотных рычагов, каждая продольная сторона укрытия имеет не менее двух отверстий площадью S1, отношение которой к площади всего укрытия S2 составляет S1:S2=0,01÷0,05:1, причем отверстия снабжены герметичными крышками, а само укрытие выполнено с теплоизоляцией. Герметичная крышка выполнена в форме усеченной пирамиды, меньшим основанием обращенной внутрь отверстия, а угол между большим основанием и боковой поверхностью крышки составляет 2-5°. Обеспечивается сокращение выбросов загрязняющих веществ при выполнении технологических операций, связанных с разгерметизацией укрытия, и снижение потребления электролизером электроэнергии. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера // 2534712

Изобретение относится к устройствам для дожигания анодных газов алюминиевых электролизеров. Устройство содержит горелку с щелями для подсоса воздуха и турбулизаторы для интенсификации смешивания горючих компонентов с воздухом и регулирования расхода воздуха, выполненные в виде дисков, закрепленных на поворотных осях, при этом угол между проекциями этих осей на горизонтальную плоскость составляет от 0 до 90 градусов, диски расположены на разных уровнях по высоте горелки не менее чем в два яруса с возможностью их поворота на угол 360 градусов. Диски с наружной стороны имеют выступы, отношение высоты которых к диаметру диска находится в пределах h:D=0,05÷1,1:1, отношение расстояния между поворотными дисками к диаметру диска находится в пределах H:D=1:1,15÷1,25 и отношение расстояния между выступами к высоте выступа находится в пределах L:h=3÷4:1. Обеспечивается повышение эффективности дожигания горючих компонентов анодного газа - оксида углерода, смолистых веществ, обеспечение возможности регулирования разрежения в горелке и объема подсасываемого в нее воздуха, а также обеспечение возможности безопасного удаления отложений из полости горелки без использования предназначенного для этого инструмента - скребков, шумовок и прочее. 2 ил.

Газосборник алюминиевого электролизера (варианты) // 2550478

Изобретение относится к газосборнику для улавливания и термического обезвреживания анодных газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимися анодами (варианты). Газосборник алюминиевого электролизера содержит угловые секции, расположенные на диагонально противоположных углах анодного кожуха, или прямые секции, расположенные в середине продольных сторон анодного кожуха, или угловые и прямые секции, соответственно расположенные на диагонально противоположных углах и в середине продольных сторон анодного кожуха. Каждая угловая или прямая секция газосборника содержит угловую или прямую бесщелевую камеру дожигания и две прямые камеры сгорания со сквозными щелями. Обеспечивается повышение эффективности термического обезвреживания анодных газов при одновременном снижении трудоемкости обслуживания и металлоемкости. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера // 2553137

Изобретение относится к устройствам для сбора и удаления газов на электролизерах с односторонним газоотсосом при поперечном их расположении в корпусе. Устройство содержит балку-коллектор, имеющую верхний и нижний пояса жесткости и двойные вертикальные стенки, между которыми в верхней части балки-коллектора вдоль вертикальных стенок образованы основные газоходные каналы переменного сечения с конфузорами, расположенными вдоль продольной оси балки-коллектора над анодами, одним концом закрепленными на входе в обтекатель, а другим с отверстиями в нижнем поясе жесткости, высота основных газоходных каналов возрастает к торцу балки-коллектора, соединенного с системой газоочистки. Между верхним и нижним поясами жесткости симметрично продольной оси балки-коллектора расположены два дополнительных газоходных канала переменного сечения, соединенные с нижним поясом жесткости с помощью конфузоров, снабженных заслонками и расположенных вдоль продольной оси над анодами между конфузорами основного газоходного канала, при этом с лицевой стороны каждый основной газоходный канал имеет конфузор, установленный в зоне забора металла. Заслонки конфузоров дополнительных газоходных каналов соединены с датчиками включения и выключения дополнительного газоходного канала, при этом все конфузоры установлены наклонно относительно вертикальной оси электролизера. Обеспечивается равномерное газоудаление и повышение его эффективности за счет локального удаления газов при замене анодов. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ и устройство для утилизации тепла анодных газовалюминиевого электролизера // 2558813

Изобретение относится к способу и устройству для утилизации тепла анодных газов алюминиевого электролизера. Способ утилизации тепла анодных газов алюминиевого электролизера включает сжигание анодных газов в горелочном устройстве электролизера и направление дымовых газов в теплообменник, направление глинозема противотоком в межтрубное пространство, выдержку его в течение 10-12 часов для нагрева теплом дымовых газов до температуры 200-250°C с последующим повторением цикла. Устройство содержит теплообменник, установленный между двумя смежными электролизерами, выполненный наклонным по отношению к ним, содержащий 40-50 труб с наружным диаметром 50 мм для непосредственной передачи тепла дымовых газов глинозему, имеющий наружный диаметр, составляющий 800±50 мм, и площадь теплообмена, составляющую 15-20 м2, и снабженный отводящими наклонными трубопроводами для подачи глинозема в электролизер. Обеспечивается сокращение расхода электроэнергии на производство алюминия и транспортировку анодных газов и уменьшение материалоемкости газоходной сети корпуса электролиза. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Способ вентиляции электролизера для получения алюминия // 2559604

Изобретение относится к способу вентиляции электролизера для получения алюминия. Способ включает отведение вентиляционных газов из внутренней зоны, охлаждение по части вентиляционных газов с образованием охлажденных вентиляционных газов, осуществление циркуляции части охлажденных вентиляционных газов во внутреннюю зону, охлаждение всего потока вентиляционных газов, отведенных из внутренней зоны, с использованием первого теплообменника, отведение из первого теплообменника части охлажденных вентиляционных газов, осуществление циркуляции части охлажденных вентиляционных газов во второй теплообменник для их дополнительного охлаждения и осуществление циркуляции части упомянутых дополнительно охлажденных вентиляционных газов во внутреннюю зону. Раскрыт также электролизер, имеющий теплообменники в газоходе. Обеспечивается снижение капитальных затрат и текущих эксплуатационных расходов. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.