Устройство для утилизации тепла самообжигающегося анода алюминиевого электролизера

 

Союз Соввтеииэ

Сещиалистичвсииа ресаубяии

ОЛИСжНИВ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)9S6968 (6}) Дополнительное к авт.свид-ву{22) Заявлено 20.04,81 (2} ). 3278685/22-02 (5!)М. Кл.

С 25 С 3/10 с присоединением заявки М

9вудэрепевй каиятет

CCCP ю чаи «зебретшшй и оирмтвФ (23) }}риоритет

Опубликовано 07,01,83. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 07.01,83 (53) У@К 669.713 ,723. 4(088.8) (72) Авторы изобретения

В,ф,Аносов, И.П.Авдеев, Б.И.Аюшин, P.Ã,Валеев, С.В,Голубцов и В.H.Сметанин

Иркутский филиал Всесоюзного научно-исслед вателЯдсого.. и проектного института алюминиевой, магниевои Ъ-электродной промышленности и Братский алюминиевый завод (7}) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА

САИООФЖИГАЮЩЕГОСЯ АНОДА АЙОИИНИЕВОГО

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Изобретение относится к производству алюминия злектролизом и может быть использовано для утилизации тепла при капитальном ремонте электролиэеров с верхним такоподводом, Алюминиевый электролизер после определенного срока .службы отключают на капитальный ремонт, При этом анод электролизвра, представляющий собой угольнмй массив с площадью око-.,о ло 24 и и массой до 60 т, иагрет до значительных температур (в нижней части до 800-900оС).

Снятмй с электролизера анод, транс-. портируют на остывочную площадку в корпусе, где он находится до окончанйя монтажа нового катодного уст" ройства на этом электролизере (1 .

Однако в этот период (5-7 сут) лучистая энергия разогретого анода ю . бесполезно теряется, рассеиваясь в окружающую среду, Открытая поверхность анода, выходящая иэ стального анодного кожуха, интенсивно окисля"

2 ется кислородом воздуха, осыпается, образуя большие швйки на боковый. поверхностях, Тем самым часть анодной массы безвозвратно теряется и площадь сечения анода уменьшается.

Это в csoe очередь увеличивает в пусковой период твпловуе нагрузку на анод за счет повышенной анодной плотности тона, что ведет к росту вм((}еления а-электролит угольной пенм, повышению температуры электролиза . и т д. Всв это приводит к снижению технико-экономических показателей работы электрояизера, Количество ежагодно отключаемых на капитальный ремонт элвктролизвров на современном алюминиевом заводе составляет 600-650 шт, Наиболее близким предлагаемому

l3o технической сущности и достигаемому эффекту является алюминиевый электролизер, который включает в се» бя герметичные полости, установленные с наружной стороны анодного и

986968

15 формула изобретения

3 катодного кожухов, соединенные с воздушной магистралью 1. 2).

Однако в этом устройстве отбор тепла тейлоотводящими элементами производится от алюминиевого электролиэера только в период его работы и не предусматривает утилизацию тепла в межремонтный период, когда электролизер отключают на капитальный ремонт, ю

Цель изобретения - повышение эффективности утилизации тепла и предотвращение окисления анода при капитальном ремонте электролизера сразу же после его отключения, Поставленная цель достигается тем, что устройство для утилизации тепла самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом, включающее теплообменные элементы с циркулирующим теплоносителем, установленные с наружной стороны боковой поверхности анода, снабжено емкостью, RQ периметру нижней части которой расположен сборник с разгрузочным затвором, в верхней части емкости расположен загрузочный патрубок, пространство между емкостью и поверхностью анода заполнено сыпучим теплоизоляционным материалом и в днище емкости, засыпанной теплоизоляционным материалом,5 дополнительно установлены теплообменные элементы, Кроме того, устройство снабжено

v 55 съемной теплоизолированнои крышкои, установленной на емкости.

На чертеже изображен анод, снятый с электролиэера и установленный в устройство для утилизации тепла в

4О период капитального ремонта.

Устройство для утилизации тепла состоит иэ анода 1, емкости 2, кото" рая может быть выполнена из бетона, в нижней части которой по периметру установлен сборник 3 с разгрузочным

45 затвором 4, в верхней же части емкости загрузочный патрубок, теплообменных элементов 6 с теплоносителем 7, кожуха 8, днища емкости

9, в которое вмонтированы теплооб50 менные элементы. Между анодом .1 и стенками емкости 2 и 9 насыпан глинозем 10, Для сбора глинозема, засыпанного между стенками анода 1 и емкости 2 предусмотрены емкости 11. Сверху ем" кость закрыта съемной теплоизоляцион ной крышкой 12.

Устройство работает следующим образом, Снятый с отключенного электролизера анод 1. сразу же переносится на специальную площадку, где он устанавливается в емкости 2 таким образом, чтобы между стенкой емкости 2 и анодом 1 по всему периметру оставал" ся зазор. Затем s пространство между анодом и емкостью по всему периметру через загрузочный патрубок 5 засыпается глинозем 10 или подобный ему материал, назначение кото" рого предотвратить утечку тепла от анода и предотвратить окисление нижней части анода, разогретого до

800-900 С.

Сверху на кожух устанавливают съемную теплоизоляционную крышку 12, Анод 1, излучая тепло, нагревают теплообменные элементы 6, в которых циркулирует теплоноситель 7, а затем нагретый теплоноситель по магистральным трубопроводам направляют в парогенераторы, водоподогреватели или другие элементы системы утилизации промышленного тепла.

После окончания монтажа нового катода анод из устройства для утилизации тепла извлекают, Но перед тем как извлечь анод из устройства снимают теплоизоляционную крышку, глинозем, находящийся в емкости 2, удаляют, открывая сборник 3 разгрузочным эатворои 4. Извлеченный нагретый глинозем при необходимости можно сразу же загружать в электролизеры серии.

Использование устройства для утилизации тепла анода электролизера в период капитального ремонта позволяет утилизировать излучаемое тепло для получения промышленного тепла, электроэнергии и использовать для прочих хозяйственных нужд, предотвратить окисление анода кислородом воздуха, особенно его нижней части, повысить технико-экономические показатели работы электролизеров, Предлагаемый годовой зкономический эффект 1,856 тыс, руб.

1, Устройство для утилизации тепла самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоСоставитель А.Костин

Редактор Н,Киштулинец Техрвд И.Гергель Корректор А. ГРиценко аказ I

Тираж одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Иосква, }It-35, Раушская наб,, д, 4/5 филиал атент, г, жгород, ул. роектная.

5 98б9 подводом, включающее теплообменные элементы с циркулирующим теплоноси. телем, установленные с наружной стороны боковой поверхности анода, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности утилизации тепла и предотвращения окисления анода при капитальном ремонте, оно снабжено емкостью, по периметру нижней части которой рас" о положен сборник с разгрузочным затвором,в верхней части емкости распо,ложен загрузочный патрубок, прост ранство между емкостью и поверхностью анода заполнено сыпучим тепло- 15

68 В изоляционным материалов и в днище емкости, засыпанной теплоизоляцмонным материалом, дополнительно установлены теплообменные элементы, 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено съемной теплоизоляционной крышкой, установленной на емкости.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1, Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия, И., "Иеталлургиян» 1971» с. 238.

2, Авторское свидетельство СССР

Н 633037» кл. С 25 С 3/08, 1977.