ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА Российский патент 1997 года по МПК C25C3/22 

Изобретение относится к производству металлов путем электрического получения алюминия.

Известна горелка алюминиевого электролизера (авт. св. N 378526, кл. C 22 D 3/02, 1971 г) содержащая корпус камеры сгорания с сужающимися кверху щелями.

Недостатком известной горелки является то, что воздух поступает в корпус камеры сгорания без предварительного подогрева, в результате чего сжигание газа происходит недостаточно эффективно.

Известна горелка алюминиевого электролизера, содержащая газоходную трубу, регулятор подсоса воздуха в виде дроссель-клапана и патрубок, свободно подвешенный внутри трубы, выполненной с разрывом, на крепежных элементах (Авт. Св. N 901367, кл. C 25 C 3/22, 1980).

Недостатком этой горелки, принятой за прототип, является то, что объем корпуса камеры сгорания значительно меньше входного патрубка (нижней части трубы, выполненной с разрывом). Такое выполнение не способствует достаточно полному сжиганию газа, т.к. в момент встречи газа с воздухом создается избыточное давление, препятствующие проникновению воздуха через клапан. Поэтому через узкую горловину патрубка проходит только часть газовоздушной смеси, а другая часть импульсами выходит через клапан. Кроме того, в известном горелочном устройстве регулятор подсоса воздуха имеет сложную конструкцию.

Целью изобретения является повышение эффективности сжигания анодных газов и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в горелочном устройстве, содержащем корпус камеры сгорания, выходной патрубок и регулятор подсоса воздуха в виде шайбы, последняя подвешена на цепях или шарнирно прикрепленных к ней стержнях за петли выходного патрубка. Шайба может быть выполнена из антимагнитного материала. Петли на выходном патрубке установлены со смещением одно от другой как по вертикали, так и по горизонтали для регулирования положения шайбы по высоте. Для обеспечения наличия минимального зазора между шайбой и выходным патрубком шайба снабжена радиально прикрепленными к ней ребрами, в другом варианте нижние кромки выходного патрубка снабжены выступами.

Общими признаками предложенной конструкции горелки и прототипа является наличие корпуса камеры сгорания, выходного патрубка и регулятора подсоса воздуха в виде шайбы.

Отличие заключается в том, что в предложенной горелке регулятор подсоса воздуха выполнен из одной шайбы, подвешенной на цепях или шарнирно прикрепленных к ней стержнях за петли выходного патрубка, тогда как у прототипа их четыре (по две на два дроссель-клапана). Кроме того, в предложенном варианте исполнения объем камеры сгорания больше объема выходного патрубка угловой секции газосборника, тогда как у прототипа имеет место обратное. Следовательно предложенное техническое решение способствует более эффективному сжиганию анодных газов и следовательно отвечают критерию изобретения "новизна".

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид, на фиг. 2 - верхняя часть часть устройства, вариант крепления шайбы на цепях.

Горелочное устройство содержит корпус 1 камеры сгорания 2, установленный с помощью кронштейнов 3 на патрубке 4 угловой секции газосборника 5 и образует зазор 6 между корпусом 1 и патрубком 4. Над верхней частью корпуса 1 телескопически с образованием зазора 7 установлен выходной патрубок 8, снабженный петлями 9, прикрепленными к нему со смещением как по вертикали, так и по горизонтали. Устройство снабжено регулятором подсоса воздуха в виде шайбы 10, подвешенной к выходному патрубку 8 за петли 9 на цепях 11. На этом случае шайба 10 должна быть выполнена из антимагнитного материала, например, из алюминия.

В другом варианте шайба 10 может быть подвешена к петлям 9 на стержнях 12 шарнирно прикрепленных к шайбе 10. В этом случае шайба 10 может быть выполнена как из антимагнитного, так и не из антимагнитного материала.

Для обеспечения минимально гарантированного зазора 13 между шайбой 10 и выходным патрубком 8 шайба 10 снабжена радиально прикрепленными к ней ребрами 14.

В другом варианте для этой цели нижние кромки выходного патрубка 8 снабжены выступами 15.

Внутренние стенки корпуса 1 камеры сгорания могут быть футерованы огнеупорным материалом 16, а секция газосборника 5 люком 17 для прочистки.

Горелочное устройство работает следующим образом.

Анодные газы из угловой секции газосборника 5 поступают в камеру сгорания 2. Сюда же через зазор 6 между стенками корпуса 1 и патрубка 4 газосборника 5 поступает подогретый воздух. Газ воспламеняется и поступает в полость выходного патрубка 8, куда через зазоры 13 и 7 поступает вторая порция подогретого от стенок корпуса 1 камеры сгорания воздуха. Догоревшие остатки анодных газов удаляются в систему газоочистки.

Количество подаваемого в полость выходного патрубка 8 воздуха регулируют перестановкой звеньев цепи 11 на петлях 9. В другом варианте такое регулирование выполняют перестановкой стержней 12 за петли 9, расположенные со смещением как по вертикали, так и по горизонтали (фиг.2).

Таким образом, несложная конструкция предлагаемого горелочного устройства исключает возможность заклинивания корпуса камеры сгорания с входным патрубком и обеспечивает подачу достаточно необходимого подогретого воздуха в камеру сгорания, чем способствует эффективному сжиганию анодных газов.

Использование: изобретние относится к горелочному устройству алюминиевого электролизера. Сущность изобретения: в устройстве, содержащем корпус камеры сгорания, выходной патрубок и регулятор подсоса воздуха в виде шайбы, последняя подвешена к выходному патрубку на цепях или стержнях, шарнирно прикрепленных к шайбе. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Горелочное устройство алюминиевого электролизера, содержащее корпус камеры сгорания, выходной патрубок и регулятор подсоса воздуха в виде шайбы, отличающееся тем, что шайба регулятора подсоса воздуха подвешена к выходному патрубку. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шайба выполнена из антимагнитного материала и свободно подвешена на цепях к петлям выходного патрубка. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шайба подвешена к петлям выходного патрубка на стержнях, шарнирно прикрепленных к ней. 4. Устройство по пп. 1 и 3, отличающееся тем, что петли на выходном патрубке закреплены со смещением одна от другой как по вертикали, так и по горизонтали. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шайба имеет радиально прикрепленные к ней ребра для обеспечения максимального зазора между шайбой и выходным патрубком. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нижние кромки выходного патрубка имеют выступы для обеспечения минимального зазора между шайбой и выходным патрубком.