УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ГАЗОВ ПРИ ИЗВЛЕЧЕНИИ АНОДНЫХ ШТЫРЕЙ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА Российский патент 1998 года по МПК C25C3/22 

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

Известно устройство для улавливания газов при извлечении, транспортировке и очистке анодных штырей по а.с. СССР N 403782, включающее подвижную штыревую штангу и смонтированную на ней телескопическую камеру, снабженную упорами, контактирующими с упорами штыревой штанги, при этом взаимно уравновешенные камера и обхватывающая ее юбка закреплены на подвеске.

Недостатком этого изобретения являются: телескопическая газосборная камера располагается слишком высоко над анодом (мешает анодная рама с валиками контактных зажимов) для возможности эффективного газоотсоса от лунки; полость штыревой штанги нельзя использовать в качестве газохода из-за наличия в ней трех узлов электроизоляции (захват от штанги, штанга от траверсы, изоляционный разъем в тяге от захвата к электромагнитному фиксатору, расположенному на траверсе) и невозможности очистки полости от нагара; для размещения телескопического газохода на траверсе практически нет места - траверса в верхнем положении (при переносе анодного штыря над анодной рамой) почти упирается в металлоконструкцию моста крана: устройство затрудняет обзор крановщику при операции по перестановке штырей; возможно применение только сухой газоочистки, которая менее эффективна, чем мокрая.

Известно устройство для улавливания возгонов, выделяющихся при перестановке штырей, описанные в заявке Японии N 54-120216, кл. 10 D 122.3, от 13.03.78. Устройство представляет собой кожух, надевающийся на токоподводящий штырь перед его перестановкой и снабженный гибким шлангом, по которому отсасывают выделяющиеся газы. Устройство монтируется на анодной ошиновке и передвигается с помощью специального приспособления. При отсутствии герметичности у кожуха устройство требует применения автономной газоочистной установки с дымососом и фильтром. Для применения устройства требуется радикальное изменение конструкции анодной ошиновки отечественных электролизеров с верхним токоподводом. Кроме прочего, устройство такого типа затрудняет работу по обслуживанию электролизера.

За прототип принято устройство для очистки газов, выделяющихся при выдергивании анодных штырей из анодов алюминиевых электролизеров, описанное в патенте Швейцарии N 301504, кл. 77 от 06.03.52. Устройство состоит из гибкой отсасывающей трубы и всасывающей головки, состоящей из двух частей, соединенных шарнирно. Другой конец отсасывающей трубы подсоединяется к горелке. Для отсасывания дыма применяются вентилятор и инжектор.

Недостаток описанной конструкции в том, что использование вентилятора влечет за собой избыточное давление на выходе из всасывающей трубы, что недопустимо для горелки, которая реагирует (гаснет) на незначительное изменение нормального разрежения в ней (≈20 мм вод. столба).

Описанная в патенте конструкция газоулавливающего устройства требует установки дополнительного газоочистного оборудования. Технической задачей изобретения является снижение расходов на улавливание газов при перестановке анодных штырей путем использования имеющихся газоочистных сооружений.

Для решения технической задачи элементы локализации газов выполнены в виде гильз, смонтированных в местах установки штырей в аноде, жестко закрепленных относительно анодного кожуха и связанных между собой и системой газоотсоса цеха электролиза отсасывающими газоходами, при это гильза снабжена съемной герметизирующей заслонкой с фиксаторами и пружиной, а также герметизирующими полукольцами.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг. 1 дан вид устройства в плане; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А устройства; на фиг. 3 - разрез Б-Б по гильзе с установленной на ней герметизирующей заслонкой; на фиг. 4 - вид гильзы с заслонкой в плане.

Устройство включает гильзы 1, закрепленные на анодном кожухе 2 в местах установки штырей 3 в аноде 4 и связанные газоходами 5 с системой газоотсоса в цехе электролиза. Газоходы 5 выполнены в виде четырех самостоятельных коллекторов с шиберами 6 в торцах анодного кожуха 2. Гильзы 1 установлены с таким расчетом, что их нижний торец опущен в жидкую фазу анода 4.

Зазор между телом анодного штыря 3 и отверстием во фланце 7 гильзы 1 герметизируется двумя плавающими полукольцами 8.

На фланце 7 закреплена втулка 9 с фигурным, например квадратным, отверстием под хвостовик оси 10 поворотной заслонки 11, соединенной кронштейном 12 со стаканом 13, внутри которого размещена пружина кручения 14. Стакан 13 снабжен крышкой 15, на которой закреплены фиксаторы 16 и 17, а на верхнем конце оси 10 шарнирно смонтирована рукоятка 18. На кронштейне 12 установлен с возможностью вращения ролик 19.

Перед перестановкой штыря 3 открывается шибер 6 соответствующего коллектора газоходов 5, полукольца 8 раздвигаются, а в отверстие втулки 9 вставляется хвостовик оси 10 с предварительно заведенной пружиной 14, при этом положение стакана 13 относительно оси 10 фиксируется прижатием рукоятки 18 к фиксатору 17. После установки оси 10 со стаканом 13 на гильзу 1 рукоятка 18 выводится из зацепления с фиксатором 17 и ролик 19 прижимается к телу штыря 3. При извлечении штыря 3 из анода 4 и подъема выше ролика 19 стакан 13 вместе с кронштейном 12 и заслонкой 11 под действием пружины 14 поворачивается до упора рукоятки 18 в фиксатор 16. При этом отверстие во фланце 7 перекрывается заслонкой 11, газы, выходящие из лунки анода, локализуются в гильзе 1, откуда выход один - по газоходам 5 в систему газоотсоса цеха, находящуюся под разрежением.

Перед установкой анодного штыря 3 на место извлеченного ось 10 вместе со стаканом 13 и заслонкой 11 снимается с гильзы 1, а после установки штыря кольцевой зазор на фланце 7 закрывается полукольцами 8, конструкция крепления которых позволяет компенсировать несоосность штыря 3 с гильзой 1.

В промежутках между операциями по перестановке анодных штырей шибера 6 закрыты.

Устройство включает элементы локализации газов, выполненные в виде гильз, смонтированных в местах установки штырей в аноде. Гильзы жестко закреплены на анодном кожухе и связаны между собой и системой газоотсоса электролизного цеха отсасывающими газоходами. Каждая гильза снабжена герметизирующими полукольцами и герметизирующей заслонкой, выполненной съемной и снабженной фиксаторами и пружиной. Устройство позволяет использовать имеющиеся в цехе электролиза газоочистные сооружения. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для улавливания газов при извлечении анодных штырей алюминиевого электролизера с верхним подводом тока, включающее элементы локализации и удаления газов, отличающееся тем, что элементы локализации газов выполнены в виде гильз, смонтированных в местах установки штырей в аноде, жестко закрепленных относительно анодного кожуха и связанных между собой и системой газоотсоса цеха электролизера отсасывающими газоходами, при этом гильза имеет герметизирующую заслонку. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что герметизирующая заслонка выполнена съемной и снабжена фиксаторами и пружиной. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая гильза снабжена герметизирующими полукольцами.