УСТАНОВКА ДЛЯ НАГРЕВА БЛЮМСОВ Российский патент 1999 года по МПК F27B3/02 C25C3/08 

Изобретение относится к области цветной металлургии и предназначено для монтажа и ремонта электролизеров для получения алюминия.

При монтаже катодной секции алюминиевого электролизера стальной блюмс помещают в паз катодного блока и заливают жидким чугуном паз вокруг блюмса. Перед заливкой чугуна в паз блюмс нагревают до температуры 500-700^oC для исключения растрескивания стенок паза. Для нагрева используют установки различной конструкции с электрическим и газовым нагревом.

Известно устройство для нагрева блюмсов, выполненное в виде печи с расплавленным металлом, в который погружают блюмс и нагревают его до нужной температуры и затем укладывают в паз катодного блока. (Патент РФ N 2038424). Недостатком такого устройства является то, что в процессе перемещения, а также при нахождении в расплавленном металле блюмс деформируется, что делает его непригодным для использования в качестве элемента подовой секции.

Известна установка для нагрева блюмсов, заформованных в катодные блоки перед заливкой их чугуном (патент Франции 2175657). Она состоит из опоры для катодных блоков и газовых горелок. Недостатком установки является ее большая энергоемкость.

Технической задачей изобретения является снижение расходов энергии на нагрев блюмсов, эффективная система улавливания и эвакуации образующихся при нагреве вредных газов.

Решение задачи заключается в том, что установка состоит из верхней съемной части, выполненной в виде герметичного кожуха с горелками, и стационарной нижней части, включающей раму, на которой установлены катодные блоки с блюмсами, и короба, служащего для сбора и транспортировки газов сгорания. К одной из стенок короба подсоединен патрубок для отвода продуктов сгорания газа.

Для герметичности на границе верхней и нижней частей установки, а также на границе нижней части и фундамента имеются песочные затворы. Горелки имеют устройства для автоматического электрозажигания и для контроля процесса горения.

Ниже приведен пример выполнения установки для нагрева блюмсов катодных секций алюминиевых электролизеров.

На фиг. 1 показан продольный разрез установки.

На фиг. 2 показан поперечный разрез установки.

Установка для нагрева блюмсов катодных блоков алюминиевых электролизеров состоит из футерованного изнутри кожуха 1, который установлен на раму 2, имеющую по периметру стенки с теплоизоляцией, образующие короб 3. Рама 2 предназначена для размещения на ней катодных блоков 4 с блюмсами 5. В верхней части кожуха 1 установлены горелки 6, к которым по трубам 7 подводят газ и по трубам 8 подводят воздух. Трубы уложены на опорах 9, размещенные на кожухе 1. Для транспортировки кожуха 1 служит траверса 10 с проушинами 11, жестко связанная с кожухом. На одной из стенок короба 3 имеется газоотводящий патрубок 12, подсоединенный к дымососу или другому патрубку, отводящему отработанные газы (на чертежах не показан).

Для герметизации установки между фундаментом и стенками короба 3 имеется песочный затвор, представляющий из себя желоб 13, проходящий внизу короба по его периметру и заполненный сыпучим материалом 14. Нижние кромки боковых стенок короба 3 опущены в желоб 13 с сыпучим материалом 14, создавая герметизацию по всему периметру установки. Такой же песочный затвор имеется на стыке кожуха 1 с рамой 2, образованный желобом 15 с сыпучим материалом 16.

Описанная установка рассчитана на одновременный нагрев шести блюмсов, установленных в катодных блоках. Горелки 6 в кожухе 1 равномерно размещены по длине катодных блоков.

Установка работает следующим образом.

При снятом кожухе 1 на раму 2 помещают 6 катодных блоков 4, парами в три ряда, таким образом, чтобы пазы для блюмсов располагались вверху катодного блока, а выступающие части блюмсов каждой пары были направлены в противоположные стороны. Затем закладывают в пазы блюмсы 5. После этого на раму 2 устанавливают кожух 1, пользуясь траверсой 10 с проушинами 11, подсоединяют гибкими шлангами к трубам 7 и 8 газ и воздух. Розжиг горелок осуществляют автоматически с помощью свечей электрозажигания, размещенных в самих горелках.

Пламя горелок 6, расположенных над блюмсами 5, нагревает их, а продукты сгорания газа через раму 2 проходят вниз в короб 3 и при этом омывают поверхности катодных блоков, нагревая их. Контроль за температурой нагрева блюмсов производят термопарами, установленными на кожухе 1 (на чертежах не показано). Отвод сгоревшего газа производят с помощью естественной тяги или дымососом через патрубок 12.

После нагрева блюмсов до необходимой температуры подачу газа к горелкам 6 прекращают, кожух 1 снимают с рамы 2 и начинают заливку блюмсов чугуном. В качестве сыпучего материала в песочном затворе используют глинозем. Электропитание к горелкам кожуха 1 подводят гибким кабелем (на чертеже не показано).

Изобретение предназначено для монтажа и ремонта электролизеров для получения алюминия и позволяет снизить расход энергии на нагрев блюмсов, а также получить эффективную систему улавливания и эвакуации образующихся при нагреве вредных газов. Установка состоит из верхней съемной части, выполненной в виде герметичного кожуха с горелками, и стационарной нижней части, включающей раму, на которой установлены катодные блоки с блюмсами, и короба, служащего для сбора и транспортировки газов сгорания. К одной из стенок короба подсоединен патрубок для отвода продуктов сгорания газа. Для герметичности на границе верхней и нижней частей установки, а также на границе нижней части и фундамента имеются песочные затворы. Горелки имеют устройства для автоматического электрозажигания и для контроля процесса горения. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Установка для нагрева блюмсов в катодных блоках алюминиевых электролизеров перед заливкой их чугуном, содержащая опору для катодных блоков и газовые горелки, отличающаяся тем, что она снабжена съемным кожухом, внутри которого установлены в несколько рядов горелки, опора для катодных блоков выполнена в виде рамы, кожух расположен на раме, рама имеет футерованные стенки, образующие короб, служащий газосборником, при этом к одной из стенок подсоединен патрубок для отвода продуктов сгорания газа. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что стенки короба по периметру имеют песочный затвор. 3. Установка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что кожух опирается на раму через песочный затвор. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что горелки имеют устройства для автоматического электрозажигания.