УКРЫТИЕ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА С ОБОЖЖЕННЫМИ АНОДАМИ Российский патент 2010 года по МПК C25C3/10 C25C3/22 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом, а именно к электролизерам с обожженными анодами.

Известно укрытие алюминиевого электролизера, выполненное в виде газосборного коллектора, в нижней части которого расположен горизонтальный настил с П-образными вырезами под штанги анододержателей, снабженный уплотнительными П-образными воротниками в местах расположения вырезов под штанги анододержателей (Авторское свидетельство СССР №777085, С25С 3/22, опубл. 07.11.80, Бюл. №41). Уплотняющие воротники опираются на горизонтальный настил и крепятся к нему с помощью болтов, ограничивающих свободу их перемещения в вертикальной плоскости и допускающих ограниченное перемещение в горизонтальной плоскости в процессе установки штанги анододержателя. К штанге анододержателя воротник прижимается вплотную с помощью пластинчатой пружины.

Недостатком данного укрытия является невысокая герметичность П-образных проемов, через которые проходят штанги анододержателей, имеющие прямоугольное сечение, поскольку при таком конструктивном выполнении уплотняющего воротника по технологическим причинам трудно обеспечить плотное без зазоров примыкание его по бокам к штанге анододержателя. Это приводит к утечке выделяющихся газов через указанные зазоры, в результате чего ухудшаются санитарно-гигиенические условия труда в электролизных корпусах.

Наиболее близким к заявленному является укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами, включающее горизонтальный настил, выполненный с П-образными проемами для анододержателей, в котором по каждому П-образному проему с торцевой и боковых сторон установлены пластины, связанные между собой двумя шарнирными скобами, имеющими общий шарнир на торцевой пластине, при этом скобы снабжены регулируемыми упорами, соединенными пружиной (Авторское свидетельство СССР №885362, С25С 3/22, опубл. 30.11.81, Бюл. №44).

Недостатком данного укрытия является, во-первых, недостаточная герметичность П-образных проемов и, во-вторых, сложное конструктивное выполнение уплотняющего узла, и, как следствие, большие трудозатраты на его обслуживание, и малый срок службы.

Обеспечение герметичности П-образных проемов в данной конструкции осуществляется за счет трех подвижных пластин: двух боковых и одной торцевой. Так как регулировка рабочего положения пластин осуществляется всего лишь один раз при монтаже уплотняющего узла и должна производится с учетом допусков на изготовление штанги, а именно, по наибольшему из возможных размеров, то использование в дальнейшем штанг анододержателей других обожженных анодов с меньшими габаритами заранее предопределяет наличие щелей между боковыми пластинами и штангой. Кроме того, небольшие зазоры между боковыми пластинами и штангой должны быть образованы и по технологическим соображениям, так как жесткое прижатие боковых пластин к штанге анододержателя, осуществляемое при больших усилиях, может явиться причиной поломки узла уплотнения при вертикальном перемещении штанги анододержателя.

К конструктивным недостаткам данного укрытия следует отнести и необходимость точного примыкания торцевой поверхности штанги анододержателя одновременно в двух местах, а именно внизу через торцевую пластину к упорной планке уплотняющего узла и вверху к шине анодной ошиновки. Так как прижатие штанги анододержателя к шине анодной ошиновки производится с большим усилием, развиваемым основным зажимом, то отклонение штанги от вертикали в нижней части в сторону упорной планки может вызвать разрушение уплотняющего узла, а отклонение штанги в противоположную сторону от упорной планки может привести к сокращению пути перемещения торцевой пластины, уменьшению угла поворота скоб с шарнирами и, как следствие, к появлению неплотностей между боковыми пластинами и штангой анододержателя.

В основу изобретения положена задача разработать укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами, конструкция которого обеспечивала бы постоянный контакт уплотняющих элементов с соответствующими поверхностями штанг анододержателей обожженных анодов и снижение усилий контактирования уплотняющих элементов со штангами анододержателей обожженных анодов при их извлечении и установке, и при вертикальном перемещении анододержателей обожженных анодов в процессе работы, что позволит повысить герметичность, надежность работы и его срок службы.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в укрытии алюминиевого электролизера с обожженными анодами, включающем горизонтальный настил, выполненный с П-образными проемами для анододержателей, и пластины, установленные по каждому П-образному проему с торцевой и боковых сторон соответственно, последние снабжены пазами для упоров, ограничивающих их перемещение относительно П-образного проема, и выполнены подпружиненными, при этом боковые пластины установлены с возможностью взаимодействия с торцевой пластиной и выполнены со скосами со стороны ввода анододержателей в П-образные проемы.

Пластины могут быть размещены на П-образной плите. Пластины могут быть закрыты сверху П-образной крышкой. Пластины в поперечном сечении со стороны анододержателя могут иметь либо округлую форму, либо их кромки снабжены фасками или радиусами.

Наличие выполненных в пластинах пазов для упоров, ограничивающих их перемещение относительно П-образного проема, и выполнение пластин подпружиненными, и при этом установка боковых пластин с возможностью взаимодействия с торцевой пластиной, и выполнение их со скосами со стороны ввода анододержателей в П-образные проемы обеспечивают постоянный контакт уплотняющих пластин с соответствующими поверхностями штанг анододержателей обожженных анодов и снижение усилий контактирования уплотняющих пластин со штангами анододержателей обожженных анодов при их извлечении и установке и при вертикальном перемещении анододержателей обожженных анодов в процессе работы. Это позволяет повысить герметичность, надежность работы и срок службы укрытия алюминиевого электролизера с обожженными анодами.

Размещение пластин на П-образной плите позволяет выполнять узлы уплотнения П-образных проемов в съемном варианте, что облегчает проведение монтажных и ремонтных работ.

Благодаря наличию П-образной крышки, закрывающей сверху пластины, исключается возможность заклинивания этих пластин при опускании гибких лент анодной ошиновки и обеспечивается защита узла уплотнения от попадания абразивной пыли, что способствует повышению надежности работы такого узла.

Выполнение пластины в поперечном сечении со стороны анододержателя либо округлой формы, либо наличие на их кромках фасок или радиусов способствует снижению усилий контактирования уплотняющих пластин со штангами анододержателей обожженных анодов при их извлечении и установке и при вертикальном перемещении анододержателей обожженных анодов в процессе работы, что в свою очень положительно сказывается на повышении надежности работы укрытия.

Следует также отметить, что такая конструкция узла уплотнения П-образного проема имеет малую высоту, что позволяет увеличить период между перетяжками анодной ошиновки.

Сущность изобретения поясняется следующими чертежами. На фиг.1 изображен узел герметизации П-образного проема для анододержателей обожженных анодов, вид сбоку; на фиг.2 - вид сверху на фиг.1; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1.

Укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами включает горизонтальный настил 1, выполненный с П-образными проемами 2 для анододержателей 3, и три пластины, установленные на каждом П-образном проеме 2, при этом две пластины 4 установлены по боковым сторонам П-образного проема 2, а одна пластина 5 - по его торцевой стороне. Пластины 4, 5 выполнены с пазами 6 для упоров 7, ограничивающих их перемещение относительно П-образного проема 2, и подпружинены посредством пружин 8. Пластины 4 упираются торцевыми сторонами в пластину 5. Пластины 4 выполнены со скосами со стороны ввода анододержателей 3 в П-образные проемы 2. Пластины 4, 5 закрыты сверху П-образной крышкой 9. Крышка 9 крепится к горизонтальному настилу 1 болтовым соединением или сваркой. Пластины 4, 5 могут быть размещены на плите (не показана), которая либо приварена к горизонтальному настилу 1, либо крепится к нему болтовым соединением.

В рабочем положении пластины 4, 5 под воздействием прикрепленных к крышке 9 пружин 8 постоянно прижаты к трем граням штанги анододержателя 3 независимо от допусков на изготовление штанги и точности ее установки в П-образном проеме 2 горизонтального настила 1 при возможном ее смещении вправо или влево от центральной оси, а также при ее отклонении от вертикальной торцевой стенки П-образного проема 2. Этим обеспечивается герметизацию проема 2 с трех сторон. С четвертой стороны проем 2 закрывается съемной частью укрытия (не показана), которая прижимается к анододержателю 3 с наружной стороны без зазора.

При этом относительно малые усилия прижатия пластин 4, 5 к штанге анододержателя 3 позволяет значительно снизить силу трения пластин 4, 5 о штангу, что приводит к снижению усилий контактирования пластин 4, 5 со штангами анододержателей 3 при их извлечении и установке и при вертикальном перемещении анододержателей 3 в процессе работы.

Перед извлечением обожженного анода из электролизера съемная часть укрытия удаляется, освобождая пространство для вывода штанги анододержателя 3 из проема 2. При извлечении штанги анододержателя 3 из проема 2 пластины 4, 5 под действием пружин 8 занимают свое исходное положение (положение пластин при извлеченном анододержателе). В этом положении пластины 4, 5 имеют строго фиксированное положение относительно П-образного проема. При этом пластины 4 расположены параллельно друг другу, и их положение соответствует боковым граням штанги устанавливаемого анододержателя 3. Такое расположение боковых пластин обеспечивается благодаря наличию выполненных в них пазов и их взаимодействию с упорами, ограничивающих их перемещение относительно П-образного проема, а также благодаря взаимодействию пластин 4 своими торцевыми сторонами с пластиной 5.

При установке нового анода штанга анододержателя 3, нажимая на скосы пластин 4, приводит к их отклонению в противоположные боковым граням штанги анододержателя 3 стороны. По мере установки нового анода пластины 4 возвращаются в положение, соответствующее боковым граням анододержателя.

В конечной стадии установки анода торец штанги анододержателя 3 взаимодействует с пластиной 5. После чего с наружной стороны к штанге анододержателя 3 приставляется съемная часть укрытия.

Укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами включает горизонтальный настил, выполненный с П-образными проемами для анододержателей, и пластины, установленные по каждому П-образному проему с торцевой и боковых сторон, соответственно. Пластины снабжены пазами для упоров, ограничивающих их перемещение относительно П-образного проема, и выполнены подпружиненными, при этом боковые пластины установлены с возможностью взаимодействия с торцевой пластиной и выполнены со скосами со стороны ввода анододержателей в П-образные проемы. Обеспечивается повышение герметичности, надежности работы и срока службы укрытия. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами, включающее горизонтальный настил, выполненный с П-образными проемами для анододержателей, и пластины, установленные по каждому П-образному проему с торцевой и боковых сторон соответственно, отличающееся тем, что пластины выполнены с пазами для упоров, ограничивающих их перемещение относительно П-образного проема, и подпружинены, при этом пластины, установленные с боковых сторон, выполнены со скосами со стороны ввода анододержателей в П-образные проемы и с возможностью взаимодействия с торцевой пластиной.

2. Укрытие по п.1, отличающееся тем, что пластины размещены на П-образной плите.

3. Укрытие по п.1, отличающееся тем, что пластины закрыты сверху П-образной крышкой.

4. Укрытие по п.1, отличающееся тем, что в поперечном сечении со стороны анододержателя пластины имеют округлую форму, или их кромки выполнены с фасками или по радиусу.