УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА И ЭВАКУАЦИИ АНОДНЫХ ГАЗОВ ИЗ-ПОД УКРЫТИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА С ОБОЖЖЕННЫМИ АНОДАМИ Российский патент 2012 года по МПК C25C3/22 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению алюминия в электролизерах с предварительно обожженными анодами, и может быть применено для улавливания выбросов при выполнении технологических операций, связанных с разгерметизацией укрытий.

При разгерметизации укрытий, вследствие проскальзывания под них холодного воздуха, анодные газы выбиваются в атмосферу корпуса электролиза и далее в фонарь, что ухудшает экологические показатели алюминиевого производства.

Известно устройство эвакуации газов из электролизера через множество средств откачки размещенных друг за другом в продольном направлении анодного кожуха, каждое из которых оборудовано приспособлением управления потоком отходящего газа и регистрации его температуры (патент GB 2158226).

Недостатки известного устройства заключаются в том, что при разгерметизации укрытия электролизера холодный воздух опускается вниз по направлению к корке, вследствие чего может возникнуть задержка включения более интенсивного удаления газа и потребность в дополнительных средствах эвакуации газов и управления режимами газоотсоса.

Известен способ и устройство для функционирования электролизера (Авторское свидетельство RU 2251593, кл. С25С 3/22, 2000), взятые за прототип. Устройство содержит внутреннюю стенку, проходящую от нижней полки балки-коллектора и, по сути, разделяющую пространство под укрытием на две камеры, сообщающиеся между собой в нижней части, непосредственно над поверхностью расплава. При этом эвакуация анодных газов из каждой камеры осуществляется за счет разрежения, создаваемого всасывающими окнами одного из газоотводящих каналов балки-коллектора. Такая конструкция устройства снижает риск образования масштабных вихрей при разгерметизации одной из камер.

Недостатком устройства является то, что в верхней зоне разгерметизированной камеры вектор скорости направлен параллельно нижней горизонтальной полке балки-коллектора, что приводит к периодическому выбиванию анодных газов в рабочую зону корпуса электролиза. Происходит это вследствие того, что влияние разрежения, создаваемого всасывающими окнами каждого газоотводящего канала балки-коллектора, распространяется на расположенную непосредственно под ними камеру.

Задачей настоящего изобретения является: повышение эффективности сбора и эвакуации анодных газов при разгерметизации электролизера; сокращение фонарных выбросов загрязняющих веществ.

Достигается это тем, что электролизер дополнительно содержит направляющую поток конструкцию в виде внутренней стенки, проходящей от нижней полки балки-коллектора по направлению к расплаву, при этом внутренняя стенка, по отношению к нижней полке балки-коллектора, установлена с зазором b, отношение величины которого к ширине В всасывающего окна газоотводящего канала балки-коллектора находится в пределах b:В=1:(0,1÷0,7).

Данные пределы отношений обоснованы следующим. При величине зазора b менее 0,1 ширины В всасывающего окна балки-коллектора существует риск его забивания пылью, концентрация которой в эвакуируемых анодных газах в момент загрузки в электролизер глинозема и фтористых солей достигает 50 мг/м³ и более. Увеличение зазора b более 0,7 ширины В всасывающего окна балки-коллектора приведет к тому, что разрежение в укрытой камере окажется недостаточным для сбора дополнительного объема анодных газов из верхней зоны разгерметизированной камеры.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в том, что эвакуация анодных газов из верхней зоны разгерметизированной камеры осуществляется за счет разрежения, создаваемого всасывающими окнами двух параллельных газоотводящих каналов балки-коллектора.

Заявляемое устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами поясняется рисунком.

Устройство состоит из балки-коллектора 1, снабженной двумя параллельными рядами газоотводящих каналов 2 и 2′ со всасывающими окнами 3 и 3′ шириной В, и внутренней стенки 4, установленной с зазором b по отношению к нижней полке 5 балки-коллектора. Внутренняя стенка 4 делит пространство под укрытием 6 и 6′ на две камеры 7 и 7′.

Устройство работает следующим образом. Из укрытого электролизера анодные газы, вектор скорости которых направлен вертикально вверх, эвакуируются через всасывающие окна 3 и 3' газоотводящих каналов 2 и 2′ балки-коллектора 1, расположенные непосредственно в верхней зоне соответствующей камеры 7 или 7′ . При разгерметизации одной из камер, в нашем случае камеры 7, вектор скорости анодных газов в ее верхней зоне меняет свое направление с вертикального на горизонтальное, параллельное нижней полке балки-коллектора, и их выбивание в рабочую зону корпуса электролиза предотвращает разрежение, создаваемое всасывающими окнами 3′ газоотводящего канала 2' балки-коллектора герметичной камеры 7′ .

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению алюминия в электролизерах с предварительно обожженными анодами, и может быть применено для улавливания выбросов при выполнении технологических операций, связанных с разгерметизацией укрытий. Устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами содержит расположенную по центру между всасывающими окнами параллельных газоотводящих каналов балки-коллектора направляющую поток конструкцию, выполненную в виде внутренней стенки, проходящей от нижней полки балки-коллектора по направлению к расплаву, внутренняя стенка по отношению к нижней полке балки-коллектора установлена с зазором, отношение величины которого к ширине всасывающего окна газоотводящего канала балки-коллектора соответствует условию: b:В=1:(0,1÷0,7), где b - зазор между верхней кромкой внутренней стенки и нижней полкой балки-коллектора, В - ширина всасывающего окна газоотводящего канала балки-коллектора. Обеспечивается возможность эвакуации анодных газов из верхней зоны разгерметизированной камеры за счет разрежения, создаваемого всасывающими окнами двух параллельных газоотводящих каналов балки-коллектора. 1 ил.

Устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами, содержащее расположенную по центру между всасывающими окнами параллельных газоотводящих каналов балки-коллектора направляющую поток конструкцию, выполненную в виде внутренней стенки, проходящей от нижней полки балки-коллектора по направлению к расплаву, отличающееся тем, что внутренняя стенка по отношению к нижней полке балки-коллектора установлена с зазором, отношение величины которого к ширине всасывающего окна газоотводящего канала балки-коллектора соответствует условию: b:В=1:(0,1÷0,7),
где b - зазор между верхней кромкой внутренней стенки и нижней полкой балки-коллектора;
В - ширина всасывающего окна газоотводящего канала балки-коллектора.