Укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами Советский патент 1980 года по МПК C25C3/22 

1

Данное изобретение относится к электролизу алюминия и может быть применено на электролизерах с предварительно обожженными анодами.

Известны укрытия алюминиевых электролизеров, оборудованные подвесными крышками, щитами или шторами, образуюш,ими кожух, полностью укрываюш,ий шахту электролизер.

Известно укрытие, состояш,ее из стационарных торцовых стенок и попарно шарнирно складывающихся откидных крыщек, служащих одновременно рабочей площадкой для обслуживания анодов, щитом для направления потока газов, выделяющихся из ванны электролизера :. Складывающиеся откидные крыщки установлены против каждого анода. Большое количество крышек и линий примыкания не обеспечивает нужную герметичность электролизера.

Известно укрытие, представляющее собой зонт с подъемно-поворотными крышками .2. Для подъема крыщек используется система рычагов. При смене анода укрытие также поднимается выше штанг анодов. При конструктивном выполнении это приводит к сложной системе рычагов и большим нагрузкам в системе.

Известно укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами. Продольные стороны этого укрытия выполнены в виде горизонтальных и наклонных шар5 нирно соединенных крыщек (по числу ано дов), уложенных в верхней части на непо движную металлоконструкцию электролизера, а в нижней части опирающихся на полураму, которая шарнирно подвешена

10 к неподвижной металлоконструкции электролизера и может совместно с наклонными крышками поворачиваться относительно шарниров, с помощью механизма подъема укрытия, открывая доступ для обработки

15 электролизера .3.

Для смены анода необходимо вручную поднять наклонную крыщку, а затем поворачивать ее совместно с горизонтальной крышкой на 180° вокруг шарнира, неподвижно закрепленного на горизонтальной части металлоконструкции электролизера, укладывая ее на соседние крышки. Образующийся при этом проем щире самого анода на 20-25 мм и, как показала прак25 тика эксплуатации этого укрытия, нри замене анода последний часто задевает за примыкающие к проему части крышек, соответственно деформируя крышки и их

шарниры. Деформация же крышек и шарниров приводит к появлению очень больших зазоров по всем линиям примыкания крышек.

Необходимость ручного открывания крышек не позволяет сделать их достаточно жесткими ИЗ-за увеличения веса. Недостаточно жесткие крышки в процессе эксплуатации значительно деформируются не только от механического, но и от теплового воздействия электролизера. Установка же на этих крышках тепловых экранов, сиил аюших тепловые деформации, мало приемлема по той же причине увеличения веса крышки. Шарниры крышек, выступаюшие над цоверхностью горизонтальной площадки, мешают обслуживающему персоналу нормально перемещаться по ней при обслуживании электролизера, т. е. наличие выступающих элементов на горизонтальной части укрытия является нарушением правил техники безопасности.

При большом количестве крышек (по числу анодов) и наличии больших зазоров по всем линиям примыкания крышек, как показала практика эксплуатации, укрытие не удовлетворяет требованиям герметизации электролизера. Недостаточная герметичность электролизеров вызывает значительное увеличение мощности газоотсасывающих и газоочистных сооружений, что приводит к повышению стоимости их строительства и эксплуатации.

Кроме того, такое конструктивное выполнение крышек укрытия неудобно для механизации процесса их открывания, а при ручном обслуживании рабочий оказывается в зоне действия фтористых газов и повышенных температур.

Целью изобретения является:

создание конструкции укрытия, улучшающей герметизацию и облегчающей эксплуатацию электролизеров с обожженными анодами; а также улучщение условий труда при замене анодо-в за счет создания большей ширины проема в укрытии;

обеспечение безопасного обслуживания электролизера за счет устранения выступающих частей на горизонтальной площадке укрытия;

увеличение срока службы укрытия;

обеспечение возможности механизации процесса открытия укрытия при замене анодов;

использование укрытия для временной подвески анодов в период перетяжки ошиновки.

Цель достигается тем, что в местах расположения вырезов под штанги анододержателей горизонтальный настил снабжен уплотнительным П-образным воротником.

На концах уплотнительных Н-образных воротников могут быть выполнены выступы, а горизонтальные щиты укрытия снабжены подвижными упорами, при этом

выступы уплотнительных Н-образных воротников входят во впадины упоров. Укрытие характеризуется тем, что: шарнирно соединенные горизонтальные и наклонные щиты выполнены в виде отдельных секций, перекрывающих несколько анодов, что уменьшает количество стыков и в результате улучшает герметизацию электролизера;

место соединения горизонтального и наклонного щитов снабжено уплотнительным поясом, а в качестве временных зажимов анодов используются плавающие подпружиненные Н-образные воротники, которые одновременно служат для герметизации мест прохода анодных щтанг через горизонтальную площадку;

щиты снабжены тепловыми экранами и не имеют выступающих частей на горизонтальной части, что увели чивает срок службы укрытия и обеспечивает удобство обслуживания;

горизонтальные щиты снабжены замкнутыми поперечными пазами для грузозахватного приспособления, что позволяет механизировать обслуживание (съем щитов);

щиты выполнены достаточно жесткими, а горизонтальный щит снабжен подвижными упорами, имеющими выступы для сцепления с соответствующими выступами Н-образных уплотняющих воротников на штангах анододержателей, что позволяет использовать укрытие для временной подвески анодов в период перетяжки ошиновки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое укрытие, вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - узел I фиг. 2; на

фиг. 4 - вид Б фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Г-Г фиг. 1; на фиг. 7 - разрез Д-Д фиг. 6.

Укрытие набирается из отдельных секций 1, состоящих из горизонтальных и наклонных щитов 2 и 3, соединенных щарнирами 4. Секции 1 опираются на поворотную полураму 5 и горизонтальные поперечные балки 6, прикрепленные к . нижней части газоотсасывающего короба 7, на которых уложен сплошной настил 8 с широкими вырезами 9 для свободного прохода щтанг анододержателей 10, прикрепленньтхк ошиновке 11. Штанги анододержателей 10 охватываются уплотняющими воротниками

12, перекрывающими щирокие вырезы 9 и снабженными выступами 13. Уплотняющие воротники опираются на настил 8 и крепятся к нему с помощью болтов 14, ограничивающих свободу перемещения воротника в

вертикальной плоскости и допускающих ограниченное перемещение в горизонтальной плоскости, в процессе установки штанги анододержателя на величину зазоров между болтом 14 и краями отверстия 15.

К штанге анододержателя воротник прижимается вплотную с помощью пластинчатой пружины 16, а по бокам имеет минимальные зазоры 17. Для удобства установки штанги анододержателя воротник 12 имеет расширяющие проем воротника скосы 18. Выступы 13 воротника входят в зацепление с выступами 19 подвижных упоров 20, установленных внутри горизонтального щита 2, перемещаемых с помощью винта 21. На горизонтальном щите могут устанавливаться дополнительные опоры 22. Место соединения горизонтального и наклонного щитов снабжено уплотнительным поясом, состоящим из кармана 23, выполненного глиноземом к закрепленного неподвижно на горизонтальном щите, и ножа 24, погружаемого в глинозем и закрепленного на наклонном щите.

Для ограничения поворота наклонного щита относительно горизонтального наклонный щит снабжен упором 25.

На щиты с внутренней стороны устанавливаются теплозащитные экраны 26 и 27. Поперечные пазы 28 на горизонтальном щите служат для захвата укрытия при транспортировке. С торцов укрытие ограничивается торцовыми стенками 29. Отсос газов производится из-под щитов 2 и 3 укрытия и неподвижного горизонтального настила 8 в открытый проем в нижней части короба 7, из которого они поступают в общецеховую газоотсасывающую магистраль (цеховая магистраль на рисунках для простоты не показана). При обработке электролизера наклонные щиты поворачиваются с помощью полурамы 5, имеющей механизм подъема, установленный на электролизере.

В случае установки на электролизерах системы автоматизированного питания глиноземом обработка корки электролита производится редко и укрытие выполняется без поворотной полурамы 5 и механизмов ее подъема. Секция укрытия снимается при этом с помощью анодного крана и обработка производится краном на участке открытого электролизера.

При замене анода секция укрытия снимается с помощью анодного крана. Анодный кран заменяет аноды с помощью механизма, установленного на кране, который содержит штангу, имеющую вертикальное перемещение, с закрепленным на ней внизу автоматическим захватом. Автоматический захват может соединяться с головкой анододерЖателя анода и соответственно размыкаться с ним без помощи анодчика.

При замене анода кран может снимать и секцию укрытия. Для этой цели анодный кран снабжается вильчатым захватом (см. фиг. 5), имеющим в верхней своей части головку, аналогичную головке анододержателя обожженного анода, соединенную телескопически с лапами (вилами).

Операция по снятию секции укрытия

производится следующим образом: вильчатый захват, находящийся в автоматическом захвате анодного крана, путем перемещения механизмов крана вводится вилами в пазы горизонтального щита, приподнимает секцию, сдвигает ее в сторону и, опускаясь, укладывает ее на соседнюю секцию, после чего автоматический захват отсоединяется от вильчатого захвата, который остается на снятой секции. При этом уцлотняющие воротники 12 остаются на прежнем месте. После замены анодным краном анода автоматический захват соединяется с вильчатым и секция укрытия

устанавливается на свое место, а вильчатый захват выводится из ее пазов.

При отсутствии анодного крана эти операции может выполнять с помощью вильчатого захвата, навешиваемого на крюк,

обычный мостовой кран или другой грузоподъемный механизм, производящий замену анода. При этом снятую секцию устанавливают так, чтобы с одной стороны она опиралась на соседнюю секцию, а с другой

на поперечную балку 6 короба 7 с помощью дополнительной опоры 22, образуя таким образом площадку для обслул ивания анода. При перетяжке анодной ошиновки 11

винт 21 вращается с помощью механизма контактирования анодного крана или вручную и перемещает подвижный упор 20. Выступы 19 упора 20 захватывают выступы 13 воротника 12, при этом винт 21 упирается в штангу анододержателя 10. Таким образом, анод оказывается подвешенным на воротнике и его вес передается через горизонтальный щит 2, винт 21 и сплошной настил 8 на поперечные горизонтальные

балки 6 короба 7.

Для отбора технологических проб и забора вакуум-ковшом металла из электролизера с каждой продольной стороны укрытия, в одном из наклонных щитов 3,

выполняется небольшое закрываемое окно. На фигурах окно для простоты не показано.

Предлагаемое укрытие более герметично, чем другие известные конструкции, так как

имеет малое число стыков между секциями и имеет уплотняемый проем для штанг анододержателей.

Не имея жестких ограничений по весу, укрытие может быть выполнено с большей

жесткостью и с тепловыми экранами, а значит будет меньше деформироваться и соответственно увеличится срок его службы. Укрытие может быть использовано для временной подвески анодов

в период перетяжки анодной ошиновки. Укрытие дает возможность механизировать открывание рабочих проемов при смене анода, при этом операции по замене анода анодным краном может выполнять один

крановщик без помощи анодчика.

Формула изобретения

1. Укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами, включающее газоотсасывающий короб - коллектор и прикрепленный в нижней части горизонтальными поперечными балками с сплошным горизонтальным настилом, имеющим П-образные вырезы под штанги анододержателей, торцевых стенок горизонтальных и наклонных щитов, объединенных в отдельные секции, свободно уложенные на выступающие из-под сплошного настила горизонтальные поперечные балки, отличающееся тем, что, с целью увеличения герметичности укрытия, горизонтальный настил в местах расположения вырезов под шталги анододержателей, снабжен уплотнительными П-образными воротниками.

2.Укрытие по п. I, отличающееся тем, что, с целью упрощения обслуживания алюминиевых электролизеров при церетял ке анодной ошиновки, на концах уплотнительных П-образных воротников выполнены выступы, а горизонтальные щиты укрытия снабжены подвижными упорами, при этом выступы уплотнительных П-образных воротников входят во впадины упоров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 276438, С 25 С 3/22, 1964. 2. Авторское свидетельство СССР № 246074, С 25С 3/20, 1960.

3.Авторское свидетельство СССР № 465107, С 25 С 3/10, 1968 (прототип).

NIСч,

I

t

Nl-

«M ,

HI

/О /2

19 /J 20 21

Э /7 /J / / 76

/ / 20

.1./.

г/г.