Устройство для подачи глинозема в электролизер Советский патент 1982 года по МПК C25C3/14 

(34) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ГЛИНОЗЕМА в ЭЛЕКТРОЛИЗЕР

1 .

Изобретение относится к металлуд;;. гии легких металлов к оборудованинк для электролитического получения алюминия.

Известно устройство для питания глиноземом электролизера для получения алюминия, содержащее бункер с глиноземом, соединенный с дозирующим горизонтальным шнеком, который соединен с .вертикальной трубой, расположенной в центре или снаружи анода и снабженной пробойником l.

К недостаткам этого устройства относится сложность конструкции (привода дозатора) и значительные энергозатраты - привод дозатора работает постоянно.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для подачи глинозема в электролизер, содержащее пробойник,с лриводом, размещенный в трубе, закрепленной на днище бункера для глинозема. Это устройство снабжено эжекторными дозаторами для подачи глинозема из бункера в трубу с пробойником. 2 .

Недостаток известного устройства - значительные энергозатраты, вызванные расходом сжатого воздуха на дозирование глинозема, а также повышенный уровень шума, что ухудша10ет условия труда обслуживающего персонала .

Цель изобретения - снижение энерг гозатрат и уровня шума.

15

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для подачи глинозема в электролизер, содержащем пробойник с приводом, размещенный в трубе, закрепленной на днище бунке20ра для. глинозема, последнийСнабжен размещенными внутри него обоймой, закрепленной на крышке соосно штоку .иробойникау полым цилиндром с отвеостиями,закрепленным на штоке внутри обоймы, и стаканом с клапаном, закрепленным на днище, причем полый цилиндр охватывает верхнюю часть стакана, а зазор между обоймой и стаканом составляет 0,2-0,8 высоты стакана. Устройство может быт-ь снабжено рйхлителем глинозема , выполненным в виде закрепленных на цилиндре разных ребер с пластинами. На чертеже изображено устройство продольный разрез; На бункере 1 для глинозема установлен привод пробойника 2, Имможет быть, например, пневмоцилиндр 3 или -другой механизм, обеспечивающий штоку 4 пробойника 2 поступательное .: движение (например кривошипно-шатунный механизм). На,крышке бункера 1 жестко закреплена обойма 5, а на дни ще соосно с обоймой 5 установлен стакан 6, соединенный с трубой 1, че рез которую проходит шток 4 пробойника 2. Внутри обоймы 5 на штоке 4 смонтирован полый цилиндр 8, имеющий возможность перемещения по прото ченной части 9 штока 4. Сверху зона перемещения цилиндра 8 по штоку ог раничивается торцом удлинителя 19, соединяющего шток со штоком пневмоцилиндра 3- Полый цилиндр 8 имеет по крайней мере два боковых отверстия 11. Между нижним торцом обоймы 5 и верхним торцом стакана 6 имеется зазор, который перекрывается поверхностью цилиндра 8. На цилиндре 8 закреплены Г- 6бразные ребра 12 с пластинами 13 для рыхления глинозема. Внутри стакана 6, имеющего конусное гнездо И, на штоке Л свобод но установлен массивный клапан 15,нижняя часть которого выполнена в виде конуса для запирания отверстия Клапан 15 изготовлен из антимагнитного материала, например чугуна, во избежание действия на него магнитных полей электролизера. Нижнее пол жение клапана 15 на штоке 4 фиксиру ются буртом 1б, закрепленным на што ке , ниже которого на нем установлены ребра 17, центрирующие шток трубе 7 Устр&йство работает следующим об разом. Исходное положение: пробойник 2 поднят вверх. При этом клапан 15 пр поднят буртом 1б над конусным гнездом И, цилиндр 8 также поднят в верхнее положение, и его нижняя часть перекрывает зазор между обоймой 5 и стаканом 6. Под действием пневмоцилиндра 3 шток А с пробойником 2 перемещаются вниз. При этом клапан- 15 под собственной тяжестью садится в гнездо 14. Затем вместе со штоком 4 начинает опускаться полый цилиндр 8, увлекаемый торцом удлинителя 10. При вертикальном перемещении цилиндра 8 Г-образные ребра с пластинами 13 разрыхляют глинозем в зоне зазора между обоймой 5 и. стаканом 6. В конце хода штока пробойник 2 продавливает корку электролита в лунке. В этот момент цилиндр 8 опускается в крайнее нижнее положение, при котором боковые отверстия 11 оказываются в зазоре между обоймой 5 и стаканом 6. Глинозем из бункера 1 затекает через отверстия 11 в стакан 6, заполняя его. В начале подъема штока А проточка 9 скользит внутри втулки цилиндра 8, а зате-м бурт перехода на .больший диаметр штока А увлекает цилиндр 8 вверх. После того, как нижняя часть цилиндра 8 перекроет зазор между обоймой 5 и стаканом 6, бурт 16 штока упирается в нижний торец клапана 15 и поднимает Последний, открывая выход глинозему из стакана 6 в трубу 1. Таким образом, порция глинозема поступает к лунке в электролитной корке. Следующим ходом пробойника 2, который осуществляется через 2-3 мин, порция проталкивается в электролит. Вес порции глинозема может колебаться от 0,5 до 2 кг в зависимости от гидродинамики расплава в точке питания. Объем-стакана 6 (т.е. его диаметр и высота) и размеры клапана, 15 выбираются в зависимости от необходимого веса порции глинозема в каждой конкретной точке питания электролизера. Величина зазора между обоймой 5 и стаканом 6 должна быть достаточной для toro, чтобы при угле естественного откоса глинозема 35® обеспечить гарантию заполнения стакана 6 глиноземом через отверстия 11 в цилиндре 8, При ,таких условиях соотношение между высотой стакана 6 и величиной указанного зазора находится в пределах 1:0,8-1:0,2

Проточка 9 на штоке А необходима для уменьшения вертикального перемещения цилиндра 8, поскольку жесткое закрепление цилиндра 8 на штоке определит, нижний предел высоты

стакана 6,- равный величине хода пробойника 2 плюс 20-30 мм. При такой высоте стакана 6 необходимая порция глинозема определяет неконструктивные соотношения размеров стакана 6 и клапана 15. Кроме того, значительная высота стакана 6 вызывает увеличение зоны неиспользуемого глинозема в нижйей части бункера 1. Уменьшение же высоты стакана 6 исключает указанные недостатки и расширяет возможности для варьирования величины порции глинозема.

Таким образом, использование хода штока k для обеспечения дозирования глинозема уменьшает энергозатраты на эту операцию.

Использование предлагаемого устройства позволит получить экономический эффект в размере 23, тыс.руб. на один корпус электролиза в год к значительно уменьшить уровень шума. Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.1. Патент США № 271302, кл. 294-76, 1957.

2. Авторское свидетельство СССР t 61973, кл. С 25 С 3/20, 1973.