Устройство для улавливания газов,выделяющихся при производстве алюминия электролизом

Устройство для улавливания газов,выделяющихся при производстве алюминия электролизом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. yCTPCrf CTBO ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ГАЮВ, ВЫДЕЛЯЮШИХСЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ АЛЮМИНИЯ ЭЛЕКТРОи ЛИЗОМ, включающее сборный колпак и пробойник .точечной установки автоматизиррваиного питания, о т л и ч а ю ш евс я тем, что, с целью повьпиеиия эффективности работы устройства и снижения расхода сырья и энергии, сборный Konii K выполнен с копьцевым пережимом, соосным с пробойником, причем плошааь колЁЦе вого пережима равна 2-5% от площади крдпака, а расстояние от кольцевого пережиме ао нижнего края колпака составляет 1 - 1,5 алины хода пробойника .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК

„„SU„„1025756 ф СЮ С 25 С .3 22

} ., 1

:n,:

:.1

J с еыиму»ув»»»» » » . чьею»»Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) . 3362962/22-02 (22) 26.11.81 (46) 30.06.83. Бюл. М 24 (72) В. С." Буркат, И. П. Гупало, В. А. Друкарев, Н. А. Калужский; . P. А. Митрофанов, А. М. Фукс и А. М. цыплаков (71 ) Всесоюзный научно-.исследователь» ский и проектный институт алюминиевой; магниевой и электроцной промьппленности (53) 669.713.7 (088.8) (56) 1. Костюков А. А. и цр. Справоч- ник металлурга, Произвоцство алюминия.

М., "Металлургия, 1971, с. 266, 177., 2. Патент Франции Ж 2298618, «л. С 25 С 3/22, 1976. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВ

ЛИВАНИЯ ГАЗОВ, .ВЫДЕЛЯЮШИХСЯ ПРИ

ПРОИЗВОДСТВЕ АЛЮМИНИЯ ЭЛЕКТРО ЛИЗОМ, включаюшее сборный колпак и пробойник точечной установки автомати..зированного питания, о т л и ч а ю ш е» е- с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства и снижения:расхоца сырья и энергии, сборный колпак выполнен с кольцевым пережимом, соосным с пробойником, причем плошаць . кольцевого пережима равна 2-43% от пло шали колпака, а рассто ние от кольцевого цеюежима цо нижнего края колпака со., ставляет 1 - 1,5 цлнньт коца пробойника. I

10257.56

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что колпак снабжен вставкой, выполненной в вице усеченного конуса, верхнее большее основание которого совмещено с верхней крыли«ой «олцака, а нижнее меньшее основание распо ложено соосно с пробойником с образованием кольцевого пережима.

Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности к газосбор ным устройствам алюминиевых электролиэероэе

Известна система сбора и удаления вредностей, которой оборудуются электролнэеры с самообжигаюшимися аноцами«олокольный отсос (1)

Недостатком данной конструкции яв ляется то, что она не позволяет произво tO, дить загрузку глинозема и фтористых соединений непосредственно в электролит беэ разгерметизации ванны.

Наиболее близ«им к предлагаемому является устройство, соцержащее колпак, . устанавливаемый на электролиээре нац электролитной коркой. Внутри «олпака проходит пробойник, обеспечивающий пробив«у корки и поцдержание отверстия в корке открытым. Образующиеся в процессе газы выходят через это точечное отверстие, смешиваются с воздухом и удаляются по гаэохоцу на газоочистные установки j2)

Нецостатком известной конструкции колпака является то, что при смешении газов с воэцухом происхоцит гидролиз воэгонов фтористого алюминия с образованием фтористого водорода. Кроме того, электролизеры имеют различный режим работы, в частности разную температуру электролита, т.е. разные выделения фторицов, а так как фтористыэ соединения, уловленные местным отсосом, направляются на общую газоочистиую установку, то регенерированные фторсоли возвращают в электролит как и свежие по цанным опрецелений состава электролита.

Бель изобретения повышение эффек тивности работы устройства и снижение расхода сырья и энергии.

Зе Устройство по и 1 . о т л и ч & ю щ е е с я тем; что колпак выполнен в виде двух конусов, обращенных цруг к другу меньшими основаниями, располо женными соосно с пробойником с образо ванием кольцевого пе режима.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве цля улавливания газов, выцеляюшихся при производстве алюминия эле«тролиэом, включающем сборный zonпак и пробойник точечной установки авто матизированного питания, сборный колпак выполнен с кольцевым прижимом, соосным с пробойником, причем плошадь кольцевого пережима равна 2-8% от площади колпака, а расстояние от кольцевого пережима цо нижнего среза колпака со ставляет 1-3,,5 длины хода пробойника.

Колпак может быть снабжен вставкой, выполненной в виде усеченного конуса, верхнее большее основание которого сов мешено с верхней крышкой колпака, а нижнее меньшее основание расположено соосно с пробойником с образованием кольцевого первжима.

Колпак может быть выполнен в вице двух конусов, обращенных друг к другу меньшими основаниями, расположенными соосно с пробойником с образованием кольцевого пережима.

Нижний прецел соотношения площадей 2% соответствует максимальной око рости газового потока в кольцевом пережиме, при «оторой в верхней камере колпака существует псевдоожижениый слой глино эема, и соответствует режиму ма«симального уноса иэ слоя, а верхний 8% - минимальной скорости азового потока, цри которой возможна очистка газа от фто ристых соецинений, Исхоця из условия поддержания постоян ного гицроцинамического режима, пробой ник должен постоянно нахоциться в «ол цевом зазоре. Таким образом, расстояние от кольцевого зазора цо нижнего среза колпака составляет как минимум одну длину хода пробойника. В процессе работы устройства на пробойнике возможно наля

1025756 панне электролита на высоту равную примерно 0,5 алины хоца пробойника, в свя« .эи с чем прецпочтительно увеличение 5 расстояния от кольцевого зазора цо среза колпака цо 1,5 цлины zona пробойника.

На фиг. 1 прецставлен электролизер с црецварительно обожженными аноцами и с предлагаемым устройством, верти 10 кальный разрез; на фиг. 2 электроли. эер с самообжигаюшимся анодом и предла» гаемым, устройством, вертикальный раз рез, на фиг. 3 - вариант устройства..

Электролиэер состоит иэ шахты 1, в 35 которой соцеркится слой металла 2 и электролит 3 с погруженными в него . аноцами 4. Поверхность электролита по крыта коркой 5, которая засыпана глиноземом 6. На корке установлен сборный 20 колпак 7, внутри которого прохоцит про бойник 8, прецназначенный цля пробирки отверстия 9 ь корке 5 и поццержания его открытым. Колпак снабжен конической вставкой 10, расположенной соосно с 25 пробойником 8 и образующей с ним коль левой зазор 11. К верхней крышке 12 колпака пецвецены точки 13 от цозато ра 14 и газохоц 15 к тканввому фильтру 16. Фильтр расположен над глинозем 0 ным бункером 17.

Устройство прецставляет собой колпак, прещючтительно цилиндрической формы, циаметром примерно 250 мм. Такой размер обусловлен местом расположения 35 устройства на электролизере или в пень ральной зоне между ряцами аноцов (фиг. 1), или в пространстве борФ-аноц (фиг.- 2),:а .также необхоцимостью перек рытия отверстия 9 в корке, которое про бивается. и поццерживается.открытым пробойником 8. DEBMBTp отверстия 9 при циаметре пробойника 70 мм может составлять 80 150 мм. Высота колла о 600 мм Колпак 4 снабкен вставкой в вице усеченного конуса, верхнее большее основание которого совмещено с верхней крышкой колпака, а нижнее меньшее основание расположено соосно с пробойником и образует с ним кольцевой зазор.

Вариантом устройства может быть колпак, образованный иэ двух конусов, обращенных меньшими основаниями цруг к цругу, причем меньшие основания расположены соосно с пробойником.

Устройство обеспечивает улавливание и возврат фторицов в периоц, когца вся поверхность электролита покрыта коркой, а так как этот периоц составляет бо» лее 90% времени работы электррлизера, то обеспечивается снижение расхода фтористых солей более чем на 15%, и за счет ликвидации пыления при загрузке глинозема снижение его pacxoaa 0,5-1%.

Кроме того, после очистки от фтористых соецинений получается газ с соцержанием окиси углерода 30-50% и теплотворной способностью 1000 ккал/м . Утилизация тепла при централизованном сжигании такого газа позволит сократить расход энергии

3а счет снижения выцелений фторицов и глиноземной пыли электролизера буцет цостигнут значительный санитарно-гигие нический и социальный эффект - снижение загазованности возцуха рабочей зоны и зашита окружающей срецы от загрязнениями

Экономический эффект на 1 т алюминия от внедрения способа составит

3 = А1С„ Ь А х< г > Д 3 С, гце aA изменение расхоца фтористых солей/АВГ ), кг;

С цена фтвристого алюминия, руб.;

LAN изменение расхоца глинозема, кг;

С - цена глинозема, руб.;

Д - количество получаемой при сжигании газов энергии, квт.ч; .С пена энергии, руб.;

Э 3,8 0,535+10""0,115+1000 0,01=

13,183 руб/т À5.

10257S6

1025756

Составитель И. Шамарина

Редактор Ю. Ковач Техред О,Неце Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4504/21 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4