Укрытие алюминиевого электролизера

Укрытие алюминиевого электролизера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОйИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СоЮз Советских

Социалистических

Республик

Завися мое от авт. свидетельства №

Заявлено 07 1/1!.1965 (№ 1017076/22-1) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 40с, 3/02

40с, 3/12

MI IK С 22d

С 22d

УДК 669.713.7.002..52 (088.8) Комитет по делам йзобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 17.1.1968. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 29.IV.1968

Авторь1 изобретения

В. Г. Яблоков, 8, A. Кузнецов и И. К. Цыбуков

Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности

УКРЬ1ТИЕ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Эксплуатируемые в настоящее время aAIo=

Миниевые электролизеры оснащены местными укрытиями в виде колокола, перекрывающего только отдельную определенную часть верха шахты катодного устройства.

Особенность предложенного укрытия заключается в том, что оно выполнено секционно и состоит из верхней части (над электролизером), двух торцовых, четырех угловых и двух боковых продольных частей. Каждая часть укрытия выполнена в виде гибкого полотна, причем одной кромкой полотно герметично укреплено непосредственно на рамке проема, а другой кромкой — на барабане, предназначенном для открывания и закрывания проема при:передвижении его (барабана) по гибкому полотну.

Такая конструкция укрытия позволяет полностью герметизировать все части электролизера, что уменьшает выделение вредных газов в атмосферу цеха и создает более:благоприятные условия труда.

На фиг. 1 изображено.в плане индивидуальное герметичное укрытие электролизера. На фиг. 2 изображена в вертикальной проекции боковая продольная и верхняя подвижные части укрытия и угловые неподвижные части его. На фиг. 3 и 4 изображены в поперечном разрезе боковые продольные и верхняя подвижные части укрытия. На фиг. 5 изображен внешний вид на торцовые неподвижные части укрытия. На фиг. о, 7 и 8 изображена в трех проекциях система упоров, фиксирующих бара бан, с намотанным íà нем гибким полотном боковой продольной части укрытия, в поднятом, крайнем верхнем положении. На фиг. 9 и 10 изображены,в двух проекциях упоры, фиксирующие барабан, с намотанным на нем гибким полотном боковой продольной части укрытия, в поднятом, промежуточном состоянии.

Выделение вредных газов в электролизере происходит в зоне 1, которая ограничена герметичным каркасом 2. Внутри этой зоны на электролизере узлов механизмов и оборудования, требующих обслуживания, нет. Однако внутри этой зоны подлежат периодическому технологическому обслуживанию: верх 8 анода 4 (1 — 2 раза в сутки} для загрузки и разравнивания по площ»дп верха 8 анода 4 анодной массь. и для перестановки анодных штырей с одновременной очисткой колодок, подводящих ток к анодным штырям, и верх 5 шахты катодното устройств» 6 с обоих продольных сторон анода 4 (3 — 4 рази в сутки) для пробпвки корки электролита и загрузки на нее глинозема, а т»к ке для извлечения алюминия вакуум-ковшом. Пробпвка корки электролита и загрузка глинозема на пло30 щади с торцовых сторон 7 анода 4 и в углах

208965

8 катодното устройства 6 по принятой на заводах для электролизеров с верхним подводом тока технологии не производятся и потому д»ступ кэтим мес ам необходим толыкодля контрольных наблюдений за состоянием гарн сажа, что производится 1 — 2 раза в месяц.

С целью уменьшения выделения вредностей в корпус во время проведения технологичското обслуживания электролизера предусмэтрена возможность открывать укрытие не полностью, а по частям, причем, даже в пределах части соответсгвующий проем открывается не целиком, а только тех минимальных площадей, которые необходимы для проведения этих операций.

В соответствии с приведенной выше потребностью все герметичное устройство выполнено из отдельных, самостоятельных частей, в сумме,перекрывающих все проемы, ограничивающие зону 1 выделения вредностей.

Две боковые продольные части общего укрытия. Каждая такая часть укрытия .выполнена в виде гибкого полотна 9, состоящего, например, из стальных шарнирных звеньев 10.

iB целях получения практически полной герметичности укрытия гибким полотном такого проема на электролизере, конструктивно оно ,выполнено следующим образом. В случае выполнения гибкого полотна 9 из стальных шарнирных звеньев IU, крайнее верхнее шарнирное звено 11 гибкого полотна 9 приваривается сплошным герметичным швом к верхней продольной балке 12 металлоконструкции электролизера, замыкающей боковой проем его сверху. Второе, нижнее звено 18 приваривается к барабану 14, который в своем крайнем нижнем положении, т. е. при закрытом полотном 9 проеме ложится на глинозем 15, находящийся на нижнем поясе 16 бокового проема (на балке катодного устройства 6 электролизера). Таким образом полная герметичность уплотнения гибкого полотна 9 внизу осуществляется в,виде песочного затвора через барабан 14.

Остальные две стороны этого бокового проема уплотняются за счет прилегания тпарнирных звеньев 10 гибкого полотна 9 к опорным поверхностям 17 или 18, замыкающим этот проем по сторонам его, Очевидно, что если бара бан 14 с приваренным к нему нижним крайним звеном 13 катить по гибкому полотну 9 вверх, то полотно 9 будет на него наматываться и,проем будет открываться.

Для свободного качения барабана 14 по .полотну 9 к его торцам приделаны две оси 19. на которых свободно насажены, например, две звездочки 20, используемые также и для полиспастной подвески барабана 14 на цепях 21 к приводному валу 22. Одним концом 28 каждая:из цепей 21 закреплена на продольнойбалке 12 металлоконструкции электролизера (на верхнем поясе проема). Затем эти цепи 21 обхватывают звездочки 20 на осях 19 барабана 14 и через приводные звездочки 24, жестко соединенные с приводным валом 22, приводимом во вращение приводом 25,:свободным концом 26 свешиваются с них. С целью упорядочения движения свободной ветви цепи 21 и, в частности, для облегчения привода 25 свободный конец 26 цепи 21 может быть использован для подвески к нему противовеса 27.

Кроме двух описанных подвесок барабана

10 14 на цепях 21, с целью безопасной работы под поднятым барабаном 14 с намотанным на нем шарнирным, полотном 9 предусмотрены специальные опоры, как для .промежуточных

28 положений его, так и для крайнего верх15 zего 29.

Для каждого из промежуточных положений опоры выполнены в виде неуравновешенных двух двуплечих рычагов 30, имеющих возможность свободно поворачиваться на осях

20 81. Нормально, при закрытом проеме, эти рычаги 80 утоплены в обоих боковых опорных поверхностях 17 или 18 для полотна 9, и удерживаются в таком положении, например составляющей от давления на .них гибкого по25 лотна 9. При подъеме барабана 14 с полотном 9 на определенную высоту рычаги 80 автоматически выпадают и создают опоры для барабана 14 с частично намотанным на него полотном 9. Такие опоры могут быть располо30 жены на любой высоте, при которой под поднятое полотно 9 .в корку электролита можег быть заведена всасывающая труба вакуумковша для извлечения алюминия из электролизера, а также при которой может свободно

55 производиться работа по.пробивке корки электролита специальной машиной и производиться ею же загрузка глинозема.

Когда проем открыт полностью, тогда барабан 14 с полностью намотанным на него

40 полотном 9 опирается на опоры, расположенные на верхней балке 12 проема. Эти опоры представляют собою несколько также двуплечих рычагов 82, íî в отличие от рычагов 80, расположенных на опорных .поверхностях 17

45 или 18, они могут поворачиваться вокруг своих вертикальных осей 83, занимая либо продольное положение относительно оси барабана 14, либо поперечное.,В первом случае барабан 14 с гибким полотном 9 может свобод50 но опускаться вниз, во втором он будет удерживаться рычагами 82 в крайнем верхнем положении.

Автоматический поворот одновременно всех рычагов 82 в положение, перпендикулярное

55 оси барабана 14, производится при подъеме барабана в крайнее верхнее 29 положение за счет того, что вторые плечи 84 рычагов 82 соединены общей тягой 35, которая под действием, например, груза 86 постепенно стре60 мится переместиться в соогветствующую сторону. В обратном направлении тяга 85 мажет перемещаться либо вручную 87, либо механизированным приводом.

Верхняя часть общего укрытия (над элек$5 тролизером). Эта часть укрытия может со2О8965 стоять также из гибкого полотна 88, собранного из, шарнирных звеньев 89, уложенного в горизонтальной плоскости на двух продольных по отношению к электролизеру опорных.полосах 40 и 41, которые на своих концах замыкаются двумя поперечными полосами 42 и 48, образуя замкнутый прямоугольник верхнего проема (над анодом 4), через который рабочие органы технологических машин (например машины для загрузки и разравнивания по площади верха 8 анода 4 анодной массы или машины по перестановке анодных штырей и зачистке колодок, подводящих ток к анодным штырям) могут свободно выполнять свои технологические операции.

Однако крайнее 44 шарнирное звено гибкого полотна приваривается сплошным герметичным швом к одной из поперечных опорных полос 42. Второе крайнее звено 45 таким же швом приваривается к барабану 46, который при закрытом верхнем проеме находится над второй поперечной опорной полосо" 48

К продольным опорным полосам 40 и 41 гибкое полотно 88 прижимается собственным весом.

Таким образом, .в рассматриваемом положении, верхнии проем над электролизером оказывается герметично укрытым по всей площади гибким полотном 88.

Эта часть об цего герметичного укрытия активного привода не имеет. Однако очевидно, что если барабан 46, к которому приварено второе крайнее звено 45, катить по гибкому полотну 88, то последнее будет наматываться на барабан и по мере перемещения барабана открывать проем над электролизером. Такое катание барабана по .полотну в обоих направлениях производится теми машинами транспортно-технологическото обслуживания электролизера, которые имеют .своим назначением обслуживать анод 4 с верха 8.

Для возможности управления открыванием и закрыванием верхнего проема 88 машинами, барабан 46 выполнен таким образом, что насквозь его (по геометрической оси тела вращения) свободно пропущена ось 47, выступающая своими концами 48 за его торцы. При подходе машины к барабану 46, последняя опускает специальные две щеки 49 с прорезями 50 на выступающие концы 48 оси 47 барабана 46. После этого, при совместном движении машины с барабаном 46, машина открывает перед собою верх 8 анода 4 (т .е. по мере надобности) для возможности проведения технологического обслуживания анода. Закрывание гибкого полотна 88 производится в обратном порядке, т. е. при,движении этой же маши.ны назад.

Щеки 49 машины, кроме того, что они являются водилом для барабана 46, служат одновременно и направляющими для организованной намотки гибкого полотна 88 на барабан и для организованной укладки его на продольные опорные полосы 40 и 41 при сматывании полотна с барабана.

Две торцовые и четыре угловые части укрытия. Пробивка коряки электролита вдоль торцовых сторон 7 анода и в углах 8 шахты катодного устройства 6, а значит и засыпка

5 на эти места глинозема, по принятой для этого типа электролизеров на заводах технологии, не производятся. Поэтому эти части укрытия, точнее проемы под них 51, 52 и 58, наглухо заделываются листовым материалом,,а для

10 контрольных наблюдений за состоянием герниссажей в этих стенках предусмотрены герметично уплотненные дверки 54 и 55 на петлях 56. Эти дверки постоянно находятся в закрытом положении.

15 Отсос газовоздушной смеси из-под,герметичното укрытия производится через газоходы, подсоединяемые к проемам 57 на обеих 51 и

52 торцовых частях укрытия.

На фиг. 5 видно, что на одном торце 51

20 неподвижной части укрытия имеется восемь отверстий 58 (25 мм), сечения которых постоянно заполнены сечением тросов 59 (15,5 мм) и отводок 60 (15 л м). Подсод воздуха в этих местах определяется разностью

25 этих сечений.

На втором торце 52, кроме восьми щелей 61 под тросы 62 и отводки 68 имеется два места прохода через стенку балок 64 от анодного кожуха, несущих уже вне укрываемой зоны 1

З0 электролизера площадку, на которой расположен привод централизованной системы зажатия анодных штырей,на анодном кожухе.

Такая балка 64 изображена условным пунктиром со штриховкой, а окружающий эту балку вырез 65 в стенке укрытия 52, вдоль которого может перемещаться балка при перемещении анодного кожуха электролизера по высоте, — сплошными линиями. На балке в плоскости, граничащей со стенкой укрытия, 40 жестко укреплена пружинящая заслонка 66, прижимающаяся во всех положениях балки

64 к стенке укрытия 52 и полностью перекрывающая вырез 65.

Аналогичным образом уплотнены и щели 61

4> под тросы 62 и отводки 68, которые так же, как и балка 64, должны иметь возможность вертикального перемещения вместе с анодным кожухом электролизера.

Такое решение уплотнения уменьшает до

50 минимума зазоры между движущимися элементами, связанными с анодным кожухом электролизера, и неподвижной стенкой 52 укрытия, а значит и подсос воздуха под герметичное укрытие.

При нормальной работе электролизера,все части укрытия 9, 88, 51, 52, 58, практически, герметично укрывают зону 1, в которой происходит выделение вредностей и тепла. Отсос газов производится через газоходы, подсоеди60 ненные к проемам 57 на обоих неподвижных торцовых частях укрытия 51 и 52.

При подходе машины по рельсам, проложенным над электролизером на балках их металлоконструкций (обслуживающей анод 4 сверху), благодаря срабатыванию путевого

208965 я ZZ 75 1Ф 2й

Онг 1 выключателя, установленного рядом с рельсовым путем, она останавливается и одновременно с этим опускает свои две щеки 49 прорезями Ю, на выступающие концы 48 оси

47 барабана 4б гибкого полотна 88 верхней части укрытия, не имеющей активного привода, После окончания опускания щек, что определяется срабатыванием концевого выключателя, установленного на самой машине, маши- 10 на начинает с рабочей скоростью перемещаться вдоль электрслизера, открывая, перед собою, по мере своего продвижения, верхний проем 88, и производить технологическую операцию, например, засыпку и разравнивание 15 анодной массы по площади анода.

Затем, дойдя до конца электролизера и проведя полностью технологическое обслуживание его, машина, воздействуя последовательно на путевые и концевые выключатели, 2о вернется к его началу, закрыв при этом верхний проем 88, и после подъема щек уйдет по своему назначению.

При подходе к заданному электролизеру машины, обслуживающей шахту 5 электролизера, открытие бокового проема с нужной стороны будет производиться механизировачным приводом 25 путем нажатия кнопки «подъем» ссслужива ощим персоналам. В случае необходимости открытия этого проема неполностью, пос.те автоматического выпадения упоров — рычагов нажатием кнопки «спуск» барабан 14 опускается до спирания сгс на ры IBги Зб. После этого можно будет приблизить к нужному месту шахты рабочие органы машины и безопасно производить технологические операции, например прабивку корки электролита на площади 5 катоднсго устройства б и засыпку на нее глинозема. После окончания 40 технологической операции и подъема рабочих органов машины барабан 14 с частично намотанным на нем гибким полотном 9, предварительно путем нажатия кнопки «подъем», приподнимается над рычагами 80 для возможности отвода их в первоначальное положение, после чета барабан опускается нажатием кнопки «спуск», в крайнее нижнее полажение, в котором он ляжет на глинозем 15, служащий песчаным затвором нижней кромки полотна 9.

Аналогичным образом следует поступать при подъеме барабана 14 в крайнее верхнее поло жени,е 29.

Пользование дверками 54 и 55 описания не требует,,Во время автоматической :перестановки аноднаго кожуха на электрализере перемещение балок б4, тросов б2 и отводок бЗ происходит при постоянно уплотненном состоянии щелей 61 и вырезов бб, без участия обслуживающего персонала.

Предмет изобретения

1. Укрытие алюминиевого электролизера, включающее местный колокольный газоотссс, перекрывающий только отдельную определенную часть верха шахты катодного устройства, отличающееся тем, что, с целью герметизации электролизера по всему .периметру и улучшения условий труда, она выполнено секционно, причем одна пластина гибкого полотна каждой секции жестко приварена к верхнему поясу каркаса, а нижняя — к барабану, связан. ному с механическим и ручным приводами.

2. Укрытие алюминиевого электролизера по и. 1, отличаюшееся тем, что, с целью фиксации навитой на барабан шторы на определенной высоте, в стойках каркаса шарнирно установлены откидные рычаги, 208965

12 ) (ФА@, ф зг зз

fZ 1O г 1l

Фиг. 7 — — — — f7, Составитель Григоренко

Редактор П. И. Середин Техред А. А. Камышникова Корректоры: И. Л. Кириллова и Н. В. Босняцкая

Заказ 814/9 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сап нова, 2