Установка для разогрева и обжига подины электролизера для производства алюминия

Установка для разогрева и обжига подины электролизера для производства алюминия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социалистнчеснни

Респмблим

<1ц 7343 1 2 (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 140278 (21) 2581972/22-02 с присоедииеиием заявки Йо (23) Г)риоритет—

Опубликовано 1505.8(1 Бюллетемь ¹ 18

Дата опубликовани я описания 1505.80

К„г

С 25 С 3/10

Государетвеииый комитет

СССР ио делам изобоетеиий и открытий (53) УДИ 669.713.7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.П.Романов, А.П.Репко, Л.Д.Капустин, Е.Г.Овчаренко, Е.И.Кузнецов и П,C, Èèxàëüêîâ (71) Заявитель

Братский алюминиевый завод (54) УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗОГРЕВА И ОБЖИГА ПОДИНЫ

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ

Контроль эа работой жидкостных горелок, закрытых крышками и анодом, затрудн ен настолько, что прекращение .работы горелки обнаруживается с боль20 .шим запозданием, а подаваемое в го релку.топливо. растекается по подине, пропитйвает межблочные швы, ухудшая их качество за счет растворения составляющих пека.

2 Укаэанные недостатки способа предопределяют низкую эффективность и значительную сложность осуществления, в связи с чем обжиг сжиганием жидкого или газообразного топлива под ано30 дом не нашел практического применеИзобретение относится к области электролитического производства алюминия и может быть использовано для разогрева катодного узла и обжига набивных швов подины электролизеров.

Известна установка для разогрева и обжига подины электролизера для производства алюминия, включающая одно или несколько горелочных устройств. Обжиг подины ведут сжиганием топлива в форсунках под анодом, т.е. в пространстве между подиной и .анодом обеспечивая разогрев подины до 700750 С (1) .

Применение известного технического решения малоэффективно ввиду ряда существенных недостатков. Поскольку обжиг ведется газопламенной смесью, наличие острого пламени в пространстве между подиной и анодом вызывает черезмерно высокую скорость нагрева верхних слоев подины, что снижает качество межблочных швов, вызываЕт термический изгиб подины, т.к. разность температур верхней и нижней ее граней составляет 600 С и более.

Контакт пламени с подиной в одном месте продолжительностью более 10 мин вызывает трещинообразование от неравномерного нагрева. Эти недостатки в конечном счете отрицательно сказываются на сроке службы катода. Для обеспечения плавного разогрева подины требуется значительно снизить теплопроизводительность одной горелки с соответствующим увеличением их числа (до 10 и более) . Это требование может быть осуществлено (при зна чительном усложнении конструкции уста 0 новки) с использованием газовых горелок. Жидкостные горелки более. сложны по конструкции и в эксплуатации, поэтому увеличение их числа вообще .трудноосуществимо.

73 4312 ния в отечественной алюминиевой промышлеииости.

Целью настоящего изобретения является повышение срока службы катода эа счет плавного подъема. И равномерного распределения температуры по плошади подины, высокотемпературногo нагрева последней, а также сиижение трудозатрат и расхода топлива на обжиг.

Указанная цель достигается тем, что установка для обжига подины имеет разбавительные камеры, сблокированные с горелочными устройствами, раз.мещенными вне эоны обжига и соединенными с этой зоной га.заходами, На чертеже схематически изображен общий вид предложенной установки, Установка, использующая х<идкое топливо, включает последовательно расположенные горелочное устройство 1 разбавительную камеру 2, гаэоход 3, а также смонтированные на обшей раме с ними, топливный бак 4, вентилятор 5, насос и трубо- и воэдухопроводы (позицией не обозначены) . Из соображений повышения равномерности распределения температуры по площади подины б, установка включает два комплекта укаэанных устройств. Газоходы диаметром 250-300 мм футерова<ил изнутри жароупорнотеплоиэоляционным слоем, например, жароупорным бетоном. Внизу газоходы имеют расширения, образующие удлиненную щель 7, направленную в поданодное пространство, Нижние части газоходов в плане размещены по разным сторонам от продольной оси электролизера. Рама, на которой смонтирована установка, опирается на анодную раму 8 электролизера. За пределы горизонтальных и вертикальных габаритов электролизера установка не .выхо-, дит, чем не создает помех для движения машин, обслуживающих элеКтролизеры, Зазоры, между анодом и боковымч стенками катода перекрыты крышками 9 эа исключением проемов для гаэоходов и выброса продуктов сгорания в атмосферу корпуса. Поверхность подины покрывается тонким слоем теплопроводного порошка 10, например, окиси магния, боковые стенки футеровни покрываются либо слоем сырья, которое применяется для пуска электролизера, либо за<яитным порошком,, наносимым в виде сусцензии. Последний применяется и для зашиты боковых гране анода. Между анодом и подиной о продольной оси может быть установлена перегородка 11, препятствующая смешиванию встречных газовых потоков во время обжига. Она может быть выполнена в виде алюминиевой отливки сечением, например 100х50 ми, или в виде валика из порошкообраэного материала - одного иэ тех, которые входят в состав пусковой шихты.

Применение вынесенного за пределы зоны обжига горелочного устройства, разбавительной камеры позволяет легко (при необходимости автоматически) подцерживать температурный режим обжига, обеспечить плавный подъем температуры подины, равномерный на40 грев ее по плошади. Известно, что такие условия и являются необходимыми,цля увеличения межремонтного срока службы катода на б-8 мес. Полустационарные лошные горелочные устройства по сравнению с малогабаритныли ручными (которые только и могут быть размещены между анодом и подиной с воэможностью перемещения) позволяют птимиэировать режим горения, повысить конечную температуру обжига, снизить расход топлива и трудозатраты.

Формула изобретения

Установка для разогрева и обжига подины электролизера для производства алю<ялния, включающая одно или . несколько горелочных устройств, о т бО л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения срока службы катода за счет плавного подъема и равномерного распределения температуры по плошади подины, установка снабжена разба65 вительными камерами, каждая иэ котоУстановка с помощью мостового крана устанавливается на анодной раме 8 намеченного и обжигу электролизера, Горелки 1 подключаются к сети сл<атого воздуха и включаются в работу, Начальная температура газовой смеси, поступающей по гаэоходам 3 в зону обжига (200-300 С), обеспечивается при малой подаче топлива и

1 увеличенном раз бавлении дымовых газов воздухом, которое регулируется заслонкой на входе воздуха в разбавительную камеру 2, Заданный режим повышения температуры обжига может быть легко автоматизирован.При этом надежно обеспечивается и заданная скорость

15 нагрева подины б, и темпеЬатурная остановка в ходе образования полуd кокса в подовых швах (400-450 С), и другие требования термического режима обжига, Газовая смесь под ступает в зону обжига по.газоходам

3 и распространяется от коротких сторон анода к его поперечной оси и далее на выход к неприкрытым. участкам зазора между анодом и боковой футеровкой. По мере обжига степень разбавления снижается вплоть до полного прекращения, По достижении конечной температуры.подины 800-850 С анод опус- о кают на высоту 50-100 мм от подины и заливают электролит или алюминий, после чего установку снимают с электролиэера.

734312

Составитель В.Крюков

Редактор Т.Авдейчик Техред N.Кузьма Корректор Ю.Макаренко

Заказ 2014/37 Тираж 698 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фнячал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная,4 рых, сблокирована с горелочны. устройством, при этом камеры размещены вне зоны обжига и соединены с ней газоходами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 130683, кл, С 25 С 3/06, 1959,