CN217677824U

CN217677824U - 电解铝生产中二氧化碳集中收集装置

Info

Publication number: CN217677824U
Application number: CN202221199721.6U
Authority: CN
Inventors: 熊晓林
Original assignee: Guizhou Xinsenju Mining Co ltd
Current assignee: Guizhou Xinsenju Mining Co ltd
Priority date: 2022-05-19
Filing date: 2022-05-19
Publication date: 2022-10-28
Anticipated expiration: 2032-05-19

Abstract

本实用新型公开了一种电解铝生产中二氧化碳集中收集装置，其中，罩板下面固定安装有绝缘板，绝缘板下面安装有集气烟道，集气烟道固定连接烟气管上端头，烟气管侧面固定连接下料管下端头，下料管穿过集气烟道、绝缘板、罩板，打壳气缸连接打壳锤杆，打壳锤杆穿过集气烟道、绝缘板、罩板插入烟气管内。本实用新型防止二氧化碳与空气混合，二氧化碳浓度大幅提高，满足工业回收利用浓度要求，减少二氧化碳排放，避免抽出烟气带走电解热量，保温效果好，排烟风机功率大幅降低，能耗低，消除锤头长包及下料孔堵料现象。

Description

电解铝生产中二氧化碳集中收集装置

技术领域

本实用新型属于电解铝技术领域，具体涉及一种电解铝生产中二氧化碳集中收集装置。

背景技术

电解铝生产是二氧化碳排放大户，电解槽每生产一吨铝，就排放二氧化碳约1.22T，传统的生产工艺无法对电解铝产生的二氧化碳进行回收利用，在对烟气进行脱氟、除尘、脱硫后，包含二氧化碳在内的烟气直接排入大气。电解槽在生产时，其炉膛内装有铝液及电解质液，电解质液之上是阳极炭块，阳极炭块表面及炉膛大、小面均用炉面保温料覆盖，在电解槽内形成由阴极炭块、侧部炉帮、阳极炭块、炉面保温料围成的密闭空间。炉面中缝一般设置4至6个下料孔及一个出铝洞，下料孔处每间隔几十秒需进行一次打壳和下料，为常开洞口，发生锤头长包及堵料现象需及时处理，否则会影响生产，出铝洞可以只在出铝等短暂的作业时段敞开，其余时间可进行封盖处理（当封盖时烟气由下料孔排出），可为不常开洞口。下料孔及出铝洞同时也承担排气任务，电解铝烟气主要成分是二氧化碳，浓度约为90%，生产时烟气从下料孔及出铝洞排出,进入由槽罩板等围成的空间。电解铝生产由于需要定期进行阳极更换、炉面维护、处理打壳锤头长包、处理下料孔堵料、巡视槽内情况等作业，要求电解槽炉面上方至水平罩板以下有足够大的操作空间，以便可以进行上述作业。同时为了解决电解烟气收集、保温等问题，对该空间用铝制槽罩板及炉门进行密闭，即形成由电解槽炉面、铝制槽罩板及炉门、水平罩板共同围成的相对密闭空间，烟气由下料孔或出铝洞排出后即进入该空间。由于电解槽槽罩板及炉门总数多达100余块，其与炉面、水平罩板等形成的空间在各接触处（槽罩板与槽罩板、槽罩板与槽沿板、槽罩板与水平罩板、水平罩板与阳极导杆等）均不同程度地存在缝隙，且槽罩板及炉门在进行相关作业时需要打开，因而该空间只能做到相对密闭，气体实际上可以自由进出。生产中是依靠排烟风机提供的强大抽力，在槽内形成负压，使烟气被吸入抽走。这解决了烟气外逸的问题，但不可避免地吸入了大量的空气，使最终烟气总量达到了原始烟气的100倍左右，这就要求排烟风机有较大的功率，大量的烟气在被抽走时也带走了更多的热量，使电解铝能耗增加，而烟气中的二氧化碳浓度则被稀释至1%左右，失去工业回收价值，导致烟气经过净化、脱硫系统，进行氟化物吸附、除尘、脱硫后直接排入大气，既不利于节能减排，也是二氧化碳的资源浪费。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种防止二氧化碳与空气混合，二氧化碳浓度大幅提高，满足工业回收利用浓度要求，减少二氧化碳排放，避免抽出烟气带走电解热量，保温效果好，排烟风机功率大幅降低，能耗低，消除锤头长包及下料孔堵料现象的电解铝生产中二氧化碳集中收集方法及收集装置。

本实用新型的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的:

本实用新型的一种电解铝生产中二氧化碳集中收集装置，其特征在于，罩板下面固定安装有绝缘板，绝缘板下面安装有集气烟道，集气烟道固定连接烟气管上端头，烟气管侧面固定连接下料管下端头，下料管上端头连接料箱，料箱内安装有下料器，下料管穿过集气烟道、绝缘板、罩板，料箱安装在支承梁腹板上，支承梁腹板上固定安装有打壳气缸，打壳气缸连接打壳锤杆，打壳锤杆穿过集气烟道、绝缘板、罩板插入烟气管内。

所述下料管倾斜固定连接烟气管侧面，下料管与烟气管连通。

所述打壳锤杆可在集气烟道、绝缘板、罩板、烟气管内上下移动。

本实用新型与现有技术相比，具有明显的有益效果；从以上技术方案可知：通过罩板下面固定安装有绝缘板，绝缘板下面安装有集气烟道，集气烟道固定连接烟气管上端头，烟气管侧面固定连接下料管下端头，下料管上端头连接料箱，料箱内安装有下料器，下料管穿过集气烟道、绝缘板、罩板，料箱安装在支承梁腹板上，支承梁腹板上固定安装有打壳气缸，打壳气缸连接打壳锤杆，打壳锤杆穿过集气烟道、绝缘板、罩板插入烟气管内。生产时，物料从料箱经下料器送入下料管，物料穿过下料管进入烟气管内，穿过烟气管进入电解质液电解，烟气管内安装有可上下移动的打壳锤杆，打壳锤杆上面连接打壳气缸，打壳气缸带动打壳锤杆在烟气管内上下移动打壳，每间隔几十秒进行一次打壳和下料防止发生打壳锤杆锤头长包及堵料现象，当炉面保温料受热形成封盖时，电解质液与炉面保温料之间的空间密闭，引风机将主要是二氧化碳的烟气从烟气管下端口引入烟气管内，穿过烟气管进入集气烟道，再将烟气收集处置后生产其他产品。由于原始烟气从烟气管排出后直接进入集气烟道进行集中收集，不再进入由罩板等围成的密封效果较差的空间，避免了大量空气混入，使电解槽排出的烟气二氧化碳浓度大幅上升，完全满足工业回收利用要求，实现二氧化碳回收利用，不仅减少了二氧化碳对大气的排放，而且还使企业额外获得二氧化碳资源。由于原始烟气不再与大量的空气混合，烟气总量大幅减少，约为原来的百分之一，这将极大程度地降低排烟风机的功率，起到节能作用。烟气总量减少，带走的热量也随之减少，从而降低电解铝能耗。利用炉面处烟气管、智能槽控机、智能控制气缸解决电解铝生产中打壳锤杆锤头长包现象，锤头位于烟气管内，当锤头长包时，由于长包处直径变大，而烟气管垂直于电解槽中缝方向内口尺寸仅比锤头直径稍大一点，锤头完成打壳动作返回时锤头长包处不能通过，烟气管口卡住锤头长包处，导致气缸上升受阻不能完成其上升行程，槽控机检测到气缸上升行程未走完，据此判断锤头长包。当槽控机判断锤头出现长包现象时，指令缩短锤头打击行程，使锤头打入电解液深度合理，锤头包不再继续生长，原有锤头包在集气口的剐蹭及重力作用下脱落，从而消除锤头长包。且利用炉面处烟气管、智能槽控机、智能控制气缸解决电解铝生产中下料孔堵料现象，打壳锤杆锤头及下料管均位于烟气管内，当发生堵料时，料堆积于烟气管内，使锤头打壳动作受阻，打壳气缸打击行程不能走完，槽控机检测到打壳气缸打击行程未达到规定行程，据此判断发生堵料。当槽控机检测到堵料时，对该点进行停止下料而只进行打壳的指令，并加大打壳气缸打击行程，直到打穿壳面，打壳气缸能走完完整的打击行程，堵料现象消除为止。整个处理过程中槽控机将该点停止的下料量自动分配到其余下料点，槽子不会因缺料而发生阳极效应。总之；本实用新型防止二氧化碳与空气混合，二氧化碳浓度大幅提高，满足工业回收利用浓度要求，减少二氧化碳排放，避免抽出烟气带走电解热量，保温效果好，排烟风机功率大幅降低，能耗低，消除锤头长包及下料孔堵料现象。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型俯视图；

图4为图3A-A的剖视图；

图5为图3B-B的剖视图；

图6为图1去掉绝缘板、支承梁腹板、罩板的结构示意图；

图7为本实用新型的使用状态图；

图8为图7的俯视图；

图9为图8C-C的剖视图；

图10为图8D-D的剖视图。

附图标记：

1、烟气管；2、下料管；3、集气烟道；4、绝缘板；5、支承梁腹板；6、下料器；7、料箱；8、打壳气缸；9、打壳锤杆；10、罩板；11、槽壳；12、槽罩板；13、阴极钢棒；14、阳极；15、内衬材料；16、阴极炭块；17、铝液；18、电解质液；19、炉面保温料。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

一种电解铝生产中二氧化碳集中收集装置，其特征在于，罩板10下面固定安装有绝缘板4，绝缘板4下面安装有集气烟道3，集气烟道3固定连接烟气管1上端头，烟气管1侧面固定连接下料管2下端头，下料管2上端头连接料箱7，料箱7内安装有下料器6，下料管2穿过集气烟道3、绝缘板4、罩板10，料箱7安装在支承梁腹板5上，支承梁腹板5上固定安装有打壳气缸8，打壳气缸8连接打壳锤杆9，打壳锤杆9穿过集气烟道3、绝缘板4、罩板10插入烟气管1内。

所述下料管2倾斜固定连接烟气管1侧面，下料管2与烟气管1连通。

所述打壳锤杆9可在集气烟道3、绝缘板4、罩板10、烟气管1内上下移动。

使用时，物料从料箱经下料器6送入下料管2，物料穿过下料管2进入烟气管1内，穿过烟气管1进入电解质液18电解，烟气管1内安装有可上下移动的打壳锤杆9，打壳锤杆9上面连接打壳气缸8，打壳气缸8带动打壳锤杆9在烟气管1内上下移动打壳，每间隔几十秒进行一次打壳和下料防止发生打壳锤杆9锤头长包及堵料现象，当炉面保温料19受热形成封盖时，电解质液18与炉面保温料19之间的空间密闭，引风机将主要是二氧化碳的烟气从烟气管1下端口引入烟气管1内，穿过烟气管1进入集气烟道3，再将烟气收集处置后生产其他产品即可。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种电解铝生产中二氧化碳集中收集装置，其特征在于，罩板（10）下面固定安装有绝缘板（4），绝缘板（4）下面安装有集气烟道（3），集气烟道（3）固定连接烟气管（1）上端头，烟气管（1）侧面固定连接下料管（2）下端头，下料管（2）上端头连接料箱（7），料箱（7）内安装有下料器（6），下料管（2）穿过集气烟道（3）、绝缘板（4）、罩板（10），料箱（7）安装在支承梁腹板（5）上，支承梁腹板（5）上固定安装有打壳气缸（8），打壳气缸（8）连接打壳锤杆（9），打壳锤杆（9）穿过集气烟道（3）、绝缘板（4）、罩板（10）插入烟气管（1）内。

2.如权利要求1所述的电解铝生产中二氧化碳集中收集装置，其特征在于，所述下料管（2）倾斜固定连接烟气管（1）侧面，下料管（2）与烟气管（1）连通。

3.如权利要求1所述的电解铝生产中二氧化碳集中收集装置，其特征在于，所述打壳锤杆（9）可在集气烟道（3）、绝缘板（4）、罩板（10）、烟气管（1）内上下移动。