DE1046340B

DE1046340B - Plant for the recovery of evaporation and condensation products, sublimates, dust, etc. Like. From the exhaust air from furnace halls in aluminum electrolysis

Info

Publication number: DE1046340B
Application number: DEV9229A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Ginsberg; Dipl-Ing Werner Helling
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1955-07-19
Filing date: 1955-07-19
Publication date: 1958-12-11

Description

DEUTSCHESGERMAN

Bei der Erzeugung von Aluminium durch Schmelzflußelektrolyse in sogenannten offenen Öfen ist die damit verbundene Entwicklung von Verdampfungs- und Kondensationsprodukten, Sublimaten, Stäuben und dergleichen eine erhebliche Belästigung für die dabei beschäftigten Personen. Andererseits gehen hierdurch auch Stoffe verloren, die man ihres Wertes wegen nicht verloren geben möchte.In the production of aluminum by fused-salt electrolysis in so-called open ovens is the associated development of evaporation and Condensation products, sublimates, dusts and the like are a considerable nuisance for them employed people. On the other hand, this also causes substances to be lost that are valuable because of their value don't want to give up lost.

Die Fabrikhallen enthalten eine große Anzahl öfen in Serie geschaltet. Die große Ofenzahl ist notwendig, da die Leistung der einzelnen öfen nur einige hundert Kilogramm je Tag beträgt. Die Öfen sind heiß, und der Elektrolyt im Ofen wird auf einer Temperatur von etwa 1000° C gehalten. Die beim Betrieb dieser Öfen durch Verdampfung bzw. Verstaubung eintretenden Verluste betreffen die laufend zugeführten Chemikalien, wie Tonerde, Kryolith usw. Bei diesen handelt es sich einerseits um Verdampfungsprodukte, die schon unmittelbar über dem Ofen kondensieren, bzw. sublimieren, und andererseits um Rauch und Staub. Alle diese Produkte verlassen die Halle mit der Abluft. Ein Teil davon fällt jedoch auf den Fußboden nieder.The factory halls contain a large number of ovens connected in series. The large number of ovens is necessary because the output of the individual ovens is only a few hundred kilograms per day. The ovens are hot, and the electrolyte in the furnace is kept at a temperature of around 1000 ° C. The operation of this Losses caused by evaporation or dusting in furnaces relate to those continuously fed in Chemicals such as clay, cryolite, etc. These are on the one hand evaporation products, which condense or sublime immediately above the stove, and on the other hand to smoke and Dust. All of these products leave the hall with the exhaust air. However, some of it falls on the floor low.

Eine fachgerechte Rückgewinnungsanlage für diese Öfen wäre zu teuer und stünde in keinem Verhältnis zu den zu erzielenden Vorteilen, zumal der Ofenbetrieb durch eine solche Anlage erschwert und behindert würde.A professional recovery system for these furnaces would be too expensive and would be disproportionate to the advantages to be achieved, especially since the furnace operation is made difficult and hindered by such a system would.

Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten und gestattet es, durch einfache, verhältnismäßig billige Maßnahmen wenigstens einen Teil der sonst verlorengehenden Stoffe zurückzugewinnen.The invention eliminates these difficulties and allows, by simple, relatively cheap Measures to recover at least some of the otherwise lost substances.

Erfindungsgemäß werden die Fabrikhallen so gebaut, daß die Öffnungen für den Zutritt der Frischluft tief in der Nähe des Bodens des Ofenhauses angeordnet sind. Die Abluftaustrittsöffnungen befinden sich über den Öfen an dem höchsten Punkt im Dach. Hierdurch wird erzielt, daß das Luftvolumen natürlich und gleichmäßig bewegt wird. Die Abluft, muß dabei zwangsläufig Kondensatoren, Prallflächen und Staubfallen passieren. Die Frischluftöffnungen sind so angeordnet, daß sie nach Bedarf von allen Windrichtungen Einlaß bieten. Sie sind ferner je nach Windrichtung und -stärke in ihrem Öffnungsquerschnitt regelbar. Die Abluftöffnungen sind gleichfalls regelbar, und zwar gegebenenfalls z. B. durch an sich bekannte drehbare, sich selbst einstellende Aufsätze. Hierdurch wird erreicht, daß der Luftstrom in den Hallen stets sich so bewegt, daß die Luft durch die Frischluftöffnungen eintritt und durch die Abluftöffnungen austritt unter Passieren der Kondensatoren und Staubfallen. Hier wird dann ein großer Teil der mitgeführten wertvollen Substanzen festgehalten.According to the invention, the factory halls are built so that the openings for the entry of fresh air are placed deep near the floor of the furnace house. The exhaust air outlet openings are located above the ovens at the highest point in the roof. This ensures that the air volume is natural and is moved evenly. The exhaust air must inevitably have capacitors, baffles and Dust traps happen. The fresh air openings are arranged in such a way that they come from all wind directions as required Offer entry. They are also depending on the wind direction and strength in their opening cross-section adjustable. The exhaust air openings are also adjustable, and if necessary, for. B. by itself known rotating, self-adjusting attachments. This ensures that the air flow in the Hallen always moves in such a way that the air enters through the fresh air openings and through the exhaust air openings escapes by passing the capacitors and dust traps. This is where a large part of the valuable substances carried along.

Bei der Ausrüstung der Fabrikhallen mit den er-When equipping the factory halls with the

Anlage zur Rückgewinnung von
Verdampfungs- und Kondensationsprodukten, Sublimaten, Stäuben u. dgl.
aus der Abluft von Ofenhallen
bei der AluminiumelektrolysePlant for the recovery of
Evaporation and condensation products, sublimates, dusts and the like.
from the exhaust air from furnace halls
in aluminum electrolysis

Anmelder:
Vereinigte Aluminium-WerkeApplicant:
United Aluminum Works

Aktiengesellschaft,
Bonn, Am NordbahnhofCorporation,
Bonn, at the north station

Dr.-Ing. Hans Ginsberg, Bad Godesberg,Dr.-Ing. Hans Ginsberg, Bad Godesberg,

und Dipl.-Ing. Werner Helling, Grevenbroich,and Dipl.-Ing. Werner Helling, Grevenbroich,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

forderlichen Öffnungen für Frischluftzutritt und Abluftaustritt können die meist bereits vorhandenen Türen und Fenster sowie Dachlüfter, vorteilhaft evtl. nach zweckentsprechender Ausgestaltung, mitverwendet werden.Most of the already existing openings can be necessary for fresh air inlet and exhaust air outlet Doors and windows as well as roof ventilators, advantageously possibly according to the appropriate design, are also used will.

Für die richtige und zweckmäßige Anwendung der vorliegenden Erfindung ist es jedoch erforderlich, daß bei den Abluftöffnungen Rücksicht auf den Einbau der Kondensatoren und Staubfallen genommen werden muß; bei Staubfallen nach Art der Zyklone ist es z. B.However, for the correct and proper application of the present invention it is necessary that Take into account the installation of capacitors and dust traps at the exhaust air openings got to; in the case of dust traps on the cyclone type, it is z. B.

zweckmäßig, die Abluftöffnungen als einzelne, auf dem Dach der Halle in deren Längsrichtung verteilte Öffnungen auszuführen. Auch die Frischluftöffnungen, für die zweckmäßigerweise die Tür- und Fensteröffnungen mitbenutzt werden, sind mit Rücksicht auf ein nicht zu großes, durch die Halle bewegtes Luftvolumen einerseits und auf die Ausnutzung eines möglichst großen Teiles der Frischluft zum Transport der Dämpfe und Stäube andererseits möglichst tief in Bodennähe anzuordnen.expediently, the exhaust air openings as individual openings distributed on the roof of the hall in the longitudinal direction thereof to execute. Also the fresh air openings, for which the door and window openings are expedient are also used, taking into account that the volume of air moving through the hall is not too large on the one hand and on the use of as large a part of the fresh air as possible to transport the On the other hand, to arrange vapors and dusts as low as possible near the ground.

Beim zweiten Punkt, der zwangsläufigen Luftbewegung in der Halle von den Frischluft- zu den Abluftöffnungen, ist die Berücksichtigung der verschiedenen Windrichtungen und -stärken — wie bereits ausgeführt — besonders wichtig. Es ist erforder-Hch, Frischluftöffnungen aus allen Richtungen anzuordnen und jeweils nur die zu öffnen, auf die der Wind drückt und bei stärkerem Wind auch diese noch durch teilweises Schließen zu drosseln, um das durch die Halle bewegte Luftvolumen möglichst gleichmäßigAt the second point, the inevitable movement of air in the hall from the fresh air to the Exhaust air openings, is taking into account the different wind directions and strengths - as already executed - especially important. It is necessary to arrange fresh air openings from all directions and only to open those on which the wind is pressing and, if the wind is stronger, these too by partially closing it to reduce the volume of air moving through the hall as evenly as possible

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zu halten. Dazugehören leicht zu bedienende Reguliervorrichtungen für diese Frischlufteinströmöffnungen.to keep. This includes easy-to-use regulating devices for these fresh air inflow openings.

Bei den Abluf töffnungen ist die Reguliermöglichkeit für die durchströmende Luftmenge nicht so wichtig wie bei den Frischluftöffnungen, kann diese aber erganzen. The exhaust air openings can be regulated Not as important for the amount of air flowing through as it is for the fresh air openings, but it can supplement this.

In einer Anlage zur elektrolytischen Erzeugung von Aluminium in offenen Öfen wird durch die heißen Öfen ein ständiger, kräftiger vertikaler Luftstrom in der Halle aufrechterhalten, der die erfindungsgemäß erforderliche Luftbewegung stark unterstützt. Trotzdem ist es zweckmäßig, die Abluftöffnungen an ihrer Atistrittsstelle mit den bekannten drehbaren Aufsätzen zu versehen, die vom Wind in die richtige Stellung gedreht werden, den Zug verstärken und eine Umkehrung der Strömungsrichtung verhindern.In a plant for the electrolytic production of aluminum in open furnaces, the hot Furnaces maintain a constant, powerful vertical flow of air in the hall, which according to the invention required air movement strongly supported. Nevertheless, it is advisable to close the exhaust air openings on their Atistrittsstelle to be provided with the well-known rotatable attachments, which from the wind in the right Position, increase the pull and prevent a reversal of the flow direction.

Die Kondensatoren werden unmittelbar über den Öfen in vertikalen Wärmestrom angeordnet, und zwar so niedrig wie möglich, wobei ihr tiefster Punkt noch über dem von evtl. vorhandenen Kränen bestrichenen Raum liegen soll. Die Kondensatoren wirken durch ihre verhältnismäßig kalte Oberfläche auf die in dem vorbeistreichenden Abluftstrom enthaltenen Dämpfe. Auch Prallflächen können in mittelbarer Nähe des Ofens angebracht werden. Für die Staubfallen sind z. B. die Methoden der Staubabscheidung brauchbar, die auf der Fliehkraft der Staubteilchen in strömender, zwangsläufig aus der geraden Richtung abgelenkter Luft beruhen.The condensers are placed directly above the furnaces in a vertical flow of heat, namely as low as possible, with its lowest point still being swept above that of any existing cranes Space should be. The capacitors act through their relatively cold surface on the in the vapors contained in the passing exhaust air stream. Impact surfaces can also be in the immediate vicinity of the Oven. For the dust traps z. B. the methods of dust separation useful, which is due to the centrifugal force of the dust particles flowing in, inevitably deflected from the straight direction Based on air.

In der Zeichnung sind zwei zweckmäßige Ausführungsbeispiele für Kondensatoren und Staubfallen dargestellt. Es zeigen darinIn the drawing are two useful embodiments for capacitors and dust traps shown. It show in it

Abb. 1 einen Kondensator mit Blick von oben und Schnitt a-a,Fig. 1 a capacitor with a view from above and section a-a,

Abb. 2 eine Staubfalle im senkrechten Schnitt und Schnitt a-a.Fig. 2 a dust trap in vertical section and section a-a.

Der Kondensator besteht aus einem waagerecht zickzackförmig gebogenen Rohr 1; seine äußeren Abmessungen entsprechen etwa der Ofengrundfläche. Der Kondensator ist an Seilen 2 über dem Ofen aufgehängt und wird von Wasser aus der Wasserleitung, dessen Druck auf etwa 0,1 bis 0,2 atü reduziert ist, durchströmt. Zu diesem Zweck ist der Kondensator mittels Schlauchverbindung an die Zuleitung 3 und die Ableitung 4 angeschlossen. Die Anschlüsse lassen sich durch Ventile 5 bei Bedarf sperren. Unterhalb der Wasserrohre sind Rinnen 6 zur Aufnahme der an den Rohren sich kondensierenden bzw. sublimierenden Substanzen angeordnet. Das Abwasser wird nützlichen Zwecken zugeführt, z. B. sanitären Anlagen usw. Die Kondensatoren werden regelmäßig ausgewechselt und die abgeschiedenen Substanzen daraus entfernt.The condenser consists of a horizontally zigzag bent tube 1; its external dimensions correspond roughly to the furnace footprint. The condenser is suspended from ropes 2 above the furnace and is of water from the water pipe, the pressure of which is reduced to about 0.1 to 0.2 atü, flows through. For this purpose, the condenser is connected to the supply line 3 and by means of a hose connection the lead 4 connected. The connections can be blocked by valves 5 if necessary. Below the water pipes are channels 6 for receiving those condensing or subliming on the pipes Substances arranged. The wastewater is fed to useful purposes, e.g. B. sanitary facilities etc. The capacitors and the separated substances are regularly replaced removed.

Bei der Staubfalle nach Abb. 2 ist auf dem Dach 7 einer Werkshalle das Abluftrohr 8 angebracht, welches das Dach durchdringt. Unter dem Abluftrohr 8 hängt der Zyklon 9 mit der Ablufteintrittsöffnung 10. die die Abluft tangential in den Abscheideraum 11 leitet, wo der Staub durch die Wirkung der Fliehkraft abgeschieden wird und sich im Sammelraum 12 sammelt, von wo er bei Bedarf in üblicher Weise entfernt wird, z. B. durch ein Fallrohr zum Fußboden der Werkshalle. Das Abluftrohr 8 ist über dem Dach 7 mit einer Windhaube 13 versehen, die vom Wind in die jeweils günstige Stellung gedreht wird und die Bewegung der Abluft aus der Halle fördert. Über dem Dach 7 ist in dem Abluftrohr 8 auch eine Regenfalle 14 angebracht; die das Eindringen von Regen in die Apparatur verhindert.In the dust trap according to Fig. 2, the exhaust pipe 8 is attached to the roof 7 of a factory hall, which penetrates the roof. Under the exhaust pipe 8, the cyclone 9 with the exhaust air inlet opening 10 hangs directs the exhaust air tangentially into the separation space 11, where the dust is separated by the effect of centrifugal force and collects in the collection space 12, from where it is removed in the usual way if necessary, e.g. B. through a downpipe to the floor of the workshop. The exhaust pipe 8 is above the roof 7 with a Provided wind hood 13, which is rotated by the wind in the respective favorable position and the movement the exhaust air from the hall. A rain trap 14 is also attached in the exhaust air pipe 8 above the roof 7; which prevents rain from entering the equipment.

Claims

Patent claims:

1. Plant for the recovery of evaporation and condensation products, sublimates, Dusts and the like from the exhaust air from furnace halls for aluminum electrolysis, characterized in that that the openings for the entry of fresh air, which as required from all wind directions offer an inlet and depending on the wind direction and strength in their opening cross-section are adjustable, deep near the floor of the furnace house and the exhaust air outlet openings, which are also adjustable Arranged high above the ovens in the roof and also baffles, condensers or, if necessary, dust traps are provided at the exhaust air outlet openings.

2. Plant according to claim 1, characterized in that the exhaust air openings by rotatable, self-adjusting essays are adjustable.

3. Plant according to claim 1 and 2, characterized in that the capacitors are directly are arranged above the ovens in the vertical air flow so that their lowest point is immediately above the crane-swept room.

4. Plant according to claim 1, characterized in that the baffles in the immediate Near the stove.

5. Installation according to claims 1 to 3, characterized in that a zigzag shape above the furnace curved water-cooled pipe with grooves underneath the water pipe for the inclusion the condensing or subliming substances is used as a capacitor.

6. Plant according to claims 1 and 2, characterized by the arrangement of known per se Cyclones as dust separators on the exhaust air outlet openings.

1 sheet of drawings