DE905788C - Device for gas collection on electrolytic ovens equipped with self-baking anodes for the production of aluminum by melting electrolyte. - Google Patents
Device for gas collection on electrolytic ovens equipped with self-baking anodes for the production of aluminum by melting electrolyte.Info
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Description
AUSGEGEBEN AM 4. MÄRZ 1954ISSUED MARCH 4, 1954
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Elektrokemisk A/S, OsloElektrokemisk A / S, Oslo
von Aluminium od. dgl.of aluminum or the like.
Die Erfindung betrifft diie Gas auf Sammlung in mit selbstbäckenden Anoden, sog. Söderberg-Anaden, 'ausgerüsteten Elektrolyseöfen zur schmelzelektroly ti sehen Erzeugung· vom Alumimium, od. dgl.The invention relates to gas collection in with self-baking anodes, so-called Söderberg anaden, 'Equipped electrolytic furnaces for melting electrolyte ti see production · of aluminum, or the like.
Bei dein ältesten öfen, die für die Gasaufsanimlunig eingerichtet wurden, hat man die Anoden mit einer Umhüllung umgaben, dlie min verschließbaren Jalousien versehen waren, durch welche die Beschickung zugegeben wurde. Da dliesie Konstruktion nur eine mäßige Abdichtung1 ermöglichte, wurden größere Mengen Luft eingesogen, wodurch die Of engage stark verdünnt wurden. Das Gasvolumein wurdb hierdurch unverhältnismäßig groß, und da zu große Anlagen erforderlich waren, war diie Rückgewinnung von Fluor aus den Ofetngasen wirtschaftlich nicht lohnend!. Man hati daher dlie Gase nur abgesogen und, wenim Schäden an diar Vegetation in der Umgebung dar öfen verhindert werden sollten, diese neutralisiert.In the oldest furnaces that were set up for gas supply, the anodes were encased in a cover with closable blinds through which the charge was admitted. Since this construction only allowed a moderate seal 1 , larger amounts of air were sucked in, which greatly diluted the Of engage. This made the gas volume disproportionately large, and since the facilities were too large, the recovery of fluorine from the furnace gases was not economically viable! The gases were therefore only sucked off and, if damage to the vegetation in the vicinity was to be prevented, they were neutralized.
Die Paterotinhaberin baschäftigt sich schon seit langem mit dlem Problem de-r Aufsammlung der Anodengase in konzentrierter Form mit dem Ziiiale einer wirtschaftlichen Gewinnung von Fluor. Hierbei wurde eine. Gasaufsaimmlungsvorrichtung entwickelt, die sich durch einen Idle Anode umgebenden Kanal auszeichnet!, welcher sich dicht an dlie Anode anschließt und das> Gas ohne Verdünnung anzusammeln gestattet. Dia Dichtung gegen die Badobarfläche geschieht bei dieser Vorrichtung, die in der norwegischen Patentschrift! 72 332 beschrieben1 ist, mit Hilfe der Beschickung.The Paterot owner has long been concerned with the problem of the collection of the anode gases in concentrated form with the aim of economical production of fluorine. Here was a. Developed gas absorption device, which is characterized by a channel surrounding the idle anode !, which is closely connected to the anode and allows the> gas to accumulate without dilution. The seal against the bar surface is done with this device, which is described in the Norwegian patent! 72 332 is described 1 , with the help of the feed.
Bei den so ausgerüsteten öfen wird das aufgesammelte Gas durch einen Gasbrenner geleitet und mit Luft verbrannt. Beim Verbrennen wird nichtIn ovens equipped in this way, the collected gas is passed through a gas burner and burned with air. When burning will not
nur der Kohlenoxydgehalt im Gase, der 40 bis 60 0Zo beträgt, in Kohlendioxyd übergeführt, vielmehr werden, auch die Teerdämpfe oxydiiemt. Dies ist deshalb wichtig, weil es sehr schwierig ist, die Teerdämpfe vollständig auszuscheiden!, denn sie bilden stabile Nebel, die beim Gaswaschen schwer zu be~ seitiiigem sind.only the carbon oxide content in the gas, which is 40 to 60 0 Zo, is converted into carbon dioxide; rather, the tar vapors are also oxidized. This is important because it is very difficult to completely separate out the tar vapors, because they form stable mists that are difficult to remove when scrubbing the gas.
Die in der norwegischen Patentschrift 72 332 beschriebene Vorrichtung zur Gasauifsammlung isit jedoch nicht in gleich guter Weites für öfen geeignet, bei denen der Strom der Anode mit Hilfe vertikaler oder horizontaler Kontakte zugeführt wird. Sie eignet sich am besten für Öfen, bei denen der Strom der Anode mit Hilfe vertikaler Konitakte zugeführt wird. Bei öfen mit seitwärts in, die Anode eingeführten Kontaktbolzen Hindern dliei Kontaktbolzen einte! GaisaufSammlung in einem Gaskanal an der Breitseite "der Anode. Hier kann kein fester Gaskanal verwendet werden, da ar immer wieder beschädigt werden würde, wenn die Kontaktbolzen ihre unterste Lage erreicht haben und herausgezogen werden müssen. Ein solcher Kanal würde außerdem bedingen, daß die Komtaktbolzem verhältnismäßig häufig gezogen warden müßten'. Es ist weiterhin zu berücksichtigen, daß eis1 unmöglich ist, einen solchen Kanal gegen: diie Anode hin gasdicht auszubilden, da Gas durch die Boilzenlöcher hindurchitreten würde. Sowohl bei1 öfen mit Schlitzen im permanenten Mantel zum Einstecken dlar Kontaktbolzen als auch bei sonst üblichen Öfen mit einem Mantel, der aus· einem auswechselbarem. Rahmen besteht, hiniterlaisisient die Konitiaktibolzeni nach dem Herauszieh en Löcher in der Anode. Sobald diese Löcher mit der Oberkante des Gaskanals auf gleiche Höhe kommen, wird die Dichtung gegen die Anode nicht mehr vollständig sein, und das Gas entweicht durch diese Löcher längs der Anode nach oben.However, the device for collecting gas described in Norwegian patent specification 72 332 is not equally well suited for furnaces in which the current is fed to the anode by means of vertical or horizontal contacts. It is best suited for furnaces where the anode power is fed through vertical contacts. In the case of furnaces with contact bolts inserted sideways into the anode, the contact bolts are obstructed! Gas collection in a gas channel on the broad side of the anode. No fixed gas channel can be used here, since ar would be damaged again and again when the contact bolts have reached their lowest position and have to be pulled out. Such a channel would also mean that the compact bolts . would warden relatively frequently pulled 'It is also to be considered that ice is impossible to 1, such a channel against:. diie anode gas-tight towards forming, since gas would hindurchitreten by the Boilzenlöcher Both 1 ovens with slots in the permanent cladding for insertion DLAR Contact bolts as well as in other conventional ovens with a jacket consisting of an exchangeable frame, the Konitiakti boltsi after pulling out the holes in the anode The anode will no longer be complete, and the gas will escape through these holes along the Anode up.
Die ernndungsgemäße Vorrichtung zur Gasaufsammlung in mit sel'bstbackenden Anoden ausgerüstietian Elektrolyseöfen sieht vor, an den. Schmalseiten der Anode keine seitwärts eingeführten Kontaktbolzem zu verwenden. Vielmehr werden an den Schmalseiten Gaskanäle gemäß der norwegischen Patentschrift 72 332, wie sie vorstehend beschrieben sind und im einzelnen nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert werden, angeordnet. Diese an den Schmalseiten angeordneten Gaskanäle sind gut mit Beschickung abgedichtet) und mit Absaugrohren für das Gas versehen. An den Breitseiten, wo die Kontaktbolzeni seitwärts eingeführt: sind, ist eine Abdichtung durch die Beschickung1 gegeben. Beim Betrieb des Schmelzofens bildet sich oberhalb des Schmelzbadies eine dicht schließende Kruste, und das Gas sammelt sich zwischen der Badbbernäche und der von der Beschickung gebildeten Kruste. Die Gasräume an dien, Breitseiten bilden sich infolge der Gasentwicklung, die eine Wallung des Schmelzbades herbeiführt, in genügendem Maße aus, um die entwickelten Gase glatt nach den an den Schmalseiten angeordneten Kanälen gelangen zu lassen:. Die Kanäle selbst sind, um einen guiten Anschluß an die Gasräume an den Breitseiten der Anode zu gewährleisten, vorzugsweise- breiter gehalten, als die Anodle schmal is*. .The device according to the invention for gas collection in electrolysis furnaces equipped with self-baking anodes provides for. On the narrow sides of the anode, no contact bolts inserted sideways should be used. Rather, gas channels according to Norwegian patent specification 72 332, as described above and explained in detail below with reference to the drawings, are arranged on the narrow sides. These gas ducts, which are arranged on the narrow sides, are well sealed with the charge and are provided with suction pipes for the gas. On the broad sides where the contact bolts are inserted sideways, a seal is provided by the loading 1 . When the furnace is in operation, a tightly sealed crust forms above the melt bath, and the gas collects between the bath surface and the crust formed by the charge. The gas spaces on the broad sides are formed as a result of the development of gas, which causes the weld pool to boil, to a sufficient extent to allow the gases developed to reach the channels arranged on the narrow sides smoothly. In order to ensure a good connection to the gas spaces on the broad sides of the anode, the channels themselves are preferably wider than the anode is narrow. .
Die Gasräume an den, Breitseiten können auch, vorzugsweise an dar Mitte derselben, wo diie Gasentwicklung am größtem ist, mit besonderen Gasabsaügerohren versehen sein. Dies ist aber in (der Regel nicht notwendig, da zwiiischeni den; Gasiräumen an den Breitseiten der Anodle und dem Gaskanälem an den Schmalseiten der Anode Verbindung besteht. Falls man aber Absaugung am den Breitseiten vorsieht, muß darauf geachtet werden, daß im der Kruste dar Beschickung- Löcher offen gehalitlen werden und daß die Unterteile der Absaugerohre gänzlich mit Beschickung umgeben sind, w> daß hier kein Gas entweichen kann.The gas spaces on the broad sides can also be provided with special gas suction pipes, preferably in the middle of the same, where the gas development is greatest. However, this is usually not necessary, since there is a connection between the gas spaces on the broad sides of the anode and the gas ducts on the narrow sides of the anode Beschickung- holes gehalitlen open and that the lower parts of the Absaugerohre are completely surrounded with loading w> that no gas can escape here.
Die aufgesammelten Gase können unter Zuführung von Luft verbrannt und gegebenenfalls zur Rückgewinnung vom Fluoriden in Reinigungsanlagen übergeführt werden.The collected gases can be burned with the supply of air and, if necessary, for Recovery of fluorides can be transferred to cleaning systems.
Die Erfindung wird! an Hand; der Zeichnungen, in denen übereinstimmende Teile mit denselben Bezugsizeichen versehen sind, erläutert,The invention will! based; of the drawings, in which corresponding parts are given the same reference numbers are provided, explained,
Fig. ι zeigt eine Draufsicht auf den. Elektrolyseofen mit geschnittener Anode. Hierin ist 1 die Ofenwanne mit eingebauter Kathode; 2 ist die Anode, 3 der die Anode umgebende permanente Mantel; 4 sind die Gaskanäle an den Schmalseiten mit den. Gasabsaugerohreini 5, und 6 sind die Rohre zur Gasabsaugung durch die Kruste der Beschickung an den Breitsaitieni der Anode.Fig. Ι shows a plan view of the. Electrolytic furnace with cut anode. Here, 1 is the furnace pan with a built-in cathode; 2 is the Anode, 3 the permanent jacket surrounding the anode; 4 are the gas channels on the narrow sides with the. Gas extractor tubes 5, and 6 are the tubes for gas extraction through the crust of the charge at the broad string of the anode.
Fig. 2 zeigt einen Längssehniiititi durch den Elektrolysieofan. 7 iilst das. Schmelzbad; 8 disti die durch Beschickung gebildete Dichtung gegen die Badoberfläche an der Schmalseite; 9 istti elm mit Beschickung gefüllter Varsichluiß zwischen dem Gaskanal 4 und dem permanentem Mantel 3,Fig. 2 shows a longitudinal view through the electrolysis fan. 7 is the. Weld pool; 8 disti die through Charge formed seal against the bath surface on the narrow side; 9 istti elm with loading filled Varsichluiß between the gas channel 4 and the permanent jacket 3,
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Ofen. 10 ist die Kruste erstarrtem Bades und 11 die Beschickung, die als Dichtung zwischen der Kruste und der Anode wirkt. Das Gasabsaugerohr 6 ist in seinem unteren Teil mit einer Erweiterung 12 versehen. 13 ist eine Stocheröffnung zur Reinigung des Gasabsaugerohres 6. Die durch das Rohr 14 abgehenden Gase werden mit Luft verbrannt und durch die Ableitung 15 zu einer nicht dargestellten Gasreinigungsanlage geleitet.Fig. 3 shows a cross section through the furnace. 10 is the crust of the solidified bath and 11 is the charge, which acts as a seal between the crust and the anode works. The gas suction pipe 6 is provided with an extension 12 in its lower part. 13 is a poke opening for cleaning the gas suction pipe 6. The outgoing through pipe 14 Gases are burned with air and through the discharge line 15 to a not shown Gas cleaning system directed.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch vorgesehen sein, die Gasaufsammlungskanäle mit dem unteren Teil des die Anode bedeckenden permanenten Mantels zu verbinden.In the device according to the invention, the gas collection channels can also be provided to be connected to the lower part of the permanent jacket covering the anode.
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