NO122316B - - Google Patents

Description

Anordning for gassoppsamHng i aluminiumovner.

Foreliggende oppfinnelse angår ovner for smelteelektrolytisk fremstilling av aluminium hvor strømmen tilføres anoden ved hjelp av vertikale kontaktbolter som samtidig tjener til opphengning av anoden. Sådanne ovner er utstyrt med en per-manent jernmantel som elektroden senKes gradvis ned gjennom etterhvert som den forbrukes under elektrolysen. Ovnsgassen oppsamles vanligvis i en gassoppsamlingsring som omgir elektroden ved badoverflaten. Denne gassring er festet på mantelens nedre del og dens yttervegg hviler på den kruste som danner seg på badoverflaten. Tetningen mellom gassringen og krusten foregår ved hjelp av aluminiumoksyd. Fra gassringen føres gassen vanligvis til en brenner hvor dens innhold av CO forbrennes med luft til C02. Ved ovner med Søderberg-anoder vil ovnsgassen alltid inneholde en del tjæredamper som også forbrenner i brenneren. Vanligvis foregår forbrenningen med et betydelig overskudd av luft og herved økes gassvolumet til ca. 5—6 ganger det volum som utvikles i ovnen. Etter forbrenningen føres gassen til et renseanlegg hvor den vaskes med vann eller en oppløsning som inneholder al-kalier eller jordalkalier. Hensikten med vaskingen er å fjerne støv og fluordamper fra gassen så den kan slippe ut i atmosfæ-ren uten å anrette skade på omgivelsene. Det gj en vundne fluor kan opparbeides til kryolitt.

Denne anordning for gassoppsamling

arbeider meget godt, men den har likevel visse ulemper som særlig gjør seg gjeldende ved store anlegg. En av svakhetene er at når krusten fra tid til annen må slåes ned for tilføring av mer aluminiumoksyd til badet, blir gassringen stående mer eller

mindre åpen. Denne nedslåing av krusten foregår når anodeeffekt inntrer, d. v. s. når innholdet av aluminiumoksyd i smeltebadet er sunket under en viss grense slik at badspenningen stiger. Fordampningen av fluor fra badet er størst akkurat ved og omkring anodeeffekten, og når krusten slåes ned, vil fluordampene trenge ut i ovnshallen og gå tapt. Gassoppsamlingen er altså mindre effektiv i dette tidsrom.

Videre har det vist seg at aluminium-oksydlaget rundt gassringens nedre kant aldri er helt gasstett. Som følge av disse forhold har man ved store anlegg som be-nytter den beskrevne oppsamlingsmetode ofte blitt tillagt ansvar for naboskade idet den luft som under vanlig ventilasjon unnviker gjennom taket på ovnshallen vil være

fluorholdig. Enkelte verk har derfor gått til det skritt å bygge et ekstra vaskeanlegg

på taket av ovnshallen for å behandle den luft som slippes ut her. Et sådant vaskeanlegg krever imidlertid store installasjo-ner idet den gassmengde som slippes ut

denne vei er meget stor, og dessuten fordelt over et stort område. Gassene blir også

såpass fortynnet at vaskingen blir mindre effektiv.

Ansøkeren har funnet at det er mulig å forbedre disse forhold på en enkel måte uten å anvende ekstra vaskeanlegg. Dette kan gjøres ved at man anvender to gass-oppsamlingsringer: den primære hvor ovnsgassen oppsamles i konsentrert og uforbrent form og den sekundære som sam-ler opp den gass som unnviker fra den primære ring. Gassen suges inn i den sekundære gassring ved hjelp av f. eks. en vifte. Avsugningen kan foregå kontinuer-lig eller bare mens arbeidet i ovnen pågår og krusten er slått ned som ovenfor beskrevet. Den gass som suges av slik, blir imidlertid så sterkt fortynnet med luft at den ikke er brennbar. Den kan imidlertid utnyttes ved at man tilfører den til brenneren som surstoffkilde ved forbrenningen av den konsentrerte ovnsgass fra den primære gassring. Den kan imidlertid også føres direkte inn i oppsamlingsrørene etter brenneren og ledes til vaskeanlegget for videre behandling sammen med de forbrente gasser fra brenneren.

To eksempler for utførelse av oppfin-nelsen er skjematisk vist på fig. 1 og II.

På fig. I betegner 1 selve ovnskassen med foring 2. 3 er anoden som tilføres strøm gjennom kontaktboltene 4 som er forbundet med strømskinnene 5. 6 er den permanente mantel som omgir elektroden. 7 er smeltebadet. 8 er krusten og 9 det aluminiumoksyd som dekker krusten. 10 er den primære gassring hvor de gasser som utvikles på og ved anoden oppsamles i konsentrert og uforbrent form. 11 er den sekundære gassring hvor det ved hjelp av vifte eller liknende frembringes tilstrekkelig undertrykk til at det suges inn gass fra ovnens overflate gjennom åpningene 12 i ringens yttervegg som eventuelt kan være skråstillet som vist på figurens venstre halvdel. Det er viktig å anbringe hullene slik at sugevirkningen blir jevnt fordelt rundt anoden og avpasset etter de eksiste-rende forhold. Mengden av innsuget luft reguleres etter behov ved justering av suget og/eller åpningene i gassringens vegg. Under drift vil det også suges en del støv inn i den sekundære gassring, men støvet er tørt og kan lett blåses bort med pressluft eller liknende.

Den sekundære gassring bør fortrinsvis være solid nok til at den kan tjene som plattform hvor ovnsmannskapet kan stå ved utførelse av arbeidsoperasjoner i for-bindelse med de strømførende organer.

Fig. II viser en annen utførelse hvor den sekundære gassring er utført som en røkhette 13 som er festet til øverste del av mantelen 6. Røkhetten er utstyrt med av-sugningsrør 14 og bør likeledes være så solid utført at den kan tjene som arbeids-plattform som ovenfor beskrevet.

Ved anvendelse av sådan røkhette økes den avsugede luftmengde betraktelig men det oppnåes til gjengjeld andre fordeler i og med at systemet blir mer oversiktlig og lettere tilgjengelig.

Eventuelt kan man ved denne utførelse sløyfe den primære gassring ved badoverflaten. Krusten vil da bygge seg opp inn-over mot elektroden og mantelen og det vil danne seg et rom mellom krusten og badet hvor gassen vil samle seg. Fra dette gass-rommet ledes så gassen opp i røkhetten enten ved hjelp av rør som innføres gjennom krusten eller den vil unnvike gjennom de hull som vil dannes naturlig i nær-heten av elektroden. Man kan fjerne en vesentlig del av tjæredampene ved å anvende en brenner 15 som anbringes i selve krusten slik som vist på venstre halvdel av fig. II. Denne festes hensiktsmessig på mantelen ved hjelp av jernstativet 16. Brenneren utstyres med luftåpninger på kjent vis.

Claims (4)

1. Anordning for oppsamling av ovnsgass fra ovner for smelteelektrolytisk fremstilling av aluminium, hvor strømmen til-føres anoden ved hjelp av vertikale kontaktbolter og hvor elektroden ved badoverflaten er omgitt av en primær gassoppsamlingskanal som er forbundet med elektrodemantelen, karakterisert ved en sekundær gassoppsamlingskanal som også er forbundet med elektrodemantelen, gjennom hvil-ken ovnsgassen, eller en del av denne, suges bort sammen med overskuddsluft fra ovnsrummet.

2. Anordning som angitt i påstand 3, hvor den vesentlige del av ovnsgassen oppsamles i konsentrert form i den primære gassoppsamlingsring ved badoverflaten, karakterisert ved at den sekundære gassoppsamlingsring er anbrakt umiddelbart over den primære.

3. Anordning som angitt i påstand 1 og 2, karakterisert ved at den sekundære gassoppsamlingsring er forsynt med åp-ninger for innsugning av overskuddsluft fra ovnsrummet.

4. Anordning som angitt i påstand 1 karakterisert ved at den sekundære gassoppsamlingsring utføres som en røkhette som er anbrakt på eller ved mantelens over-kant.