NO123625B - - Google Patents

Description

OvnshaU for drift av aluminium-elektrolyseovner.

Ved smeltelektrolyse av aluminium fri-gis betydelige varmemengder som avgis til luften og må føres bort. Ovnshallen med elektrolyseovnene må derfor være innrettet for rask luftfornyelse. Det trenges luftfornyelse 30—40 ganger pr. time. Luftfornyelsen foregår som oftest uten kunstige hjepemidler f. eks. ventillatorer o. 1., men bare ved hjelp av den termiske oppdrift av den varme luft. For å gjennomlufte ovnshallene er det anordnet tallrike åpninger (dører, vinduer, takluker, avtrekk) i veggene og i taket.

På den annen side kan det ved aluminium-elektrolyse ikke unngås at fluorholdige bestanddeler av elektrolyten tapes til avgassene og i form av støv. Det forsøkes derfor å oppsamle avgassene fra ovnene så fullstendig som mulig og opparbeide dem for gjenvinning av de fluorholdige bestanddeler. Ovnene kan imidlertid ikke lukkes og tettes fullstendig da de stadig må åp-nes for betjening. Tross avsugingsinnret-ninger kan det derfor ikke forhindres at avgasser <p>g støv kommer inn i ovnshallen og når ut i det fri på grunn av den luftfornyelse som er nødvendig for å opprettholde en temperatur som kan tåles av ovnsbe-tjeningspersonalet og for å skaffe tilfreds-stillende luftforhold. På mange steder for-søkes det å rense den luft som trer ut av ovnshallen og i denne hensikt er det blitt anordnet overrislingsanlegg i påbygg på takmønet. Det kan imidlertid, bl. a. på grunn av vind, ikke forhindres at en del av den forurensede luft også trer ut gjennom vinduer, dører og andre åpninger, hvor den ikke overrisles.

Foreliggende oppfinnelse angår en ovnshall for drift av aluminium-elektrolyseovner hvor det på enkel måte er opp-nådd nødvendig luftfornyelse og samtidig rensing av all uttredende luft. En ovnshall i henhold til foreliggende oppfinnelse hvor åpningene for tilførsel av frisk luft er anordnet lavt og åpningene for luftutløp er anordnet høyt, er i det vesentlige karakterisert ved at hallen er bygget på et underbygg som utnyttes for tilførselen av frisk luft, og enten, bare i gulvet eller eventuelt også i sideveggene opp til høyst en tredjedel av høyden fra hall-gulvet til tak-mønet har åpninger for tilførsel av frisk luft, fra underbygget, henholdsvis fra utsiden og at det i takmønet er anordnet avtrekk med et sprøyteanlegg hvis sprøyte-stråler er rettet stort sett i retningen for den luft som trer ut og utøver en injektorvirkning, slik at den varme luft som stiger opp kan unnvike i naturlig trekk uten å ta til hjelp vifter bare gjennom disse avtrekk, hvor den blir renset ved hjelp av sprøytestrålene.

Ved å utforme ovnshallen på denne måten hindres at forurenset luft kan kom-me ukontrollerbart ut i det fri. Den varme forurensede luft stiger opp og kan bare unnvike gjennom avtrekkene hvor den be-fris for fluorholdige og andre forurensnin-ger, f. eks. ved å besprøytes med vann.

På grunn av den trekk som oppstår trer den friske luft inn i hallen gjennom åpninger i hallgulvet og eventuelt delvis i den nedre tredjedel av hallveggene. Ventilatorer trenges ikke for dette formål. I motsetning til de tidligere kjente gassren-seanlegg hvor avgassene suges bort i rør-ledninger fra hver enkelt ovn og suges eller trykkes gjennom vaskeanleggene krever ut-formingen av ovnshallen i henhold til oppfinnelsen intet slikt gassamlesystem med tilhørende ventilatorer. Det er imidlertid klart at det også i ovnshallen i henhold til oppfinnelsen kan innrettes slike adskilte avsugingsanlegg.

Det nødvendige antall luftfornyelser pr. time avhenger selvsagt av temperaturen

utenfor hallen. Eksempelvis kan ovnsbe-tjeningspersonalet om vinteren ikke tåle at luften fornyes 50 ganger pr. time, mens dette tall kan være passe midt på som-meren. Da luftfornyelsen på den annen side er avhengig av temperaturforskjellen mellom den varme luft i hallen og den kolde eller mindre varme ytre luft og av vindforholdene, kan det være fordelaktig å anordne innretninger for regulering av luftinnløpet eller luftutløpet eller av begge deler samtidig. Luftfornyelsen er uavhengig av typen av elektrolyseovnene og deres strømstyrke.

Det har vist seg at den høyde opptil hvilken åpningene i veggene bør anbringes uten at luft trer ut gjennom disse åpninger, avhenger av antallet av luftfornyelser. Ved 30 gangers fornyelse pr. time andrar denne høyde seg f. eks. til y3 av hall-høy-den, målt fra ovnsgulvet til takmønet. Med andre ord, når ved denne luftfornyelse åpningene er anordnet i omtrent den nedre tredjedel av veggene, trer ingen luft ut. Tvertom trer luft inn på grunn av suget. Ved 50 gangers luftfornyelse med åpningene være anbragt opp til den halve hall-høyde, men en slik utførelse er ikke å an-befale. Det beste er å være sparsom med åpninger i veggene. Under storm kan det være nødvendig å lukke dem. Det samlede tverrsnitt av luftinnløps-åpningene er helst minst dobbelt så stort som gjennomløps-tverrsnittet for avtrekkene.

Når den luft som unnviker blir renset i avtrekkene ved å besprøytes med vann eller en passende oppløsning, f. eks. for-tynnet natronlut, blir de avgasser som inneholder fluor, spesielt fluorvannstoff, men også svoveldioksyd og andre gasser oppløst og de støvformede bestanddeler slått ned. Det vann som inneholder de bestanddeler som er vasket ut av luften blir oppsamlet og kan renses og opparbeides på kjent måte.

På vedføyde tegning er det skjematisk vist et utførelseseksempel på en ovnshall i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 1 viser et tverrsnitt og fig. 2 et perspektivriss.

Ovnshallen 1 er bygget opp på en underetasje 2 hvor den ytre luft har fri ad-gang. Denne underetasje kan ligge som en kjeller under jordoverflaten eller, som vist på tegningen, ligge på jordoverflaten. I første tilfelle må det ved hjelp av luftkanaler sørges for at tilstrekkelig ytre luft kan tre inn.

Luften kommer inn i ovnshallen 1 fra underetasjen 2 gjennom åpninger 3 i hall-gulvet 4. Åpningene kan være dekket med gitre eller rister. Hvis det ikke finnes noen underetasje 2, må luften ledes gjennom spesielle luftkanaler til åpningene 3.

I ovnshallen 1 er elektrolyseovnene 5 anordnet i to rekker. Deres kar raker delvis ned i gulvet 4 og kan eventuelt senkes ned i underetasjen. Takmønet er forsynt med en avtrekk-oppbygning 6 som ved hjelp av tverrvegger 7 er delt opp i avdelinger med en lengde på f. eks. 10 meter. De enkelte avtrekk-avdelinger er hensiksmessig også delt opp ved hjelp av en langsgående skillevegg 8. Derved unngås at slagregn kan trenge inn i hallene. Avtrekkene kan na-turligvis også være utformet anderledes. Forsøk i vindtunnel har imidlertid vist at den avtreksform med tverrvegger som er vist på tegningen strømningsteknisk er den gunstigste når den har omtrent like stor høyde a som bredde b. Ved en hall-bredde på 25 m er det eksempelvis tilstrekkelig med en avtrekk-bredde på 3,5 meter.

Vind som påvirker hallen forårsaker en trekk som understøtter den luftomrøring som betinges av varmeforholdene. Størrel-sen av denne trekk blir jevnest for alle vindretninger ved det forhold mellom høy-de og bredde for avtrekkoppbygningen som er nevnt ovenfor. Det har dessuten vist seg

at det er fordelaktig å legge lengdeaksen for hallen under en vinkel på 30—60° til den fremherskende vindretning da luftfornyelsen i hallen da holder seg praktisk talt konstant og uavhengig av vind-styrken. Av aerodynamiske grunner er en takskråning på ca. 30° gunstigst.

De enkelte avtrekk kan være forsynt med anordninger, f. eks. i form av spjell for å regulere luftsirkulasjonen. Denne regulering kan også foregå ved å endre luftinn-løpet i underetasjen for ovnshallen.

I avtrekkene eller like under disse er det anbragt en sprøyteanordning 10, f. eks. i form av rør som er tilsluttet en trykk-vannledning og forsynt med mange små hull eller munnstykker hvorigjennom sprøyteoppløsningen sprøytes i retningen

for utløpet av luften, slik at det ved hjelp

; av sprøytestrålene frembringes en injektorvirkning og samtidig oppstår et praktisk

talt lukket vann-teppe. Den oppløsning

som renner ned oppfanges i en samlerenne

9 og føres til opparbeidingsanlegget. For å

hindre at vanntåker som oppstår ved be-sprøytningen skal unnvike, kan det i den

øvre del av avtrekkene anordnes skjermer

f. eks. i form av faskiner eller flere lag

trådfletning hvor tåkene slår seg ned. Det

må da passes på at anordningen er slik at

veien mellom munnstykkene og skjermene

er lengst mulig.

Ved adsorberingen av fluorvannstoff,

svoveldioksyd osv. dannes sure oppløsnin-ger som virker korroderende. Det er derfor

fordelaktig hvis de deler som kommer i be-røring med sprøytevannet består av et kor-rosjonsfast kunststoff eller er overtrukket

med et slikt stoff. Av samme grunn blir

hensiktsmessig de bærende takkonstruk-sjoner, for å unngå korrosjon anordnet under tak-sprøyteanlegget og samlerennen 9.

Claims (10)

1. Ovnshall for drift av aluminium-elektrolyseovner, hvor åpningene for til-førsel av frisk luft er anordnet lavt og åpningene for luftutløp er anordnet høyt, karakterisert ved at hallen (1) er bygget på et underbygg (2) som utnyttes for tilførselen av frisk luft, og enten bare i gulvet (4) eller eventuelt også i sideveggene opp til høyst en tredjedel av høyden fra hallgulvet til takmønet har åpninger (3) for tilførsel av frisk luft fra underbygget, henholdsvis fra utsiden, og at det i takmønet er anordnet avtrekk (6) med et sprøyteanlegg (10) hvis sprøytestråler er rettet utover stort sett i hovedretningen for luftutløpet og utøver en injektorvirkning slik at den varme luft som stiger opp kan unnvike ved naturlig trekk uten å ta til hjelp ventilatorer bare gjennom disse avtrekk hvor den blir renset ved hjelp av sprøytestrålene.

2. Ovnshall som angitt i påstand 1, karakterisert ved at den, bortsett fra avtrek-ket (6), er i det vesentlige lukket utad og bare har åpninger (3) i gulvet (4) for til-førsel av luft.

3. Ovnshall som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved en avtrekk-oppbygning (6) som strekker seg langs tak-mønet og er delt opp i flere avdelinger ved hjelp av tverrvegger (7).

4. Ovnshall som angitt i påstand 1 til 3, karakterisert ved at høyden (h) på avtrekk-oppbygningen (6) er omtrent lik bredden (b).

5. Ovnshall som angitt i påstand 3 eller 4, karakterisert ved at de enkelte avtrekk-avdelinger er oppdelt ved hjelp av en langsgående skillevegg (8).

6. Ovnshall som angitt i hvilken som helst av påstandene 1—5, karakterisert ved at det samlede tverrsnitt av innløpsåpnin-gene (3) for luft er minst dobbelt så stort som det samlede gjennomstrømningstverr-snitt for avtrekkene (6).

7. Ovnshall som angitt i hvilken som helst av påstandene 1—7, karakterisert ved at avtrekkene, for å hindre at vanntåker unnviker er forsynt med skjermer i sin øvre del hvor tåkene kan slå seg ned.

8. Ovnshall som angitt i hvilken som helst av påstandene 1—7, karakterisert ved at avtrekkene er forsynt med anordninger for regulering av luftsirkulasjonen.

9. Ovnshall som angitt i påstand 1, karakterisert ved at taket har en skråning på ca. 30°.

10. Ovnshall som angitt i påstand 1, karakterisert ved at de bærende tak-kon-struksjoner er anordnet under spøytean-legget.