NO754057L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og anordning til

fjerning og uskadeliggjøring

av avgasser fra Søderberganoder . ■

i V.S.-ovner.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og en anordning til fjerning og uskadeliggjøring av avgasser fra Søderberganoder i V.S.-ovner. V.S.-ovner er betegnelsen for Søderbergovner med vertikale kontakter.

Disse ovner består av et basseng inneholdende kryolittsmelte med bl. annet aluminiumoksyd i oppløsning, ned i hvilke anodene stikker for således ved strømgjennomgang å be-' virke elektrolyse for utskillelse av rent aluminium samt CO-, CO2- og andre avgasser.

CO-, CO2- og andre avgasser som dannes ved elektrolysen . suges av og føres inn i en brenner, f-or forbrenning til CO2og andre forbrennmgsgasser.

Selve anoden består av en blokk av Søderberg-masse som strekker seg over hele bassenget og hvori det stikker

■ned anodebolter for tilførsel av elektrisk strøm. Selve Søderbergmassen består av en blanding av koks og bek for sammen-binding, således at etterhvert som anoden forbrukes, påfylles ny masse på toppen av anoden, idet denne masse etterhvert smelter, renner ut til et jevnt lag som således etterhvert som anoden forbrukes og massen trenger nedover til de varmere partier brennes for å bli faste under angivelse av tjæreholdige gasser. •

På de hittil vanlige V.S.-ovner er anodetoppen åpen, således at de unnvikende gasser trenger ut i ovnshallen.

Ved, de etterhvert strengere krav til arbeidsatmosfære i aluminiumelektrolysehaller er det ønskelig å finne en hensiktsmessig oppsamling av tjærekomponentene fra V.S.-ovner, da man frykter at enkelte av disse komponenter kan være kreft-frembringende.

Imidlertid er Søderbergovner med vertikale kontakter de som i dag er.mest utbredt i aluminiumproduksjonen, mens man på grunn av de strengere krav til miljø er gått over ved bygging av nye fabrikker til lukkede ovner med forstekte anoder..

Imidlertid er som nevnt disse V.S.-ovner i dag mest utbredt i aluminiumproduksjonen og. det ville by på be-traktelige investeringsomkostninger å skifte ut de i-gang-værénde V.S.-ovner med lukkede ovner.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning for fjerning og uskadeliggjøring

av avgassene fra Søderberganodene, således at også disse åpne ovner vil kunne tilfredsstille de etterhvert strengere krav til arbeidsatmosfære i aluminiumelektrolysehaller.

Man har tidligere forsøkt å oppsamle.disse tjæredamper fra Søderberganodene og å føre dem ut i det fri, men når disse damper blandes med- luft i et bestemt forhold er de meget eksplosive foruten'at de i seg selv er brennbare, således at disse tidligere forsøk har vært mislykket og sågar har ført til kraftige eksplosjoneaktige branner.

Man har også, som f.eks. angitt i de norske pat-. enter nr. 99.911 og 101.562. forsøkt å op.p.s-amie gasser fra åpne elektriske smelteovner ved at det ble anbragt en gassklokke på et så høyt nivå at det ble et åpent rom mellom klokkens neder-kant og chargens overflate.. Dette har imidlertid vist seg helt uegnet for V.S.-ovner på grunn av blant annet den store eksplo-sjonsfare . ' ..

■ Oppfinnelsen vedrører- en fremgangsmåte til fjerning og uskadeliggjøring av avgasser fra Søderberganoder i V.S.-ovner,

idet fremgangsmåten erkarakterisert vedat ved hjelp av en tildekning av anodetoppen oppsamles avgassene og føres til og for-brennes, i gassbrenner for primæravsuget, eller en. spesiell brenner laget for dette formål.

Primæravsuget betegner avsuget for CO og C0£og andre avgasser som dannes ved selve elektrolysen og disse gass-brennere er tilstede og i bruk i enhver V.S.-ovn, uten at man tidligere har tenkt på at denne brenner også ville kunne benyt-tes til uskadeliggjøring av avgassene fra Søderberganodene.

Anordning til utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedat det over anodetoppen anordnes et lokk med tettende gjennomføring for anodeboltene, således at disse uhindret kan heves og senkes, og idet rommet mellom lokkets underside og anodetoppen er forbundet med en kanal, som fører til brenner.

Lokket, må være utformet således at bar''e under etterfylling av Søderbergmasse bør deler av lokket kunne fjernes., idet alle øvrige operasjoner som boltetrekning, kryssheising etc. kan foretas med dekket anode. Boltetrekking foretas.når en bolt på grunn av anodeforbruk har nådd ét visst nivå i forhold til anodens sliteflate. Gammel bolt trekkes ut og erstattes med en ny bolt som settes i ariodemassen'i forhold til et bestemt mål og deretter følger samme syklus.

Samtlige bolter i anoden er festet til et kryss (bom, bjelke) for tilførsel av elektrisk strøm og for regulering av anode-katode avstand i elektrolysebassenget. Kryssheising foretas når anodens kryss (bom, bjelke) på grunn av anodeforbruk når et visst nedre nivå.

Lokket må være av et material som tåler de rådende temperaturer.

Ved gjennomføringen for'anodeboltene i lokket må det mellomrom som oppstår mellom anodeboltene og lokkets åpning tettes på egnet måte for å unngå unnvikelse., av.uønskede damper her.

Ved en forsøksutførelse av oppfinnelsen ble det benyttet et lokk av aluminiumplater som på undersiden var for-sterket med aluminiumvinkler og åpningene rundt boltene ble tettet med asb.est"tau" og plater. I brennerenden ble det byg-get en avsugningsenhet på tvers av anodetoppen med tilkopling til den ordinære gassbrenner ved hjelp av en kanal.

Det ble undersøkt hvorvidt aluminiumplatene som ble anvendt til lokk ville bli belagt med kondensat fra anodetoppen og om kondensatet i tilfellet ville bli antent. Det viste seg her at dekkplatene ikke ble belagt med tjærekompo-nenter. Det fordampet en del organiske forbindelser fra anodetoppen, men disse ble kondensert på dekkplatenes underside og dryppet tilbake-på anodetoppen. I prøveperioden var platene nærmest blanke av utseende' på undersiden, uten noen oppsamling av brennbart material.

På den ovn som ble benyttet ved eksperimentet ble det målt tjæreavgangeh fra anodetoppen under avsuget og-som et gjennomsnitt av 10 målinger ble det funnet 331 mg tjære pr. m^. Videre ble det undersøkt om det ble oppnådd en effektiv av brenning av de organiske komponentene som ble suget fra anode-' toppen til gassbrenneren og det ble funnet at man faktisk fikk en mere effektiv avbTenning av tjæremengden når også avdampen fra anodetoppen ble tilført brenneren, enn en brenner uten dekket anode.

Under hele prøveperioden ble boltene trukket med dekkplatene på plass og noe røyk' passerte gjennom hullet i platen, men .stort.sett hadde avsuget kapasitet til å trekke ned røyken.' På tegningen er det på figur 1 vist et sideriss av en V.S.-ovn, mens figur 2 viser et snitt langs linjen A-A på figur 1, med andre ord ovnen i oppriss.

Anodeboltene 1 er festet til krysset 2 for elektrisk tilførsel og for heving og senking og anodeboltene 1 stikker ned i anodemassen. Ovnsbassenget er angitt med 3 og inneholder kryolittsmelte med blant annet A120^ r oppløsning samt anoden som stikker ned i denne for oppnåelse av høy tempe-ratur ved strømgjennomgang samt elektrolyse, hvorved det dannes metallisk aluminium som samler seg i bunnen av ovnen hvor også katoden er, samtidig som det gjennom avtrekket 4 suges ut primærgasser i form av blant annet CO + somføres til gassbrenneren.

På toppen av anodemassen er det anordnet et lokk 5 som dekker anodetoppen og ved den ene ende er da anordnet

et avsug 6 for avsugning for tjæredampene fra anodetoppen gjennom en kanal" 7'som fører til disse tjæredamper til brenneren for avbrenning sammen med primærgassene. Som det fremgår av figur 2 er lokket.utstyrt med gjennomføringer for anodeboltene 1, idet lokket da har fått en hensiktsmessig utførelse, således at det lett kan bringes på plass, samtidig som også en del av lokket^kan fjernes for etterfylling av Søderbergmasse.

Det har vist seg at tildekningen av anoden betyr svært lite for selve stekesonen for anoden og synes å bedre de anodiske forhold.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til fjerning og uskadeliggjøring av avgasser, fra Søderberganoder i V.S.-ovner, karakterisert ved at ved hjelp av en tildekning av anodetoppen opp-.samles avgassene og føres til og avbrennes i gassbrenneren eller

-brennerne for primæravsuget, eller en spesiell brenner for dette formål.,

2. Anordning ved V.S.-ovner for fjerning og uskade-liggjøring av avgasser fra Søderberganoder for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved at det over anodetoppen anordnes et lokk med tettende gjennom-føring for anodeboltene, således at disse uhindret kan heves og senkes, og idet rommet mellom lokkets underside og anodetoppen er forbundet med en kanal som fører til brenner.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at lokket er utformet således at det muliggjøres en etterfylling, av Søderbergmasse.

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at det i lokket er anordnet åpninger-med deksel.