NO834076L - Ovn med aapent kammer for brenning av karbonholdige blokker - Google Patents

Description

Karbonholdige blokker og særlig blokker som benyttes

som anoder ved elektrolyttisk fremstilling av aluminium etter Hall-Héroult prosessen med "brendte anoder",frem-stilles ved støpning av karbonholdig pasta som hovedsaklig består av bekk og malt koks og som brennes ved 1100 - 1200°C i omtrent 100 timer.

Brenningen utføres i ovner med såkalt roterende flamme og en av de typer som er mest anvendt, er ovn med åpent kammer. Denne ovn er bygget opp av en rekke kammere som er begrenset i lengderetningen av tverrstilte vegger og er delt opp i rom med skillevegger, der det i rommene sirkulerer forbrenningsluft og gasser fra brennere for flytende eller gassformet brendsel.

Lufteventiler er anbragt på toppen av rommene for anbringelse av brennere og følere som måler temperaturen.

Anodene som skal brennes blir stablet i rommene og blir helt dekket med karbonholdig kornformet materiale, for eksempel petroleumkoks, ovnskoks eller lignende. Anodene blir dermed isolert fra skilleveggene og beskyttet mot kontakt med forbrenningsgassene, noe som kunne skape tap ved oksydasjon og de kan også være skilt fra hverandre for å unngå risiko for at de sintrer sammen eller kleber seg sammen.

Under brenningen blir brennerene beveget (roterende flamme), slik at hver anodeladning i et gitt rom blir jevnt forvarmet (over en periode på to eller tre dager),

og deretter brendt (i to eller tre dager) og avkjølt.

Forbrenningsgassene tas ut fra ovnen gjennom et avtrekk som gjennom åpninger i de tverrstilte vegger står i forbindelse med alle rom i samme kammer og er forbundet med en hovedrøksamler som løper langs ovnen og selv er for bundet med sugende ventilasjonsvifter. Denne sugekanal er vanligvis anbragt på en tverrstilt vegg, noe som betyr at et "dødt kammer" må opprettholdes på nedstrømsiden av varmesonen og at isolerende spjell må anbringes på den tverrstilte vegg på nedstrømsiden av dette døde kammer mellom varmesonen og arbeidssonen. Denne anordning er slik at en betydelig mengde kald luft blir trukket inn på grunn av trekken gjennom det døde kammer og dette har en skadelig virkning på ovnens termiske ytelse.

I et forsøk på å overvinne dette problem helt siden 1979

i patentinnehaverens fabrikk i Saint-Jean de Maurienne,

har man utelatt det døde kammer ved å anbringe sugerøret på en av de varme skillevegger i forvarmingskammeret.

Likeledes er det i fransk patent nr. 2.488.685 foreslått

at avtrekksrør for gassene ikke lenger skulle være anbragt på den tverrstilte vegg, men over ventilatorene i de varme skillegger i kamrene i forvarmesonen der denne støter inntil den tverrstilte vegg.

Denne anordning gjør det imidlertid mulig å modifisere konstruksjoner som kunne forbedre den mekaniske stabilitet, tetthet og varmeisolasjon av den øvre del av de tverrstilte vegger, fordi åpningene må være i disse vegger for at man ved et brennersystem skal kunne innføre luft som er nød-vendig til avkjøling av ovnen etter brenning og som, når de varmes opp på nytt, benyttes samtidig til tilførsel av forbrenningsluft for brendselet i brennsonen. Det er kjent at den øvre del av de tverrstilte vegger er en ømfintlig del som krever stadig vedlikehold når det gjelder murverket og at det dessuten er vanskelig å gjøre veggen tett.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et brennerrør

som muliggjør innføring av kjøle-og forbrenningsluft gjennom ventilatorene i de varme skillevegger.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der: Figur 1 skjematisk viser endel av en vanlig åpenkammerovn (tidligere kjent) sett ovenfra,

figur 2 viser et snitt tatt etter linjen AA gjennom avtrekks-røret (tidligere kjent),

figur 3 viser to sammenstående kammere delvis trukket fra hverandre og

figur 4 viser et vertikalt langsgående snitt gjennom endel av en brennovn.

Brennovnen som vanligvis består av to parallelle enheter,

er dannet av en rekke kammere (i), hvorav et er begrenset av den stiplede linje til venstre på figur 1. Hvert kammer er omgitt av tverrvegger (2) og er delt opp i rom (3)

med hule, oppvarmende skillevegger (4) og er forsynt med ledeplater (5) som skal sikre at varme (eller kalde) gasser blir fordelt i det totale volum. Rommene er forbundet med hverandre med åpninger (6) som kan lukkes med spjell og er åpne på toppen. Anodene (7) stables i hvert rom (3) og dekkes med et kornformet karbonholdig materiale (8).

Brennere som ikke er vist, er festet til en bevegelig bro (20) som kan føres jevnt fremover under brenneoperasjonen.

Forbrenningsgasser og røk trekkes vekk fra ovnen gjennom

et avtrekksrør (9) som gjennom åpningene (6) i tverrveggene (2) forbindet de forskjellige rom (3) til hovedrøksamleren

(11) som ligger langs ovnen.

Ved denne utførelse er det kammer som ligger på nedstrøm-siden av røret (9) sett i ovnens arbeidsretning som er an gitt med pilen på figur 1 et "dødt" kammer som forklart tidligere. Det er mulig å overvinne denne ulempe ved å plassere avtrekksrøret over ventilasjonsutløpene i de varmende skillevegger i kammeret i forvarmesonen som ligger inntil tverrveggen. (Se fransk patent nr. A 2.488.685 som er nevnt ovenfor).

Den forbedring som er hensikt med foreliggende oppfinnelse går ut på å anbringe minst et blåserør (12A, 12B) som gjør det mulig å innføre kjøleluft og forbrenningsluft gjennom ventilatorene (13) i de varmende skillevegger (4), hvorved man kan utelate de øvre åpninger (6) som er et svakt punkt i konstruksjonen og disse åpninger erstattes med en enkel spalte (15) som er smalere enn bredden av veggen (2), i rett vinkel på åpningen (6). Denne spalte (15) gjør det mulig å anvende spjell (10) som kan settes inn eller trekkes ut og dermed lukke eller åpne passasjen mellom sammenstøtende kammere.

Et blåserør (12A) er vanligvis anbragt i kjølesonen og et blåserør (12B) er vanligvis anbragt i forvarmesonen for luften som på samme tid er en kjølesone.

På figur 3 er to åpninger (6) i veggen (2A) vist i en tidligere kjent utførelse. Den øvre del (14) er for største delen åpen. Dette skaper en viss svakhet og tetthet ved denne åpning kan bare opprettholdes med stadig vedlikeholds-arbeid .

Så snart røk er trukket vekk ved avtrekk og, i henhold til oppfinnelsen, kald luft er blåst gjennom ventilatorene

(13), kan den øvre del (14) lukkes som vist på venstre

side av figur 3 ved (2B) og her har man bare en enkel spalte

(15). Denne modifikasjon, så liten den kan virke, har om-fattende virkninger når det gjelder ovnens levetid og ved-likeholdsomkostingene. Spalten (15) som tillater innføring av isolerende spjell (10) mellom rommene, er utført tett om et enkelt lokk. Videre gjør denne utførelse det mulig å kontrollere nøyaktig de mengder av luft som innføres i forbrenningssonen for å sikre optimal forbrenning.

Når det gjelder konstruksjonen, er det sluttelig mulig

å redusere bredden av veggene (2) som ikke lenger behøver å bære vekten av avtrekksrør og blåserør. På denne måte kan bredden reduseres til en størrelse som akkurat er nød-vendig for anbringelse og styring av de isolerende spjell (10) og dette resultat er en betydelig fordel når det gjelder investeringer og vedlikeholdsomkostninger, såvel som når det gjelder reduksjon av de varmetap som man har ved tidligere kjente utførelsesformer, i rett vinkel på veggene og særlig ved den øvre del (14) med åpningene (6).

Virkeliggjørelse av foreliggende oppfinnelse kan derfor betraktes som et meget betydelig teknosk fremskritt når det gjelder den teknikk som har med ovner med åpne kammere å gjøre.

Claims (4)

1. Ovn med åpent kammer for brenning av karbonholdige blokker (7) som hovedsaklig skal anvendes ved elektrolyttisk produksjon av aluminium etter Hall-Héroult prosessen, om-fattende en rekke kammere som er omgitt av tverrvegger (2) med åpninger (6) på toppen og som ligger mellom kammerene og kan stenges av isolerende spjell (10) der hvert kammer er delt opp i rom (3) av hule, oppvarmende skillevegger (4), der forbrenningsluft og gasser sirkulerer og der hver skillevegg ved toppen har åpninger (13) som er betegnet som ventilatorer, samt der hele ovnen, når den er i drift, i forbrenningens forplantningsretning har en kjølesone, en forvarmesone og en full brennsone, karakterisert ved at minst ett blåserø r (12A, 12B) for kjøle-luft er anbragt over ventilatorene (13) i skilleveggene (4).

2. Ovn med åpent kammer som angitt i krav 1, karakterisert ved at et blåserør (12A) er anbragt i kjølesonen og et blåserør (12B) er anbragt i kjølesonen og forvarmesonen for luften.

3. Ovn med åpent kammer som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at åpningene (6) i tverrveggene (2) har forbindelse utad gjennom en smal spalte (15) hvis bredde er mindre enn tykkelsen av veggen (2) og som står i rett vinkel på åpningen (6) og gjennom hvilken det er mulig å sette inn eller ta ut isolerende spjell.

4. Ovn med åpent kammer som angitt i ett av kravene 1 til 3, karakterisert ved at bredden av tverrveggene (2) er redusert til en bredde som akkurat er tilstrekkelig til å sikre plassering og føring av de isolerende spjell (10).