RU118966U1 - Уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера - Google Patents
Уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера Download PDFInfo
- Publication number
- RU118966U1 RU118966U1 RU2012111188/02U RU2012111188U RU118966U1 RU 118966 U1 RU118966 U1 RU 118966U1 RU 2012111188/02 U RU2012111188/02 U RU 2012111188/02U RU 2012111188 U RU2012111188 U RU 2012111188U RU 118966 U1 RU118966 U1 RU 118966U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- cathode rod
- sleeve
- seal
- rod
- Prior art date
Links
Abstract
1. Уплотнение вывода катодного стержня алюминиевого электролизера, содержащего катодный кожух с окнами для пропуска катодных стержней, характеризующееся тем, что оно выполнено в виде прямого и/или сужающегося в направлении от катодного кожуха рукав из эластичного газостойкого и термостойкого материала, герметично соединенного одним концом с катодным кожухом, а другим концом свободно облегающего катодный стержень по периметру его поперечного сечения с возможностью скольжения и перемещения по металлической поверхности катодного стержня синхронно или асинхронно относительно перемещения катодного стержня с обеспечением скольжения катодного стержня относительно катодного кожуха и герметичности уплотнения. ! 2. Уплотнение вывода катодного стержня по п.1, отличающееся тем, что по периметру между катодным стержнем и внутренней поверхностью у внешнего края упомянутого рукава расположена дополнительная уплотняющая заделка из эластичного газостойкого и термостойкого неформованного и/или формованного материала, заполняющая часть внутреннего объема, не прикрепленная или прикрепленная к внутренней поверхности у внешнего края рукава с возможностью скольжения и перемещения по металлической поверхности катодного стержня синхронно или асинхронно относительно перемещения катодного стержня с обеспечением скольжения катодного стержня относительно катодного кожуха и герметичности уплотнения. ! 3. Уплотнение вывода катодных стержней по п.1, отличающееся тем, что упомянутый рукав снаружи по внешнему краю его периметра обвязан и затянут огнеупорным эластичным шнуром и/или последовательно соединенными шнуром
Description
Полезная модель относится к электролитическому получению алюминия, в частности к катодным устройствам электролизеров для получения алюминия, а именно к уплотнениям вывода катодных стержней.
Известно уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера (Авторское свидетельство СССР №865992, МПК C25C 3/16, 1981), содержащее сужающийся в направлении от кожуха патрубок, присоединенный к катодному кожуху, упорное кольцо, присоединенное к наружному торцу патрубка, уплотняющую набивку, катодный стержень, фланец, присоединенный к катодному стержню, и слой глинозема.
Недостатком известного уплотнения является то, что уплотняющая набивка и слой глинозема являются газопроницаемыми. Также в период обжига и пуска алюминиевого электролизера и в процессе работы к результате термического расширения катодный стержень перемешается вдоль своей оси, а в результате натриевого расширения углеродистой части футеровки катодный стержень перемещается поперек своей оси. Это приводит к нарушению герметичности уплотнения вследствие неспособности уплотняющей набивки компенсировать поперечное перемещение катодного стержня и износа при его осевом перемещении. Воздух проникает через уплотняющую набивку, слой глинозема и нарушает герметичность боковой угольной футеровки, окисляет и разрушает ее. Это снижает срок службы алюминиевого электролизера, довольно часто служит причиной прорыва и вытекания расплава через прорезанные в продольных стенках катодного кожуха окна для пропуска катодных стержней. Кроме того, следует отметить трудоемкость и продолжительность выполнения монтажных работ, связанных с заполнением заделки свободного пространства вокруг катодного стержня.
Известно уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера (Патент РФ №2281347, МПК C25C 3/08, 2006), содержащее расположенную с внутренней стороны окон для пропуска катодных стержней, выполненных в катодном кожухе, пластину с отверстием, и сильфон одним своим концом герметично соединенный с катодным стержнем, а другим - с катодным кожухом. В устройстве, пластина с отверстием надета на катодный стержень с возможностью перемещения вдоль его оси и перекрывания окна.
Недостатками известного уплотнения являются:
- поскольку катодный стержень является прокатом, его поверхность имеет неровности, следовательно, в щели между катодным стержнем и пластиной во время обжига и пуска электролизера, агрессивные газы (особенно HF) проходят внутрь сильфона и приводят к его коррозии и нарушению герметичности;
- сильфон но принципу своего действия имеет развернутую площадь поверхности складок и объем внутреннего пространства, поэтому, в случае заполнения последнего герметиком, он имеет повышенный расход герметика, т.е. высокую стоимость и трудоемкость работ;
- сильфон имеет фиксированное соединение обоих своих концов, следовательно, не имеется возможность добавить эластичный герметик-наполнитель внутрь сильфона во время его эксплуатации, при необходимости.
- сильфон имеет фиксированное соединение обоих своих концов с целью обеспечения абсолютной герметичности соединения, однако, недостатком абсолютно герметичного соединения является то, что при обжиге и пуске в подине электролизера образуется значительное количество газов, которые устремляются в окна для пропуска катодных стержней под избыточным давлением, приводя к повреждению в месте присоединения сильфона. При возникновении разгерметизации в непредназначенном для этого месте, выходящие газы могут гореть, усугубляя повреждение.
Известно уплотнение (Патент РФ №2108414, МПК C25C 3/08, 1998), содержащее уплотняющую заделку вокруг катодного стержня, металлический короб с двумя отверстиями, присоединенный к катодному кожуху с окнами для пропуска катодных стержней, слой материала, обеспечивающий скольжение катодного стержня относительно уплотняющей заделки.
Недостатком является то, что в период обжига и пуска алюминиевого электролизера и в процессе работы в результате термического расширения катодный стержень перемещается вдоль своей оси, а в результате натриевого расширения углеродистой части футеровки катодный стержень перемещается поперек своей оси. Поскольку катодный стержень является прокатом, его поверхность имеет неровности. 13 результате осевого перемещения между катодным стержнем и отвердевшей уплотняющей заделкой образуются зазоры. В результате поперечного перемещения катодного стержня происходит разрушение отвердевшей уплотняющей заделки. Воздух проникает через образовавшиеся зазоры к боковой угольной футеровке, окисляет и разрушает ее. Это снижает срок службы алюминиевого электролизера, довольно часто служит причиной прорыва и вытекания расплава через прорезанные в продольных стенках катодного кожуха окна для пропуска катодных стержней. Кроме того, следует отметить трудоемкость и продолжительность выполнения монтажных работ, связанных с заполнением заделкой свободного пространства вокруг катодного стержня.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели но совокупности существенных признаков является уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера, (Патент РФ №106251, МПК С25С 3/08, 2006.01), содержащее присоединенное к футерованному катодному кожуху, имеющему окна для пропуска катодных стержней, приспособление для размещения уплотняющей заделки, размещенное с лицевой стороны электролизера, отличающееся тем, что с внутренней стороны окна для пропуска катодных стержней по его периметру расположена пластина с отверстием, с возможностью перемещения вдоль катодного стержня и перекрывания окна, а приспособление для размещения уплотняющей заделки выполнено из эластичного, газостойкого и термостойкого материала в виде рукава, герметично соединенного одним конном с катодным кожухом, ссужающегося в направлении от катодного кожуха и облегающего катодный стержень но периметру его поперечного сечения с возможностью перемещения синхронно или асинхронно относительно перемещения катодного стержня, при этом, уплотняющая заделка состоит из эластичного огнеупорного газостойкого неформованного наполнителя, обеспечивает скольжение катодного стержня относительно катодного кожуха и герметичность уплотнения, и размещена также и в зазоре, образованным катодным стержнем и стенкой катодного кожуха,
Недостатком является то, что неформованный наполнитель может частично терять свою эластичность под воздействием агрессивных газов и, в результате поперечно-продольного перемещения катодного стержня, при сплошном заполнении огнеупорной заделкой внутреннего пространства, усилие передастся на материал рукава и может приводить к частичному отсоединению от кожуха. Кроме того, максимальное заполнение пространства герметиком не является оптимальным с точки зрения экономии материалов.
Задачей полезной модели является увеличение срока службы алюминиевого электролизера, снижение трудоемкости выполнения монтажных работ и улучшение экологии.
Техническим результатом является герметизация вывода катодных стержней алюминиевого электролизера, путем предотвращения проникновения кислорода воздуха внутрь катодного кожуха электролизера и окисления при высокой температуре и разрушения внутренней футеровки, бортовых и катодных блоков, а также, предотвращение проникновения агрессивных газов, в частности фтористого водорода (HF), изнутри катода электролизера наружу кожуха и обеспечение комбинации одновременно действующих свойств уплотнения, а именно: а) эластичности элементов при перемещении катодных стержней в продольной и поперечной плоскостях, б) химостойкости к агрессивным газам, в частности кислорода и HF, с) термостойкости, которые в совокупности обеспечивают долговременную целостность и герметичность уплотнения, следовательно, увеличение срока службы электролизера и улучшение экологии, а также уменьшение объема уплотняющей заделки внутри рукава.
Поставленная задача достигается тем, что прямой и/или сужающийся в направлении от катодного кожуха рукав из эластичного, газостойкого и термостойкого материала, герметично соединен одним концом с катодным кожухом, другим концом не соединен с катодным стержнем, а свободно облегает катодный стержень но периметру его поперечного сечения с возможностью скольжения и перемещения но поверхности катодного стержня синхронно или асинхронно относительно перемещения катодного стержня, обеспечивает скольжение катодного стержня относительно катодного кожуха и герметичность уплотнения.
В частном случае:
- дополнительная уплотняющая заделка из эластичного газостойкого и термостойкого неформованного и/или формованного материала расположена по периметру между катодным стержнем и внутренней поверхностью у внешнего края рукава, заполняя часть внутреннего объема, не прикреплена или прикреплена к внутренней поверхности у внешнего края рукава, с возможностью скольжения и перемещения по металлической поверхности катодного стержня синхронно или асинхронно относительно перемещения катодного стержня, обеспечивает скольжение катодного стержня относительно катодного кожуха и герметичность уплотнения.
- по внешнему краю периметра снаружи рукав обвязан и затянут огнеупорным эластичным шнуром и/или последовательно соединенными шнуром и пружиной и/или шнур пропущен по периметру внутри подшитых или подрубленных краев рукава, обеспечивающий дополнительное уплотнение между катодным стержнем и внутренней поверхностью рукава, с возможностью скольжения и перемещения но металлической поверхности катодного стержня синхронно или асинхронно относительно перемещения катодного стержня.
- с внутренней стороны окна для пропуска катодных стержней но его периметру расположена пластина с отверстием с возможностью перемещения вдоль катодного стержня и перекрывания окна,
- уплотняющая заделка из эластичного, газостойкого и термостойкого материала размещена также и в зазоре, образованном катодным стержнем и стенкой катодного кожуха.
- в теле рукава и/или уплотнения встроен(ы) клапан(ы) для спуска давления и сжигания газов образующихся при обжиге и пуске электролизера.
- рукав может состоять из частей, скрепленных во время монтажа но продольным краям между собой внахлест склеиванием и/или сшиванием, и/или скрепками.
Отличительные признаки заявляемой конструкции от прототипа:
- приспособление для размещения уплотняющей заделки выполнено в виде эластичного газостойкого и термостойкого материала к виде рукава, который одним своим концом герметично соединен с катодным кожухом, а другим концом герметично не соединен с катодным стержнем, по эластично облегает катодный стержень, позволяя последнему не только перемещаться в начале движения синхронно с концом рукава, но и скользить затем относительно конца рукава, перемещаясь асинхронно, т.е. обеспечивает скольжение катодного стержня относи только катодного кожуха и герметичность уплотнения, при этом герметичность уплотнения обеспечивается не только путем эластичного соединения рукава и катодного стержня, плюс дополнительно монтажом под относительно небольшим избыточным давлением эластичной огнеупорной газостойкой неформованной и/или формованной уплотняющей заделки внутрь рукава, но и занимает лишь часть внутреннего объема, примыкающего к катодному стержню, не прикрепленной или прикрепленной к внутренней поверхности внешнего края рукава.
Свойства эластичности неформованного огнеупорного материала с действием внутренних сил поверхностного натяжения выбирают таким образом, чтобы последний не вытекал из под свободного края манжеты и, при этом, долговременно сохранял свои эластичные свойства, не смотря на высокотемпературное воздействие и химическое воздействие агрессивными газами, в т.ч. HF, между рукавом и катодным стержнем.
На фиг.1-2 изображено уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера.
Уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера состоит из катодного кожуха с окнами 1 для пропуска катодного стержня 2, эластичного рукава 3, дополнительной уплотняющей заделки 4, пластины с отверстием 5. Эластичный рукав 3 надет на катодный стержень 2 и одним своим концом эластично облегает катодный стержень 2, а другим герметично соединен с катодным кожухом 1 с окнами для пропуска катодных стержней 2 при помощи слоя клея 6. Дополнительная уплотняющая заделка 4 монтируется внутрь эластичного рукава 3 по периметру между катодным стержнем и внутренней поверхностью у края рукава, занимая часть внутреннего объема, не прикреплена, или прикреплена к внутренней поверхности внешнего края рукава, с возможностью скольжения и перемещения по металлической поверхности катодного стержня синхронно или асинхронно относительно перемещения катодного стержня, и размещена также в зазоре 7, образованным катодным стержнем 2 и стенкой катодного кожуха 1. Пластина с отверстием 5 надета на катодный стержень 2 с возможностью перемещения вдоль его оси и расположена с внутренней стороны окна для пропуска катодных стержней катодного кожуха 1, перекрывая его. Уплотняющая заделка 4 состоит либо из эластичного огнеупорного газостойкого неформованного наполнителя, в качестве которого могут быть использованы материалы тина Thermoseal M22 (фиг.1), либо из формованного материала (фиг.2). Рукав 3 выполнен из эластичного, газостойкого и термостойкого материала в качестве которого могут быть использованы материалы типа ЛРМЛТНХ. По внешнему краю периметра снаружи рукав 3 обвязан и затянут огнеупорным эластичным шнуром 8 и/или последовательно соединенными шнуром 8 и пружиной и/или шнур 8 пропущен по периметру внутри подшитых или подрубленных краев рукава, обеспечивающий дополнительное уплотнение между катодным стержнем 2 и внутренней поверхностью рукава 3, с возможностью скольжения и перемещения но металлической поверхности катодного стержня 2 синхронно или асинхронно относительно перемещения катодного стержня 2.
Устройство работает следующим образом. В период обжига и пуска алюминиевого электролизера и в процессе работы в результате термического расширения катодный стержень 2 перемещается вдоль своей оси, а в результате натриевого расширения углеродистой части футеровки катодный стержень 2 перемещается поперек своей оси. Вместе с катодным стержнем 2 перемещается один из концов рукава 3, эластично обхватывающий катодный стержень 2. Второй конец рукава 3 герметично соединен с катодным кожухом 1 с окнами для пропуска катодных стержней 2 и остается неподвижным. Рукав 3 при перемещениях катодного стержня 2 растягивается и изгибается к пределах упругой деформации и совместно с уплотняющей заделкой 4 герметично закрывает зазор 7 между катодным стержнем 2 и окном для пропуска катодных стержней катодного кожуха 1. Пластина с отверстием 5 не дает сыпучей части футеровки проникать в полость между катодным стержнем 2 и эластичным рукавом 3.
Предлагаемое уплотнение вывода катодных стержней позволяет повысить срок службы алюминиевого электролизера и устранить протечки расплава через окна для пропуска катодных стержней, а также уменьшить себестоимость применяемых материалов и трудоемкость выполнения монтажных работ. Улучшается ремонтопригодность конструкции т.к. отсутствует прикрепление конца рукава к движущемуся катодному стержню и благодаря эластичности края рукава, осуществляется возможность неоднократного заполнения уплотняющей заделкой пространства внутри рукава в случае такой необходимости. Заявляемая конструкция позволяет предотвратить проникновение агрессивных газов, в частности фтористого водорода (HF), изнутри катода электролизера наружу кожуха и улучшить экологию, а также увеличить срок службы электролизера.
Claims (7)
1. Уплотнение вывода катодного стержня алюминиевого электролизера, содержащего катодный кожух с окнами для пропуска катодных стержней, характеризующееся тем, что оно выполнено в виде прямого и/или сужающегося в направлении от катодного кожуха рукав из эластичного газостойкого и термостойкого материала, герметично соединенного одним концом с катодным кожухом, а другим концом свободно облегающего катодный стержень по периметру его поперечного сечения с возможностью скольжения и перемещения по металлической поверхности катодного стержня синхронно или асинхронно относительно перемещения катодного стержня с обеспечением скольжения катодного стержня относительно катодного кожуха и герметичности уплотнения.
2. Уплотнение вывода катодного стержня по п.1, отличающееся тем, что по периметру между катодным стержнем и внутренней поверхностью у внешнего края упомянутого рукава расположена дополнительная уплотняющая заделка из эластичного газостойкого и термостойкого неформованного и/или формованного материала, заполняющая часть внутреннего объема, не прикрепленная или прикрепленная к внутренней поверхности у внешнего края рукава с возможностью скольжения и перемещения по металлической поверхности катодного стержня синхронно или асинхронно относительно перемещения катодного стержня с обеспечением скольжения катодного стержня относительно катодного кожуха и герметичности уплотнения.
3. Уплотнение вывода катодных стержней по п.1, отличающееся тем, что упомянутый рукав снаружи по внешнему краю его периметра обвязан и затянут огнеупорным эластичным шнуром и/или последовательно соединенными шнуром и пружиной и/или шнур пропущен по периметру внутри подшитых или подрубленных краев рукава для обеспечения дополнительного уплотнения между катодным стержнем и внутренней поверхностью рукава и с возможностью скольжения и перемещения по металлической поверхности катодного стержня синхронно или асинхронно относительно перемещения катодного стержня.
5. Уплотнение вывода катодного стержня по п.1, отличающееся тем, что с внутренней стороны окна для пропуска катодных стержней по его периметру расположена пластина с отверстием с возможностью перемещения вдоль катодного стержня и перекрывания окна.
6. Уплотнение вывода катодных стержней по п.2, отличающееся тем, что уплотняющая заделка из эластичного газостойкого и термостойкого материала размещена также в зазоре, образованном катодным стержнем и стенкой катодного кожуха.
7. Уплотнение вывода катодного стержня по одному из пп.1-6, отличающееся тем, что в теле рукава и/или уплотнения встроен(ы) клапан(ы) для спуска давления и/или предотвращения выхода газов, образующихся при обжиге и пуске электролизера.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111188/02U RU118966U1 (ru) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | Уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111188/02U RU118966U1 (ru) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | Уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU118966U1 true RU118966U1 (ru) | 2012-08-10 |
Family
ID=46849903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012111188/02U RU118966U1 (ru) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | Уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU118966U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105088278A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-11-25 | 东北大学设计研究院(有限公司) | 铝电解槽阴极钢棒窗口封堵结构及其施工方法 |
-
2012
- 2012-03-22 RU RU2012111188/02U patent/RU118966U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105088278A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-11-25 | 东北大学设计研究院(有限公司) | 铝电解槽阴极钢棒窗口封堵结构及其施工方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2014149110A3 (en) | Seals for a gas turbine engine | |
BR0002636A (pt) | Resfriador para ar de compressão e método de realização do mesmo | |
RU118966U1 (ru) | Уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера | |
TR200101377T2 (tr) | Durdurma çubuğu. | |
RU106251U1 (ru) | Уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера | |
CN202048234U (zh) | 高温金属密封球阀 | |
EA024813B1 (ru) | Уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера | |
CN201330901Y (zh) | 双密封套筒式伸缩器 | |
RU149878U1 (ru) | Уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера | |
CN204691696U (zh) | 一种高温金属密封油管头 | |
CN209877613U (zh) | 一种回转窑的动密封装置 | |
CN206983363U (zh) | 一种空气压缩机的节油结构 | |
RU2281347C1 (ru) | Уплотнение вывода катодных стержней алюминиевого электролизера | |
CN218118593U (zh) | 一种动态旋转工况专用密封填料环 | |
CN205478184U (zh) | 一种氢氨活塞式压缩机填料装置 | |
CN204922294U (zh) | 一种燃气管接头 | |
CA2812159C (en) | Sealing device and method | |
RU102742U1 (ru) | Эластичная оболочка для герметичного перекрытия трубопровода | |
CN202937810U (zh) | 一种废旧轮胎粉料双螺旋推进脱硫设备旋转轴的密封装置 | |
RU166582U1 (ru) | Сальниковое уплотнение | |
CN213462366U (zh) | 一种长拉杆结构的圆块孔式石墨加热器 | |
CN205643023U (zh) | 一种铝合金石油钻杆水压试验台 | |
CN208442382U (zh) | 球阀用一体式四氟波纹管阀杆密封结构 | |
CN102878297A (zh) | 一种废旧轮胎粉料双螺旋推进脱硫设备旋转轴的密封装置 | |
RU79931U1 (ru) | Устройство для герметизации дегазационных скважин |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170323 |