RU1786195C

RU1786195C - Hanger of gas-collecting bell of aluminium electrolyzer

Info

Publication number: RU1786195C
Application number: SU914915370A
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Пак
Original assignee: Красноярский Алюминиевый Завод Им.50-Летия Влксм
Priority date: 1991-03-01
Filing date: 1991-03-01
Publication date: 1993-01-07

Abstract

Использование: получение алюмини электролитическим способом. Сущность: узел содержит по с жесткости, закрепленный к кожуху анода, диафрагмы и наклонную стенку, причем полость , образованна этими элементами, заполнена тёплопрово- д щим материалом. Изобретение позвол ет повысить надежность узла. 1 с.п.ф-лы, 2 з.п,ф-лы, 1 ил.Usage: obtaining aluminum by electrolytic method. SUBSTANCE: assembly contains stiffness fixed to the anode casing, a diaphragm and an inclined wall, and the cavity formed by these elements is filled with heat-conducting material. The invention improves the reliability of the assembly. 1 s.p. f-ly, 2 s.p., f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относитс к способам получени алюминий электролитическим способом и может быть использовано в анодном кожухе алюминиевого электролизера.The invention relates to methods for producing aluminum by electrolytic method and can be used in the anode casing of an aluminum electrolysis cell.

Известен узел подвески газосборного колокола секционного типа, содержащий Т-образный по с, приваренный по периметру к обечайке анодного кожуха и закрепленный к последнему посредством вёртикаль- ньгх ребер и пластин. (См. Дробнис В.Ф., Гефтер С.Э. Технологи и обслуживание алюминиевых электролизеров с верхним то- коподводом. М, Металлурги . 1966, с. 43 и черт. Э-7066а Кожух анодный Л.ВАМИ, 1971).A sectional-type gas collection bell suspension assembly is known, comprising a T-shape along c, welded around the perimeter to the shell of the anode casing and secured to the latter by means of vertical ribs and plates. (See. Drobnis V.F., Gefter S.E. Technologists and maintenance of aluminum electrolyzers with top current lead. M, Metallurgists. 1966, p. 43 and dash. E-7066a Anode casing L.VAMI, 1971).

Г-образна полость этого узла подвески заполн етс в процессе эксплуатации электролизера технологическим сырьем- глиноземом, как в виде просыпай, так и в виде пыли.The l-shaped cavity of this suspension unit is filled during operation of the electrolyzer with technological raw materials-alumina, both in the form of spillage and in the form of dust.

Так как глинозем вл етс хорошим теплоизол тором, то отвод тепла от узла снижаетс , т.е. значительно ухудшаетс охлаждение горизонтальной полки по са, работающего е зоне высоких температур :й агрессивной среды. .Since alumina is a good heat insulator, heat removal from the assembly is reduced, i.e. the cooling of the horizontal shelf of the working zone operating in the high temperature zone: the aggressive environment is significantly impaired. .

В результате этого стойкость по са снижаетс , по вл ютс значительные Деформации как по са, так и кожуха. Деформаци по са приводит к пб вленйю йёп лотнЪстёй через которые прбйсхбдит подсос воздуха, а так же выбросы газов.As a result, the resistance to bow is reduced, and significant deformations of both the bow and the casing appear. The deformation along the sa leads to the highest pressure through which the air leaks, as well as gas emissions.

Деформаци кожуха ведет к прорыву жидкой фазы анода в расплав при поддер- гивании кожуха.Deformation of the casing leads to the breakthrough of the liquid phase of the anode into the melt while maintaining the casing.

Нередки случаи разрушени по са - прогары отдельных участков. Тогда интенсивностькак подсоса воздуха, так и выбросов газа значительно увеличиваетс . В таких случа х осуществл етс ремонт по са при сн тых секци х1 газ6с6орного колокола. Операци трудоемка и требующа особых навыков и осторожности.There are frequent cases of destruction by sa - burnouts of individual sections. Then the intensity of both air suction and gas emissions increases significantly. In such cases, repair of the belt is carried out with the removed sections x1 of the gas6c6 bell. The operation is time consuming and requires special skills and care.

На весь период ремонта электролизер находитс в открытом состо нии, и происхоXJ 00 О For the entire repair period, the cell is in an open state and XJ 00 O

vQ СЛvQ SL

дит загр знение окружающей среды летучими продуктами электролиза.Environmental pollution is caused by volatile electrolysis products.

При капитальном ремонте кожуха по с подвергаетс замене, при этом глинозем, наход щийс в Г-образной полости, из-за посторонних включений возврату не подлежит ..During overhaul of the casing, the casing is replaced, while the alumina located in the L-shaped cavity is not subject to return due to foreign inclusions.

Целью изобретени вл етс повышение надежности узла и экономи сырь . The aim of the invention is to increase the reliability of the assembly and save raw materials.

Дл достижени цели узел снабжен дополнительно наклонной стенкой, установленной под углом 15-70° к горизонтальной полке по са, а полость, образованна по сом , стенкой и кожухом, заполнена тепло- провод щим материалом, например бетоном.To achieve the goal, the assembly is equipped with an additional inclined wall mounted at an angle of 15-70 ° to the horizontal shelf of the strip, and the cavity formed by the catfish, wall and casing is filled with a heat-conducting material, for example concrete.

Наличие дополнительной стенки повышает несущую способность по са, а ее наклонное расположение под углом от 15 до 70° исключает возможность накоплени просыпей и пыли глинозема на узле. Соответственно снижаетс возможность перегрева узла и, как следствие, снижаетс его деформаци . Заполнение полости теплопроводным материалом способствует охлаждению узла, а использование в качестве теплопровод щего материала бетона делает узел работоспособным даже в случае разрушени нижней горизонтальной стенки. При этом исключаетс расход сырь из-за отсутстви полостей, в которых оно бы накапливалось .The presence of an additional wall increases the bearing capacity of the belt, and its inclined position at an angle of 15 to 70 ° eliminates the possibility of accumulation of spills and dust of alumina on the site. Accordingly, the possibility of overheating of the assembly is reduced and, as a consequence, its deformation is reduced. Filling the cavity with heat-conducting material helps to cool the assembly, and the use of concrete as the heat-conducting material makes the assembly operational even in case of destruction of the lower horizontal wall. This eliminates the consumption of raw materials due to the absence of cavities in which it would accumulate.

Предложенное техническое решение отличаетс от прототипа тем, что узел снабжен наклонной стенкой .с углом наклона относительно горизонтальной полки по са 15°-70°, а полость, образованна по сом, наклонной стенкой и кожухом заполнена теплопровод щим материалом, стойким к агрессивной среде и высоким температурам .The proposed technical solution differs from the prototype in that the assembly is provided with an inclined wall. With an inclination angle relative to the horizontal shelf of ca 15 ° -70 °, and the cavity formed by the catfish, the inclined wall and the casing is filled with a heat-conducting material that is resistant to aggressive environment and high temperatures.

Ни из патентной, ни из научно-технической литературы не известно использование указанных отличительных признаков .с целью повышени надежности узла и экономии сырь . Это позвол ет предположить, что предложенное техническое решение обладает новизной и соответствует критерию Существенные отличи .Neither from the patent nor from the scientific and technical literature is the use of these distinctive features known in order to increase the reliability of the assembly and save raw materials. This suggests that the proposed technical solution is new and meets the criterion of Significant differences.

На чертеже показан поперечный разрез угла подвески с газосборным колоколом и анодом. .The drawing shows a cross section of the angle of the suspension with gas collecting bell and anode. .

К кожуху 1 закреплен узел подвески, состо щий из Г-образного по са 2, диафрагм 3 с полками 4, на которые уложена наклонна стенка 5 и вертикальные ребра 6.A suspension unit is fixed to the casing 1, consisting of a L-shaped pole 2, diaphragms 3 with shelves 4, on which an inclined wall 5 and vertical ribs 6 are laid.

Полость, образованна Г-образным по сом , наклонной стенкой и кожухом, заполнена теплопровод щим материалом.The cavity formed by the L-shaped pom, inclined wall and casing is filled with heat-conducting material.

Узел монтируетс следующим образом. К обечайке кожуха 1 привариваетс горизонтальной полкой Г-образный по с 2. Затем устанавливаютс диафрагмы 3 сThe assembly is mounted as follows. A diaphragm 3 s is welded to the casing 1 of the casing 1 with a horizontal shelf.

полками 4, на которые укладываетс наклонна стенка 5 и крепитс к вертикальной полке Г-образного по са 2 и к обечайке кожуха 1. Перед укладкой наклонной стенки 5 полость, образованна Г-образным по сом 2 и обечайкой кожуха 1, по уровню полок 4 диафрагм 3 может быть заполнена теплопроводником-заполнителем. затем устанавливаютс вертикальные ребра 6.shelves 4, on which the inclined wall 5 is laid and fastened to the vertical shelf of the L-shaped strip 2 and to the shell of the casing 1. Before laying the inclined wall 5, the cavity formed by the L-shaped casing 2 and the shell of the casing 1, at the level of the shelves 4 of the diaphragms 3 may be filled with a heat-conducting filler. then vertical ribs 6 are mounted.

В качестве теплопроводника-заполнител предпочтительней использовать хим- стойкие огнеупорные бетоны, например на основе шамота или магнезита, имеющие хорошую теплопроводность.It is preferable to use chemically resistant refractory concrete, for example, based on chamotte or magnesite, having good thermal conductivity as a heat-conducting filler.

Узел может быть изготовлен отдельными секци ми. При этом секци собираетс следующим образом.The assembly may be manufactured in separate sections. The section is assembled as follows.

К вертикальной полке части Г-образного по са 1 закрепл етс наклонна стенка 5. Затем полученна полость ограничиваетс диафрагмами 5 и заполн етс бетонной массой заподлицо с кра ми. Изго- товленныетаким способом секции монтируютс к обечайке кожуха 1 и закрепл ютс вертикальными ребрами 6.An inclined wall 5 is fixed to the vertical flange of the portion of the L-shaped groove 1. The resulting cavity is then limited by the diaphragms 5 and filled with the concrete mass flush with the edges. The sections made in this way are mounted to the casing 1 of the casing and secured with vertical ribs 6.

Просыпи глинозема и пыль, попада на наклонную стенку, стекают по ней к разъему газосборный колокол - узел и герметизируют зазор между ними, исключа выбросы газа и подсосы воздуха. При этом улучшаетс поверхностное охлаждение узла.Alumina spills and dust falling onto an inclined wall flow down it to the gas collecting bell-unit connector and seal the gap between them, excluding gas emissions and air leaks. This improves the surface cooling of the assembly.

Пределы угла наклона стенки определены следующими соображени ми. Известно, что на отечественные заводы поступает глинозем с углом естественного откоса 20-40°.The angle of inclination of the wall is determined by the following considerations. It is known that alumina with a slope angle of 20–40 ° enters domestic plants.

Нижний предел угла наклона выбран 15° потому, что при использовании глинозема с углом естественного откоса в 20-25° достаточно незначительной вибрации, чтобы он потек по наклонной стенке. ТакиеThe lower limit of the angle of inclination is chosen to be 15 ° because when using alumina with an angle of repose of 20-25 °, insignificant vibration is enough for it to flow along the inclined wall. Such

вибрации испытывает кожух во врем его поддергивани из-за работы механизмов подъема.the casing vibrates while it is being supported due to the operation of the lifting mechanisms.

При обработке электролизера (разрушение корки, засыпка глинозема и т.д.), какWhen processing the electrolyzer (crust destruction, backfilling of alumina, etc.),

правило, поднимаетс пыль, мельчайша ее фракци с потоками воздуха уноситс в фонарь корпуса, а часть этой пыли осаждаетс на узле.as a rule, dust rises, its smallest fraction with air flows is carried away into the lamp of the housing, and part of this dust is deposited on the assembly.

Угол естественного откоса осадившейс Slope angle of sediment

пыли несколько выше, чем у глинозема, и превышает порой 70°. Однако верхний предел ограничен 70° Б св зи с неоправданным увеличением габаритов наклонной стенки, ведущим к расходу материала. Вместе с темdust is slightly higher than that of alumina, and sometimes exceeds 70 °. However, the upper limit is limited to 70 ° C due to an unjustified increase in the dimensions of the inclined wall leading to the consumption of material. However,

пыль стечет и при таком угле наклона во врем вибрации узла.dust will also drain at this angle of inclination during vibration of the assembly.

Преимущества изобретени .Advantages of the invention.

Отсутствие сло глинозема на узле снижает возможность его перегрева, следовательно , снижаетс его деформаци , а также деформаци кожуха, что ведет к уменьшению количества протеков жидкой фазы анода. Этому же способствует повышение несущей способности узла. Стека- ние глинозема по наклонной стенке позвол ет.осуществл ть герметизацию без дополнительных затрат. При наличии местных разрушений нижней стенки узла (горизонтальной полки Г-образного по са) узел в целом не тер ет работоспособности. Следовательно, сокращаютс аварийные ремонты на действующем электролизере, что улучшает экологические показатели и снижает трудоемкость эксплуатации. Отсутствие полостей исключает потери глинозема .The absence of an alumina layer on the assembly reduces the possibility of overheating, therefore, its deformation, as well as the deformation of the casing, is reduced, which leads to a decrease in the number of leaks of the anode liquid phase. This also contributes to the increase in the bearing capacity of the node. The flow of alumina along an inclined wall allows sealing to be carried out at no additional cost. In the presence of local destruction of the lower wall of the node (horizontal shelf of the L-shaped band), the node as a whole does not lose operability. Consequently, emergency repairs at the existing cell are reduced, which improves environmental performance and reduces the labor intensity of operation. The absence of cavities eliminates the loss of alumina.

Кроме того, снижаютс затраты на капитальный ремонт, так как нет необходимости замены целиком узла.In addition, the overhaul costs are reduced since there is no need to replace the entire assembly.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION 1. A suspension assembly for a gas collecting bell of an aluminum electrolyzer containing a L-shaped stiffness attached to the anode casing and vertical ribs, which, in order to increase the reliability of the assembly and save raw materials, is equipped with additionally inclined wall mounted on a vertical shelf for ca-rigidity and casing.

2. The suspension unit according to claim 1, characterized in that the inclined wall is mounted at an angle of 15-70 ° to the horizontal shelf along the ca,

3. The suspension unit according to claim 1, with the exception that the cavity formed by the L-shaped som, the inclined wall and the casing is filled with a heat-conducting material, for example, concrete.