RU2399697C1 - Gas collecting bell of aluminium electrolytic cell with self-baked anode - Google Patents

Gas collecting bell of aluminium electrolytic cell with self-baked anode Download PDF

Info

Publication number
RU2399697C1
RU2399697C1 RU2009125977/02A RU2009125977A RU2399697C1 RU 2399697 C1 RU2399697 C1 RU 2399697C1 RU 2009125977/02 A RU2009125977/02 A RU 2009125977/02A RU 2009125977 A RU2009125977 A RU 2009125977A RU 2399697 C1 RU2399697 C1 RU 2399697C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anode
bell
gas collecting
burners
gas
Prior art date
Application number
RU2009125977/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Георгиевич Шахрай (RU)
Сергей Георгиевич Шахрай
Вячеслав Васильевич Коростовенко (RU)
Вячеслав Васильевич Коростовенко
Игорь Иванович Лапаев (RU)
Игорь Иванович Лапаев
Иван Иванович Ребрик (RU)
Иван Иванович Ребрик
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет"
Priority to RU2009125977/02A priority Critical patent/RU2399697C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2399697C1 publication Critical patent/RU2399697C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: gas collecting bell of aluminium electrolytic cell with self-baked anode consists of straight and angular hinged sections in form of chambers together with anode forming channel for gases flow,and of seat branches for burners made in form of truncated cones and positioned on two angular sections. The branches are equipped with doors for removal of deposits. Also the seat branches for burners correspond to truncated cones and are arranged on walls of the angular sections of the gas collecting bell. Notably, ratio of volume of a truncated cone to volume of the channel for gas flow under the angular section of the gas collecting bell is within ranges (0.2÷0.8):1.
EFFECT: raised efficiency of after-burning anode gases in burners.
2 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия в электролизерах с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом, и направлено на повышение эффективности дожита анодных газов в горелках.The claimed invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the production of aluminum in electrolytic cells with a self-baking anode and top current lead, and is aimed at increasing the efficiency of surviving anode gases in burners.

Известен газосборный колокол, состоящий из прямых и угловых секций, подвешиваемых по всему периметру анодного кожуха электролизера [Басов А.И., Ельцев Ф.П. Справочник механика заводов цветной металлургии. М.: Металлургия, 1981. - 495 с.].Known gas collection bell, consisting of straight and angular sections suspended around the perimeter of the anode casing of the electrolyzer [Basov A.I., Eltsev F.P. Handbook of mechanics of non-ferrous metallurgy plants. M.: Metallurgy, 1981. - 495 p.].

Однако использование известного газосборного колокола не позволяет обеспечить устойчивую работу горелок. Это обусловлено тем, что патрубок, предназначенный для установки горелки и выполненный в виде прямоугольного колена, подвержен зарастанию пылевыми отложениями, препятствующими поступлению газов в зону горения.However, the use of the known gas collection bell does not allow for stable operation of the burners. This is due to the fact that the pipe intended for installation of the burner and made in the form of a rectangular elbow is susceptible to overgrowing with dust deposits that impede the entry of gases into the combustion zone.

Известен колокольный газосборник алюминиевого электролизера [Патент РФ №2303660, опубл. 27.07.2007], взятый за прототип. Газосборник выполнен из прямых и угловых навесных секций в виде камер, образующих совместно с анодом канал для прохода газов. Посадочные патрубки для горелок выполнены в средней и нижней части в виде полых полуцилиндров и расположены на приливах двух угловых секций.Known bell collector aluminum electrolyzer [RF Patent No. 2303660, publ. July 27, 2007], taken as a prototype. The gas collector is made of straight and corner mounted sections in the form of chambers, which together with the anode form a channel for the passage of gases. Landing nozzles for burners are made in the middle and lower part in the form of hollow half-cylinders and are located on the tides of two corner sections.

Однако использование известного колокольного газосборника не обеспечивает поддержание температуры газов на входе в горелку на уровне, достаточном для воспламенения. Обусловлено это тем, что посадочные патрубки играют роль пылеосадительных камер, препятствующих выносу пыли из-под газосборного колокола в горелку. В результате на поверхности расплава, непосредственно под посадочным патрубком, образуется слой отложений, являющихся теплоизолятором, препятствующим нагреву газов до температуры расплава. Удаление пылевых отложений из-под посадочного патрубка затруднительно вследствие неудобства доступа к ним. Последнее обусловлено конструктивными особенностями посадочного патрубка, внутренняя полость которого выходит за наружные габариты угловой секции колокольного газосборника.However, the use of the known bell gas collector does not ensure that the temperature of the gases at the inlet to the burner is at a level sufficient to ignite. This is due to the fact that the landing pipes play the role of dust precipitation chambers that prevent the removal of dust from under the gas collection bell into the burner. As a result, a layer of deposits is formed on the surface of the melt, directly under the landing pipe, which is a heat insulator that prevents the heating of gases to the temperature of the melt. Removing dust deposits from under the landing pipe is difficult due to the inconvenience of access to them. The latter is due to the design features of the landing pipe, the inner cavity of which extends beyond the outer dimensions of the corner section of the bell gas collector.

Основной задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности дожига анодных газов в горелках.The main objective of the invention is to increase the efficiency of afterburning of the anode gases in the burners.

Достигается это тем, что газосборный колокол алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом, включающий прямые и угловые навесные секции в виде камер, образующих совместно с анодом канал для прохода газов, расположенные на двух угловых секциях посадочные патрубки для горелок с лючками для удаления отложений, посадочные патрубки для горелок выполнены в виде усеченных конусов и расположены на стенках угловых секций газосборного колокола, при этом отношение объема усеченного конуса к объему канала для прохода газов под угловой секцией газосборного колокола находится в пределах (0,2÷0,8):1.This is achieved by the fact that the gas collection bell of an aluminum electrolyzer with a self-baking anode, including straight and angular hinged sections in the form of chambers, forming, together with the anode, a gas passage, located on two corner sections, landing pipes for burners with hatches for removing deposits, landing pipes for burners are made in the form of truncated cones and are located on the walls of the corner sections of the gas collection bell, while the ratio of the volume of the truncated cone to the volume of the channel for the passage of gases under the corner sec iey gas collection bell is within (0,2 ÷ 0,8): 1.

Посадочные патрубки выполнены в виде усеченных конусов и расположены на стенках угловых секций. Такое расположение патрубков обеспечивает поддержание температуры газов на входе в горелку на уровне, достаточном для воспламенения газовой смеси вследствие близости расположения поверхности расплава; позволяет использовать избыточное давление в канале для прохода газов на создание необходимого перепада разрежений в горелке; исключает риск зарастания полости горелки пылевыми отложениями; обеспечивает удобство удаления пылевых отложений с поверхности расплава. Посадочный патрубок в виде усеченного конуса создает меньшее, в сравнении с прототипом, аэродинамическое сопротивление движению газов из газоходного канала в горелки.Landing nozzles are made in the form of truncated cones and are located on the walls of the corner sections. This arrangement of the nozzles ensures that the temperature of the gases at the inlet of the burner is maintained at a level sufficient to ignite the gas mixture due to the proximity of the surface of the melt; allows you to use excess pressure in the channel for the passage of gases to create the necessary differential pressure in the burner; eliminates the risk of overgrowth of the burner cavity by dust deposits; provides the convenience of removing dust deposits from the surface of the melt. The landing pipe in the form of a truncated cone creates less, in comparison with the prototype, aerodynamic resistance to the movement of gases from the gas duct to the burner.

Отношение объемов усеченного конуса к объему канала для прохода газов под угловой секцией газосборного колокола выбрано по следующим соображениям. Применение усеченного конуса объемом, меньшим 0,2 объема газоходного канала под угловой секцией газосборного колокола, создает высокое аэродинамическое сопротивление движению газов из-под газосборного колокола в горелочное устройство вследствие того, что на входе в посадочный патрубок происходит столкновение двух встречных потоков, движущихся из-под продольной и торцевой сторон подколокольного пространства. Применение усеченного конуса объемом, превышающим 0,8 объема газоходного канала под угловой секцией газосборного колокола, значительно увеличивает габариты и массу угловой секции.The ratio of the volumes of the truncated cone to the volume of the channel for the passage of gases under the corner section of the gas collection bell is selected for the following reasons. The use of a truncated cone with a volume smaller than 0.2 of the volume of the gas duct under the corner section of the gas collection bell creates high aerodynamic resistance to the movement of gases from under the gas collection bell to the burner device due to the fact that at the entrance to the landing pipe there is a collision of two oncoming flows moving from under the longitudinal and end sides of the poplar space. The use of a truncated cone with a volume exceeding 0.8 of the volume of the gas duct under the corner section of the gas collection bell significantly increases the dimensions and weight of the corner section.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен фрагмент газосборного колокола, включающий угловую секцию. На фиг.2 - вид A-A фиг.1.The essence of the invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a fragment of a gas collection bell, including an angular section. Figure 2 is a view A-A of figure 1.

Газосборный колокол, включающий прямые 1 и угловые 2 секции, по всему периметру анодного кожуха 3 крепятся с помощью пояса 4, образуя таким образом канал для прохода газов 5, ограниченный снизу поверхностью расплава 6. Посадочный патрубок 7 для установки горелки выполнен в виде усеченного конуса и расположен на стенке угловой секции. Удаление отложений из-под газосборного колокола осуществляют через лючок 8.The gas collection bell, including straight 1 and angular 2 sections, is mounted around the entire perimeter of the anode casing 3 using a belt 4, thus forming a channel for the passage of gases 5, bounded below by the surface of the melt 6. The landing pipe 7 for installing the burner is made in the form of a truncated cone and located on the wall of the corner section. Removing deposits from under the gas collection bell is carried out through the hatch 8.

Газосборный колокол работает следующим образом. Образующиеся в электролизере анодные газы по каналу 5, образованному анодным кожухом 3, поясом 4, прямыми 1 и угловыми 2 секциями и ограниченному снизу поверхностью расплава 6, движутся к угловым секциям 2. Из-под угловой секции анодные газы через патрубок 7 поступают в горелку на дожиг. Пылевые частицы, уносимые газовым потоком с поверхности расплава 6, оседают под патрубком 7. Удаление осевших частиц осуществляют через лючок 8, расположенный в посадочном патрубке.The gas collection bell works as follows. The anode gases formed in the electrolyzer through the channel 5, formed by the anode casing 3, the belt 4, the straight 1 and the corner 2 sections and bounded below by the surface of the melt 6, move to the corner sections 2. From under the corner section, the anode gases through the pipe 7 enter the burner to burned down. Dust particles carried away by the gas stream from the surface of the melt 6 are deposited under the nozzle 7. The removal of the settled particles is carried out through the hatch 8 located in the landing nozzle.

Преимуществами заявляемого изобретения являются: поддержание температуры газов на входе в горелку на уровне, достаточном для воспламенения газовой смеси; использование избыточного давления в канале для прохода газов на создание необходимого перепада разрежений в горелке; удобство удаления отложений из-под газосборного колокола.The advantages of the claimed invention are: maintaining the temperature of the gases at the inlet of the burner at a level sufficient to ignite the gas mixture; the use of excess pressure in the channel for the passage of gases to create the necessary differential pressure in the burner; convenience of removal of deposits from under a gas collecting bell.

Claims (1)

Газосборный колокол алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом, содержащий прямые и угловые навесные секции в виде камер, образующих совместно с анодом канал для прохода газов, расположенные на двух угловых секциях посадочные патрубки для горелок с лючками для удаления отложений, отличающийся тем, что посадочные патрубки для горелок выполнены в виде усеченных конусов и расположены на стенках угловых секций газосборного колокола, при этом отношение объема усеченного конуса к объему канала для прохода газов под угловой секцией газосборного колокола находится в пределах (0,2÷0,8):1. Gas collecting bell of an aluminum electrolyzer with a self-baking anode, containing straight and angular hinged sections in the form of chambers, forming, together with the anode, a gas passage, located on two corner sections, landing nozzles for burners with hatches for removing deposits, characterized in that the landing nozzles for burners made in the form of truncated cones and located on the walls of the corner sections of the gas collection bell, the ratio of the volume of the truncated cone to the volume of the channel for the passage of gases under the corner section th gas collection bell is in the range (0.2 ÷ 0.8): 1.
RU2009125977/02A 2009-07-06 2009-07-06 Gas collecting bell of aluminium electrolytic cell with self-baked anode RU2399697C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009125977/02A RU2399697C1 (en) 2009-07-06 2009-07-06 Gas collecting bell of aluminium electrolytic cell with self-baked anode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009125977/02A RU2399697C1 (en) 2009-07-06 2009-07-06 Gas collecting bell of aluminium electrolytic cell with self-baked anode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2399697C1 true RU2399697C1 (en) 2010-09-20

Family

ID=42939168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009125977/02A RU2399697C1 (en) 2009-07-06 2009-07-06 Gas collecting bell of aluminium electrolytic cell with self-baked anode

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399697C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2550478C2 (en) * 2013-08-01 2015-05-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) Gas collector of aluminium electrolysis unit (versions)
RU2553137C1 (en) * 2014-01-23 2015-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Device for gases collecting and removing from aluminium electrolyser
RU2603524C1 (en) * 2015-06-15 2016-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Device for collection and removal of gases from aluminium electrolysis cell

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2550478C2 (en) * 2013-08-01 2015-05-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) Gas collector of aluminium electrolysis unit (versions)
RU2553137C1 (en) * 2014-01-23 2015-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Device for gases collecting and removing from aluminium electrolyser
RU2603524C1 (en) * 2015-06-15 2016-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Device for collection and removal of gases from aluminium electrolysis cell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6176902B1 (en) Electric dust collector and incinerator
RU2399697C1 (en) Gas collecting bell of aluminium electrolytic cell with self-baked anode
RU194262U1 (en) Solid fuel combustion plant
RU2443804C1 (en) Device for collecting and removing gases from soderberg aluminium electrolyser
CN107198907A (en) Multitube eddy flow couples dedusting defogging equipment
CN102913954B (en) Energy-saving environmentally-friendly oil-smoke removing integrated firewood stove
KR100916684B1 (en) Gasification boiler for solid fuels
RU2324012C2 (en) Gas collecting device of aluminium electrolyte cell (variants)
CN203389489U (en) Special purification device for combustion tail gas of biomass boiler
RU2462663C1 (en) Settling chamber (versions)
RU2402593C2 (en) Tube furnace
CN201377812Y (en) Biomass gasification furnace
CN203771986U (en) Hearth structure of corrosion area of vanadium-nitrogen alloy sintering pushed slab kiln
CN203687015U (en) Spiral-flow type self-contained boiler burning biomass particles in membrane-type wall structure
CN207811276U (en) Fuel combustion flue gas cracker
CN203010684U (en) Energy-saving and environment-friendly lampblack-removal integrated wood-burning stove
RU2303660C2 (en) Bell like gas collector of aluminum cell
RU2392355C1 (en) Installation for afterburning anode gases of aluminium electrolytic cell
CN211245912U (en) Incinerator waste gas purification equipment
RU2534712C1 (en) Afterburner for anode gases of aluminium electrolyser
CN221015209U (en) Ceramic kiln waste gas dust collector
CN210205947U (en) A condensing pot for reation kettle tail gas treatment
CN217709335U (en) Tar separator for biomass furnace
CN217093903U (en) Efficient electric tar catching system
RU2550478C2 (en) Gas collector of aluminium electrolysis unit (versions)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140707