RU2550478C2 - Gas collector of aluminium electrolysis unit (versions) - Google Patents
Gas collector of aluminium electrolysis unit (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2550478C2 RU2550478C2 RU2013136250/02A RU2013136250A RU2550478C2 RU 2550478 C2 RU2550478 C2 RU 2550478C2 RU 2013136250/02 A RU2013136250/02 A RU 2013136250/02A RU 2013136250 A RU2013136250 A RU 2013136250A RU 2550478 C2 RU2550478 C2 RU 2550478C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bell
- gas collector
- sections
- anode
- direct
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к производству алюминия электролитическим способом и служит для улавливания и термического обезвреживания анодных газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимися анодами.The invention relates to the production of aluminum by an electrolytic method and is used to capture and thermally neutralize anode gases from aluminum electrolytic cells with self-baking anodes.
Известно устройство для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера Содерберга [Патент RU №2443804, МПК C25C 3/22, опубл. 27.02.2012 г.], содержащее газосборный колокол (ГСК), навешенный по периметру анодного кожуха и соединенный с газоходами системы централизованного газоудаления. На продольных сторонах газосборного колокола диагонально ассиметрично установлены не менее двух патрубков, соединенных трубопроводами между собой и газоходами системы централизованного газоудаления. Один из патрубков расположен в угловой части газосборного колокола. Патрубки выполнены с уменьшением площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному отверстию. В зоне газосборного колокола, прилегающей к местам установки патрубков, в зоне установки системы автоматической подачи глинозема (АПГ) и с его торцевых сторон выполнены отверстия для подачи воздуха. Соотношение площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному составляет 20÷25. Обеспечивается снижение выбросов анодных газов в корпус при дожигании анодных газов в подколокольном пространстве.A device for collecting and removing gases from an aluminum electrolytic cell Soderberg [Patent RU No. 2443804, IPC
Недостатком известного устройства является низкая эффективность термического обезвреживания анодных газов, обусловленная быстрым зарастанием патрубков, диагонально ассиметрично установленных на продольных сторонах газосборного колокола, сажистым углеродом, образующимся при недостатке подачи воздуха в устройство и вследствие этого пиролиза смолистых веществ, содержащихся в анодном газе. С другой стороны, слишком большая подача воздуха в подколокольное пространство чревата выгоранием боковой поверхности анода и увеличением выхода угольной пены.A disadvantage of the known device is the low efficiency of thermal neutralization of the anode gases, due to the rapid overgrowth of pipes diagonally asymmetrically mounted on the longitudinal sides of the gas collection bell, with carbon black, which is formed when there is a lack of air supply to the device and, as a result, pyrolysis of resinous substances contained in the anode gas. On the other hand, too much air supply to the podkolokolnoy space is fraught with burnout of the lateral surface of the anode and an increase in the output of coal foam.
Известен безгорелочный газосборный колокол, разработанный на Иркутском алюминиевом заводе [Куликов Б.П., Истомин С.П. Переработка отходов алюминиевого производства. Красноярск, ООО «Классик Центр», 2004 г., стр.148, 149, рис.2.19]. Безгорелочный газосборный колокол представляет собой кольцевую (по периметру электролизера), полую, каплевидного сечения, камеру, выполненную заодно с секциями газосборника и крепящуюся на газосборном поясе электролизера. Безгорелочный газосборный колокол состоит из отдельных секций, отлитых из чугуна. Во внутренней части каждой секции газосборника, обращенной к зеркалу электролита, по всему периметру имеется щель, шириной 25÷30 мм, для отвода анодных газов в верхнюю каплевидную полость. На верхней каплевидной части каждой секции находится отверстие размером 30×70 мм для подсоса воздуха, необходимого для дожигания смолистых веществ и моноокиси углерода. Эти отверстия используются также для чистки внутренней полости секций от электролита и анодной массы.Known burner-free gas collection bell developed at the Irkutsk aluminum plant [Kulikov BP, Istomin SP Recycling of aluminum production waste. Krasnoyarsk, LLC Classic Center, 2004, p. 148, 149, Fig. 2.19]. A non-burner gas collection bell is an annular (along the perimeter of the electrolyzer), hollow, tear-shaped section, a chamber made integral with the gas collector sections and mounted on the gas collecting belt of the electrolyzer. The non-burner gas collection bell consists of separate sections cast from cast iron. In the inner part of each section of the gas collector, facing the electrolyte mirror, there is a slit 25–30 mm wide around the entire perimeter to divert the anode gases to the upper tear-shaped cavity. On the upper teardrop-shaped part of each section there is an opening 30 × 70 mm in size for suction of air necessary for the afterburning of resinous substances and carbon monoxide. These holes are also used to clean the internal cavity of the sections from the electrolyte and the anode mass.
На электролизере с безгорелочным колоколом выделившийся из-под анода газ сразу же попадает в каплевидную полость и уже по ней, без контакта с анодом, движется к отводящим газоходам, подсоединенным к угловым секциям газосборника. Воздух, подсасываемый в каплевидные полости через отверстия, создает условия для сжигания горючих составляющих анодного газа.On an electrolyzer with a burner-free bell, the gas released from under the anode immediately enters the tear-shaped cavity and already through it, without contact with the anode, moves to the outlet ducts connected to the corner sections of the gas collector. Air sucked into the drop-shaped cavity through the openings creates the conditions for the combustion of combustible components of the anode gas.
Недостатками известного технического решения являются:The disadvantages of the known technical solutions are:
- Низкая эффективность термического обезвреживания анодных газов, обусловленная отсутствием регулировки расхода воздуха, подсасываемого в каплевидные полости через отверстия;- Low efficiency of thermal neutralization of anode gases, due to the lack of adjustment of the air flow, sucked into the drop-shaped cavity through the holes;
- В процессе эксплуатации анодные газы, движущиеся по периметру электролизера к отводящим газоходам, в каплевидной части каждой последующей секции газосборника разбавляются продуктами горения, образованными в каплевидной части каждой предыдущей секции газосборника, т.е. возникают транзитные газы. Это приводит к уменьшению концентрации горючих составляющих анодного газа в каплевидных частях последующих секциях газосборника (по периметру электролизера), что снижает в них температуру горения, и, как следствие, приводит к падению эффективности термического обезвреживания анодных газов;- During operation, the anode gases moving along the perimeter of the electrolyzer to the exhaust gas ducts are diluted in the drop-shaped part of each subsequent section of the gas collector with combustion products formed in the drop-shaped part of each previous section of the gas collector, i.e. transit gases occur. This leads to a decrease in the concentration of combustible components of the anode gas in the drop-shaped parts of subsequent sections of the gas collector (along the perimeter of the electrolyzer), which reduces the combustion temperature in them, and, as a result, reduces the efficiency of thermal neutralization of the anode gases;
- Высокие трудоемкость обслуживания и металлоемкость каплевидных частей секций газосборника, расположенных по всему периметру электролизера.- High complexity of maintenance and metal consumption of the drop-shaped parts of the gas collector sections located around the entire perimeter of the cell.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является газосборник алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом [а.с. SU №850744, МПК C25C 3/22, 30.01.1981 г.], выполненный из секций, установленных на анодном кожухе. Газосборник имеет камеру сгорания, ограниченную вертикальной и наклонной стенками, в нижней части наклонная стенка переходит в колокол. Таким образом, камера сгорания выполнена заодно с секцией колокола. Камера сгорания соединена с подколокольным пространством сквозной щелью. На вертикальной стенке выполнены отверстия для прохода воздуха в камеру сгорания. Между анодным кожухом и вертикальной стенкой имеется зазор, образующий канал, обеспечивающий прохождение воздуха сверху вниз. На анодном кожухе на уровне нижней кромки отверстий наклонно установлен козырек для очистки канала от осевшей пыли.The closest technical solution to the claimed one is a gas collector of an aluminum electrolyzer with a self-baking anode [a.s. SU No. 850744, IPC
Недостатками вышеуказанного устройства являются:The disadvantages of the above devices are:
- Низкая эффективность термического обезвреживания анодных газов, обусловленная отсутствием регулировки расхода воздуха, подсасываемого в камеру сгорания через отверстия, и возникновением транзитных газов;- Low efficiency of thermal neutralization of anode gases, due to the lack of adjustment of the air flow, sucked into the combustion chamber through the holes, and the occurrence of transit gases;
- Высокие трудоемкость обслуживания и металлоемкость камер сгорания, расположенных по всему периметру электролизера.- High complexity of maintenance and metal consumption of combustion chambers located around the entire perimeter of the cell.
В основу изобретения положена задача создания конструкции безгорелочного газосборника алюминиевого электролизера, в которой исключена возможность возникновения транзитных газов.The basis of the invention is the creation of a design of a burner-free gas collector of an aluminum electrolyzer, in which the possibility of occurrence of transit gases is excluded.
Технический результат - повышение эффективности термического обезвреживания анодных газов, снижение трудоемкости обслуживания камер сгорания, а также расхода металла при их изготовлении.The technical result is an increase in the efficiency of thermal neutralization of anode gases, a decrease in the complexity of servicing the combustion chambers, as well as metal consumption in their manufacture.
Для решения поставленной задачи предлагаются три варианта конструктивного выполнения газосборника алюминиевого электролизера.To solve this problem, there are three options for constructive implementation of the gas collector of an aluminum electrolyzer.
По первому варианту газосборник алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом, выполненный из секций, установленных на анодном кожухе, включающий камеры сгорания с отверстиями для прохода воздуха, выполненные заодно с секциями колокола и соединенные с подколокольным пространством сквозными щелями, согласно заявляемому техническому решению выполнен из угловых секций, расположенных на диагонально противоположных углах анодного кожуха, угловая секция газосборника включает угловую бесщелевую камеру дожигания с отводящим патрубком, установленную на угловой секции колокола на соответствующем углу анодного кожуха, и две прямые камеры сгорания со сквозными щелями, выполненные заодно с прямыми секциями колокола и симметрично расположенные по обе стороны от соответствующей угловой камеры дожигания, при этом отверстия для прохода воздуха, снабженные поворотными заслонками, выполнены в верхней части прямых камер сгорания.According to the first embodiment, the gas collector of an aluminum electrolyzer with a self-baking anode, made of sections mounted on the anode casing, including combustion chambers with openings for air passage, made integral with the bell sections and connected to the pod-bell space through holes, according to the claimed technical solution is made of corner sections, located at diagonally opposite corners of the anode casing, the angular section of the gas collector includes an angular gapless afterburner with a discharge cartridge a side panel mounted on the corner section of the bell at the corresponding corner of the anode casing, and two direct combustion chambers with through slots made integrally with the straight sections of the bell and symmetrically located on both sides of the corresponding corner chamber of the afterburner, while the holes for the passage of air provided with rotary dampers made in the upper part of the direct combustion chambers.
Выполнение отверстий для прохода воздуха, снабженных поворотными заслонками, в верхней части прямых камер сгорания, обеспечивает возможность регулировки расхода воздуха, подсасываемого в прямые камеры сгорания угловой секции газосборника. Это позволяет достичь максимально высокой температуры горения и уменьшить концентрацию продуктов горения в прямых камерах сгорания угловой секции газосборника, что также сокращает пылевынос в систему газоочистки. В итоге повышается эффективность термического обезвреживания анодных газов.The creation of openings for the passage of air, equipped with rotary dampers, in the upper part of the direct combustion chambers, makes it possible to adjust the flow rate of air sucked into the direct combustion chambers of the corner section of the gas collector. This allows you to achieve the highest possible combustion temperature and reduce the concentration of combustion products in the direct combustion chambers of the corner section of the gas collector, which also reduces dust removal in the gas cleaning system. As a result, the efficiency of thermal neutralization of anode gases increases.
Так как заявляемая конструкция угловой секции газосборника включает угловую бесщелевую камеру дожигания с отводящим патрубком, установленную на угловой секции колокола на соответствующем углу анодного кожуха, и две прямые камеры сгорания со сквозными щелями, выполненные заодно с прямыми секциями колокола и симметрично расположенные по обе стороны от соответствующей угловой камеры дожигания, то в процессе эксплуатации:Since the claimed design of the corner section of the gas collector includes an angular gapless afterburner with a discharge pipe mounted on the corner section of the bell at the corresponding corner of the anode casing, and two direct combustion chambers with through slots made integrally with the straight sections of the bell and symmetrically located on both sides of the corresponding afterburning chamber, then during operation:
- Анодные газы, движущиеся по продольной и торцевой сторонам анодного кожуха к отводящим патрубкам на соответствующей угловой камере дожигания, сразу же поступают в соответствующие прямые камеры сгорания, что исключает возможность возникновения в них транзитных газов. Это приводит к сохранению концентрации горючих составляющих анодного газа и повышению температуры горения в прямых камерах сгорания угловой секции газосборника;- Anode gases moving along the longitudinal and end sides of the anode casing to the outlet pipes on the corresponding corner combustion chamber immediately enter the corresponding direct combustion chambers, which eliminates the possibility of transit gases in them. This leads to the preservation of the concentration of combustible components of the anode gas and an increase in the combustion temperature in the direct combustion chambers of the corner section of the gas collector;
- В угловой бесщелевой камере дожигания, установленной на угловой секции колокола на соответствующем углу анодного кожуха, обеспечивается выдерживание продуктов горения, вышедших из прямых камер сгорания, при достаточно высокой температуре горения.- In the corner gapless afterburner mounted on the corner section of the bell at the corresponding corner of the anode casing, the combustion products coming out of the direct combustion chambers are maintained at a sufficiently high combustion temperature.
В результате повышается эффективность термического обезвреживания анодных газов. Кроме того, существенно снижаются трудоемкость обслуживания и металлоемкость при изготовлении камер сгорания заявляемой конструкции.As a result, the efficiency of thermal neutralization of anode gases increases. In addition, significantly reduces the complexity of maintenance and metal consumption in the manufacture of combustion chambers of the claimed design.
Для обеспечения равномерности удаления продуктов горения в систему газоочистки при исключении возможности возникновения транзитных газов газосборник алюминиевого электролизера выполнен из угловых секций вышеописанной конструкции, расположенных по диагонали на противоположных углах анодного кожуха. Кроме того, данное расположение угловых секций газосборника удобно в обслуживании электролизера, что повышает безопасность производства.To ensure uniform removal of combustion products into the gas purification system while eliminating the possibility of transit gases, the aluminum electrolyzer gas collector is made of corner sections of the above construction located diagonally at opposite corners of the anode casing. In addition, this arrangement of the corner sections of the gas collector is convenient in the maintenance of the electrolyzer, which increases the safety of production.
По второму варианту газосборник алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом, выполненный из секций, установленных на анодном кожухе, включающий камеры сгорания с отверстиями для прохода воздуха, выполненные заодно с секциями колокола и соединенные с подколокольным пространством сквозными щелями, согласно заявляемому техническому решению выполнен из прямых секций, расположенных в середине продольных сторон анодного кожуха, прямая секция газосборника включает прямую бесщелевую камеру дожигания с отводящим патрубком, установленную на прямую секцию колокола в середине соответствующей продольной стороны анодного кожуха, и две прямые камеры сгорания со сквозными щелями, выполненные заодно с прямыми секциями колокола и симметрично расположенные по обе стороны от соответствующей прямой камеры дожигания, при этом отверстия для прохода воздуха, снабженные поворотными заслонками, выполнены в верхней части прямых камер сгорания.According to the second embodiment, the gas collector of an aluminum electrolyzer with a self-baking anode, made of sections mounted on the anode casing, including combustion chambers with openings for air passage, made integral with the bell sections and connected to the poplar space through holes, according to the claimed technical solution is made of direct sections, located in the middle of the longitudinal sides of the anode casing, the direct section of the gas collector includes a direct gapless afterburner with a discharge pipe, mounted on the straight section of the bell in the middle of the corresponding longitudinal side of the anode casing, and two direct combustion chambers with through slots made integrally with the straight sections of the bell and symmetrically located on both sides of the corresponding direct afterburner, while the holes for the passage of air provided with rotary dampers made in the upper part of the direct combustion chambers.
Выполнение отверстий для прохода воздуха, снабженных поворотными заслонками, в верхней части прямых камер сгорания, обеспечивает возможность регулировки расхода воздуха, подсасываемого в прямые камеры сгорания прямых секций газосборника. Это позволяет достичь максимально высокой температуры горения и уменьшить концентрацию продуктов горения в прямых камерах сгорания прямых секций газосборника, что также сокращает пылевынос в систему газоочистки. В итоге повышается эффективность термического обезвреживания анодных газов.The implementation of the holes for the passage of air, equipped with rotary dampers, in the upper part of the direct combustion chambers, provides the ability to adjust the flow of air sucked into the direct combustion chambers of the direct sections of the gas collector. This allows you to achieve the highest possible combustion temperature and reduce the concentration of combustion products in the direct combustion chambers of the direct sections of the gas collector, which also reduces dust removal in the gas cleaning system. As a result, the efficiency of thermal neutralization of anode gases increases.
Так как заявляемая конструкция прямой секции газосборника включает прямую бесщелевую камеру дожигания с отводящим патрубком, установленную на прямую секцию колокола в середине соответствующей продольной стороны анодного кожуха, и две прямые камеры сгорания со сквозными щелями, выполненные заодно с прямыми секциями колокола и симметрично расположенные по обе стороны от соответствующей прямой камеры дожигания, то в процессе эксплуатации:Since the claimed design of the straight section of the gas collector includes a direct gapless afterburner with a discharge pipe mounted on the straight section of the bell in the middle of the corresponding longitudinal side of the anode casing, and two direct combustion chambers with through slots made integrally with the straight sections of the bell and symmetrically located on both sides from the corresponding direct afterburner, then during operation:
- Анодные газы, движущиеся к отводящим патрубкам на соответствующей прямой камере дожигания в середине соответствующей продольной стороны анодного кожуха, сразу же поступают в соответствующие прямые камеры сгорания, что исключает возможность возникновения в них транзитных газов. Это приводит к сохранению концентрации горючих составляющих анодного газа и повышению температуры горения в прямых камерах сгорания прямой секции газосборника;- Anode gases moving to the discharge pipes on the corresponding direct afterburner in the middle of the corresponding longitudinal side of the anode casing immediately enter the corresponding direct combustion chambers, which eliminates the possibility of transit gases in them. This leads to the preservation of the concentration of combustible components of the anode gas and an increase in the combustion temperature in the direct combustion chambers of the direct section of the gas collector;
- В прямой бесщелевой камере дожигания, установленной на прямую секцию колокола в середине соответствующей продольной стороны анодного кожуха, обеспечивается выдерживание продуктов горения, поступающих из прямых камер сгорания, при максимально высокой температуре горения.- In a direct gapless afterburner installed on the straight section of the bell in the middle of the corresponding longitudinal side of the anode casing, the combustion products coming from the direct combustion chambers are maintained at the highest burning temperature.
В результате повышается эффективность термического обезвреживания анодных газов. Кроме того, существенно снижаются трудоемкость обслуживания и металлоемкость при изготовлении камер сгорания заявляемой конструкции.As a result, the efficiency of thermal neutralization of anode gases increases. In addition, significantly reduces the complexity of maintenance and metal consumption in the manufacture of combustion chambers of the claimed design.
Для обеспечения равномерности удаления продуктов горения в систему газоочистки при исключении возможности возникновения транзитных газов газосборник алюминиевого электролизера выполнен из прямых секций вышеописанной конструкции, расположенных в середине продольных сторон анодного кожуха.To ensure uniform removal of combustion products into the gas purification system while eliminating the possibility of transit gases, the aluminum electrolyzer gas collector is made of direct sections of the above construction located in the middle of the longitudinal sides of the anode casing.
По третьему варианту газосборник алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом, выполненный из секций, установленных на анодном кожухе, включающий камеры сгорания с отверстиями для прохода воздуха, выполненные заодно с секциями колокола и соединенные с подколокольным пространством сквозными щелями, согласно заявляемому техническому решению выполнен из угловых и прямых секций, соответственно расположенных на диагонально противоположных углах и в середине продольных сторон анодного кожуха, угловая секция газосборника включает угловую бесщелевую камеру дожигания с отводящим патрубком, установленную на угловой секции колокола на соответствующем углу анодного кожуха, и две прямые камеры сгорания со сквозными щелями, выполненные заодно с прямыми секциями колокола и симметрично расположенные по обе стороны от соответствующей угловой камеры дожигания, прямая секция газосборника включает прямую бесщелевую камеру дожигания с отводящим патрубком, установленную на прямую секцию колокола в середине соответствующей продольной стороны анодного кожуха, и две прямые камеры сгорания со сквозными щелями, выполненные заодно с прямыми секциями колокола и симметрично расположенные по обе стороны от соответствующей прямой камеры дожигания, при этом отверстия для прохода воздуха, снабженные поворотными заслонками, выполнены в верхней части прямых камер сгорания.According to the third embodiment, the gas collector of an aluminum electrolyzer with a self-burning anode, made of sections mounted on the anode casing, including combustion chambers with openings for air passage, made integral with the bell sections and connected to the pod-bell space through holes, according to the claimed technical solution is made of angular and straight sections, respectively located at diagonally opposite angles and in the middle of the longitudinal sides of the anode casing, the corner section of the gas collector including there is a corner gapless afterburner with a discharge pipe mounted on the corner section of the bell at the corresponding corner of the anode casing, and two direct combustion chambers with through slots made integrally with the straight sections of the bell and symmetrically located on both sides of the corresponding corner afterburner, a direct section of the gas collector includes a direct gapless afterburner with a discharge pipe mounted on the straight section of the bell in the middle of the corresponding longitudinal side of the anode casing, and two straight Combustion chamber with through slits formed integral with bell straight sections and symmetrically arranged on both sides of respective straight afterburning chamber, with openings for the passage of air, provided with a pivoting flap, formed in the upper part of the direct combustion chambers.
Причинно-следственная связь между отличительными признаками конструкции газосборника по третьему варианту и техническим результатом обусловлена аналогичными соображениями, касающимися первого и второго вариантов заявляемой конструкции газосборника. Заявляемая конструкция газосборника по третьему варианту обеспечивает наиболее равномерный газоотвод в камеры сгорания и наиболее высокую эффективность термического обезвреживания анодных газов.The causal relationship between the hallmarks of the design of the gas collector in the third embodiment and the technical result is due to similar considerations regarding the first and second variants of the inventive gas collector design. The inventive design of the gas collector according to the third embodiment provides the most uniform gas outlet to the combustion chambers and the highest efficiency of thermal neutralization of the anode gases.
Для оптимизации расхода воздуха по любому из вышеописанных вариантов конструктивного выполнения газосборника алюминиевого электролизера ширина сквозной щели камеры сгорания равна 15÷30 мм.To optimize the air flow according to any of the above options for the design of the gas collector of an aluminum electrolyzer, the width of the through slit of the combustion chamber is 15–30 mm.
По любому из пп.1-3 общая площадь отверстий для подвода воздуха в камеру сгорания составляет 45÷50% от общей площади сквозных щелей данной камеры сгорания. Такое соотношение площади отверстий для подвода воздуха и площади сквозных щелей для подвода анодного газа выбрано по соображениям обеспечения рационального соотношения топлива - воздух в камере сгорания.According to any one of
Сущность изобретения поясняется графическими материалами.The invention is illustrated graphic materials.
На фиг.1 изображен общий вид газосборника по первому варианту; на фиг.2 - общий вид газосборника по второму варианту; на фиг.3 - общий вид газосборника по третьему варианту; на фиг.4 изображена угловая секция газосборника; на фиг.5 - прямая секция газосборника; на фиг.6 - прямая камера сгорания.Figure 1 shows a General view of the gas collector in the first embodiment; figure 2 is a General view of the gas collector in the second embodiment; figure 3 is a General view of the gas collector in the third embodiment; figure 4 shows the angular section of the gas collector; figure 5 is a direct section of the gas collector; figure 6 - direct combustion chamber.
Газосборник алюминиевого электролизера по первому варианту (см. фиг.1) выполнен из угловых секций, расположенных на диагонально противоположных углах анодного кожуха 1.The gas collector of the aluminum electrolyzer according to the first embodiment (see Fig. 1) is made of corner sections located at diagonally opposite corners of the
Газосборник алюминиевого электролизера по второму варианту (см. фиг.2) выполнен из прямых секций, расположенных в середине продольных сторон анодного кожуха 1.The gas collector of the aluminum electrolyzer according to the second embodiment (see Fig. 2) is made of straight sections located in the middle of the longitudinal sides of the
Газосборник алюминиевого электролизера по первому варианту (см. фиг.3) выполнен из угловых и прямых секций, соответственно расположенных по диагонали на противоположных углах и в середине продольных сторон анодного кожуха 1.The gas collector of the aluminum electrolyzer according to the first embodiment (see figure 3) is made of angular and straight sections, respectively located diagonally at opposite angles and in the middle of the longitudinal sides of the
Газосборный колокол газосборника алюминиевого электролизера по любому варианту выполнен из прямых 2 и угловых 3 навесных секций в виде камер, навешенных по всему периметру нижней части анодного кожуха 1. Навесные секции газосборного колокола, соединенные друг с другом посредством крепежных элементов, совместно с анодом образуют подколокольное пространство.The gas collection bell of the aluminum electrolyzer gas collector according to any embodiment is made of straight 2 and 3 corner mounted sections in the form of chambers hung around the entire perimeter of the lower part of the
Угловая секция газосборника по первому и третьему вариантам (см. фиг.4) включает угловую 4 бесщелевую камеру дожигания и две прямые 5 камеры сгорания. Угловая 4 бесщелевая камера дожигания установлена на угловой 3 секции колокола, расположенной на соответствующем углу анодного кожуха 1. Прямые 5 камеры сгорания выполнены заодно с прямыми 2 секциями колокола и симметрично расположены по обе стороны от соответствующей угловой 4 камеры дожигания. В верхней части прямых 5 камер сгорания угловой секции газосборника выполнены отверстия для прохода воздуха, снабженные поворотными заслонками 6, а в нижней части прямых 5 камер сгорания, обращенной к подколокольному пространству, по всему периметру сделаны сквозные щели (не показаны). Посредством сквозных щелей прямые 5 камеры сгорания угловой секции газосборника соединены с подколокольным пространством. Угловая 4 бесщелевая камера дожигания угловой секции газосборника снабжена отводящим патрубком 7, связанным с системой газоочистки (не показана). Отводящий патрубок 7, в нижней части которого выполнено отверстие с поворотной заслонкой (позиция не показана), установлен в середине верхней части угловой 4 бесщелевой камеры дожигания, изолированной от подколокольного пространства. Угловая 4 бесщелевая камера дожигания соединена с прямыми 5 камерами сгорания посредством элементов крепления.The angular section of the gas collector according to the first and third options (see Fig. 4) includes an angular 4 gapless afterburner and two straight 5 combustion chambers.
Прямая секция газосборника по второму и третьему вариантам (см. фиг.5) включает прямую 8 бесщелевую камеру дожигания и две прямые 5 камеры сгорания. Прямая 8 бесщелевая камера дожигания установлена на прямую 2 секцию колокола, расположенную в середине соответствующей продольной стороны анодного кожуха 1. Прямые 5 камеры сгорания выполнены заодно с прямыми 2 секциями колокола и симметрично расположены по обе стороны от соответствующей прямой 8 бесщелевой камеры дожигания. В верхней части прямых 5 камер сгорания прямой секции газосборника выполнены отверстия для прохода воздуха, снабженные поворотными заслонками 6, а в нижней части прямых 5 камер сгорания, обращенных к подколокольному пространству, по всему периметру сделаны сквозные щели (не показаны). Посредством сквозных щелей прямые 5 камеры сгорания прямой секции газосборника соединены с подколокольным пространством. Прямая 8 бесщелевая камера дожигания прямой секции газосборника снабжена отводящим патрубком 7, связанным с системой газоочистки (не показана). Отводящий патрубок 7, в нижней части которого выполнено отверстие с поворотной заслонкой (позиция не показана), установлен в середине верхней части прямой 8 бесщелевой камеры дожигания, изолированной от подколокольного пространства. Прямая 8 бесщелевая камера дожигания соединена с прямыми 5 камерами сгорания посредством элементов крепления.The direct section of the gas collector according to the second and third options (see Fig. 5) includes a direct 8 gapless afterburner and two straight 5 combustion chambers. A direct 8 gapless afterburner is mounted on a straight 2 bell section located in the middle of the corresponding longitudinal side of the
По любому варианту камера сгорания представляет собой полую, каплевидного сечения, камеру, выполненную заодно с навесной секцией колокола (см. фиг.6).In any embodiment, the combustion chamber is a hollow, drop-shaped section, a chamber made integral with the hinged section of the bell (see Fig.6).
По любому варианту камера дожигания представляет собой полую, бесщелевую, каплевидного сечения, камеру, установленную на верхнюю часть навесной секции колокола.In any embodiment, the afterburner is a hollow, gapless, drop-shaped section mounted on the top of the hinged section of the bell.
Газосборник алюминиевого электролизера работает следующим образом.The gas collector of an aluminum electrolyzer operates as follows.
По первому варианту анодные газы, выделившиеся из электролита, под действием разрежения движутся под газосборным колоколом вдоль продольных и торцевых сторон анодного кожуха 1, прилегающих к диагонально противоположным углам анодного кожуха 1, к отводящим патрубкам 7 угловых 4 бесщелевых камер дожигания, расположенных на соответствующих углах анодного кожуха 1. Через сквозные щели анодные газы поступают в прямые 5 камеры сгорания, симметрично расположенные по обе стороны от соответствующей угловой 4 бесщелевой камеры дожигания. Одновременно через отверстия с поворотными заслонками 6 в верхнюю часть прямых 5 камер сгорания проходит атмосферный воздух. В результате в прямых 5 камерах сгорания происходит воспламенение анодного газа, имеющего температуру, близкую к температуре воспламенения, при его смешении с атмосферным воздухом. Регулирование расхода воздуха поворотными заслонками 6 повышает температуру горения анодных газов и полноту термического обезвреживания его вредных составляющих. Продукты горения, образовавшиеся в прямых 5 камерах сгорания, сразу же поступают в соответствующую угловую 4 бесщелевую камеру дожигания, где выдерживаются при достаточно высокой температуре. Это увеличивает длительность пребывания продуктов горения в зоне высоких температур, что способствует более полному их разложению. После этого продукты горения через отводящие патрубки 7 поступают в систему газоочистки.According to the first variant, the anode gases released from the electrolyte move under a gas-collecting bell along the longitudinal and end sides of the
По второму варианту анодные газы, выделившиеся из электролита, под действием разрежения движутся под газосборным колоколом вдоль анодного кожуха 1 к отводящим патрубкам 7 прямых 8 бесщелевых камер дожигания, расположенных в середине соответствующей продольной стороны анодного кожуха 1. Через сквозные щели анодные газы поступают в прямые 5 камеры сгорания, симметрично расположенные по обе стороны от соответствующей прямой 8 бесщелевой камеры дожигания. Одновременно через отверстия с поворотными заслонками 6 в верхнюю часть прямых 5 камер сгорания проходит атмосферный воздух. В результате в прямых 5 камерах сгорания происходит воспламенение анодного газа, имеющего температуру, близкую к температуре воспламенения, при его смешении с атмосферным воздухом. Регулирование расхода воздуха поворотными заслонками 6 повышает температуру горения анодных газов и полноту термического обезвреживания его вредных составляющих. Продукты горения, образовавшиеся в прямых 5 камерах сгорания, сразу же поступают в соответствующую прямую 8 бесщелевую камеру дожигания, где выдерживаются при достаточно высокой температуре. Это увеличивает длительность пребывания продуктов горения в зоне высоких температур, что способствует более полному их разложению. После этого продукты горения через отводящие патрубки 7 поступают в систему газоочистки.According to the second variant, the anode gases released from the electrolyte move under the gas-collecting bell along the
По третьему варианту анодные газы, выделившиеся из электролита, под действием разрежения движутся под газосборным колоколом вдоль анодного кожуха 1, к отводящим патрубкам 7 угловых 4 и прямых 8 камер дожигания, соответственно расположенных на диагонально противоположных углах и в середине продольных сторон анодного кожуха 1. Через сквозные щели анодные газы поступают в прямые 5 камеры сгорания, симметрично расположенные по обе стороны от соответствующей угловой 4 и прямой 8 бесщелевых камер дожигания. Одновременно через отверстия с поворотными заслонками 6 в верхнюю часть прямых 5 камер сгорания проходит атмосферный воздух. В результате в прямых 5 камерах сгорания происходит воспламенение анодного газа, имеющего температуру, близкую к температуре воспламенения, при его смешении с атмосферным воздухом. Регулирование расхода воздуха поворотными заслонками 6 повышает температуру горения анодных газов и полноту термического обезвреживания его вредных составляющих. Продукты горения, образовавшиеся в прямых 5 камерах сгорания, поступают в соответствующую угловую 4 и прямую 8 бесщелевые камеры дожигания, где выдерживаются при достаточно высокой температуре. Это увеличивает длительность пребывания продуктов горения в зоне высоких температур, что способствует более полному разложению углеводородных составляющих. После этого продукты горения через отводящие патрубки 7 поступают в систему газоочистки.According to the third variant, the anode gases released from the electrolyte move under a gas collection bell under the gas collection bell along the
Конструкция безгорелочного колокола позволяет осуществлять его чистку через поворотные заслонки 6 отверстий для прохода воздуха в камерах сгорания, а также через поворотные заслонки отверстий в нижней части отводящих патрубков 7.The design of the burner-free bell allows its cleaning through the
В целом, рассмотренное техническое решение обеспечивает существенное повышение эффективности термического обезвреживания анодных газов алюминиевого электролизера при одновременном снижении трудоемкости обслуживания газосборника и его металлоемкости.In general, the considered technical solution provides a significant increase in the efficiency of thermal neutralization of the anode gases of the aluminum electrolyzer while reducing the complexity of maintenance of the gas collector and its metal consumption.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013136250/02A RU2550478C2 (en) | 2013-08-01 | 2013-08-01 | Gas collector of aluminium electrolysis unit (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013136250/02A RU2550478C2 (en) | 2013-08-01 | 2013-08-01 | Gas collector of aluminium electrolysis unit (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013136250A RU2013136250A (en) | 2015-02-10 |
| RU2550478C2 true RU2550478C2 (en) | 2015-05-10 |
Family
ID=53281691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013136250/02A RU2550478C2 (en) | 2013-08-01 | 2013-08-01 | Gas collector of aluminium electrolysis unit (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2550478C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1503985A (en) * | 1974-04-11 | 1978-03-15 | Pechiney Aluminium | Device for collecting the fumes given off during the production of aluminium in a fused bath electrolysis cell with a continuous anode |
| SU850744A1 (en) * | 1979-03-30 | 1981-07-30 | Иркутский Филиал Всесоюзногонаучно-Исследовательского Ипроектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Про-Мышленности | Gas collector of aluminium electrolyzer |
| RU2385975C2 (en) * | 2008-03-14 | 2010-04-10 | ЮНАЙТЕД КОМПАНИ РУСАЛ АйПи ЛИМИТЕД | Device for gas collection and outgassing out of aluminium electrolytic cells |
| RU2399697C1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-09-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Gas collecting bell of aluminium electrolytic cell with self-baked anode |
| RU2443804C1 (en) * | 2010-10-08 | 2012-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Device for collecting and removing gases from soderberg aluminium electrolyser |
-
2013
- 2013-08-01 RU RU2013136250/02A patent/RU2550478C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1503985A (en) * | 1974-04-11 | 1978-03-15 | Pechiney Aluminium | Device for collecting the fumes given off during the production of aluminium in a fused bath electrolysis cell with a continuous anode |
| SU850744A1 (en) * | 1979-03-30 | 1981-07-30 | Иркутский Филиал Всесоюзногонаучно-Исследовательского Ипроектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Про-Мышленности | Gas collector of aluminium electrolyzer |
| RU2385975C2 (en) * | 2008-03-14 | 2010-04-10 | ЮНАЙТЕД КОМПАНИ РУСАЛ АйПи ЛИМИТЕД | Device for gas collection and outgassing out of aluminium electrolytic cells |
| RU2399697C1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-09-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Gas collecting bell of aluminium electrolytic cell with self-baked anode |
| RU2443804C1 (en) * | 2010-10-08 | 2012-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Device for collecting and removing gases from soderberg aluminium electrolyser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013136250A (en) | 2015-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU194262U1 (en) | Solid fuel combustion plant | |
| RU2443804C1 (en) | Device for collecting and removing gases from soderberg aluminium electrolyser | |
| BG66233B1 (en) | Heating and hot water tank | |
| RU2550478C2 (en) | Gas collector of aluminium electrolysis unit (versions) | |
| RU2009122184A (en) | COLUMN FOR COMPLEX CLEANING OF SMOKE GASES | |
| CN109517606B (en) | Ventilation system of coke oven integral closed greenhouse | |
| US5809909A (en) | Method and apparatus for removing particulate material from a gas | |
| RU206403U1 (en) | Solid fuel combustion plant | |
| UA80782C2 (en) | Gas-generator boiler for the combustion of solid fuels, in particular bales of straw, with optimized parameters of discharge gases | |
| CN102913954A (en) | Energy-saving environmentally-friendly oil-smoke removing integrated firewood stove | |
| CN212227062U (en) | Waste gas incinerator that stability is good | |
| RU204396U1 (en) | Solid fuel combustion plant | |
| RU2462663C1 (en) | Settling chamber (versions) | |
| RU2399697C1 (en) | Gas collecting bell of aluminium electrolytic cell with self-baked anode | |
| CN209840107U (en) | Pyrolysis gasifier combustion chamber structure | |
| RU2526352C1 (en) | Device to collect and to withdraw gases from soderberg aluminium catalytic cells | |
| CN103644647A (en) | Hot water boiler | |
| CN210645835U (en) | Be applied to exhaust gas purification equipment that biomass combustion used | |
| CN202467978U (en) | Diesel power generating set wind scooper assembly with flue gas purification function | |
| CN113357653A (en) | Asphalt flue gas treatment system | |
| RU2321687C2 (en) | Thermal neutralizing method of aluminum cell anode gases | |
| RU45807U1 (en) | Vortex chamber furnace | |
| CN203010684U (en) | Energy-saving and environment-friendly lampblack-removal integrated wood-burning stove | |
| CN217093903U (en) | Efficient electric tar catching system | |
| RU2303660C2 (en) | Bell like gas collector of aluminum cell |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180802 |