SU777085A1

SU777085A1 - Shelter for aluminium cell with fired electrodes

Info

Publication number: SU777085A1
Application number: SU792717817A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Владимирович Григорьев; Раиса Максимовна Богданова; Николай Андреевич Калужский; Салим Мажидович Махкамбаев; Владимир Павлович Никифоров; Африкан Семенович Беляев; Борис Платонович Величко; Григорий Ефимович Вольфсон; Владимир Павлович Михайлов; Александр Николаевич Смородинов; Алексей Самуилович Деркач; Игорь Николаевич Попченков
Priority date: 1979-01-26
Filing date: 1979-01-26
Publication date: 1980-11-07

Description

1one

Данное изобретение относитс к электролизу алюмини и может быть применено на электролизерах с предварительно обожженными анодами.This invention relates to the electrolysis of aluminum and can be applied to electrolyzers with prebaked anodes.

Известны укрыти алюминиевых электролизеров , оборудованные подвесными крышками, щитами или шторами, образуюш ,ими кожух, полностью укрываюш,ий шахту электролизер.Known shelters aluminum electrolyzers, equipped with hanging covers, shields or curtains, forming, they casing, fully cover, mine electrolyzer mine.

Известно укрытие, состо ш,ее из стационарных торцовых стенок и попарно шарнирно складывающихс откидных крыщек, служащих одновременно рабочей площадкой дл обслуживани анодов, щитом дл направлени потока газов, выдел ющихс из ванны электролизера :. Складывающиес откидные крыщки установлены против каждого анода. Большое количество крышек и линий примыкани не обеспечивает нужную герметичность электролизера.A shelter is known, consisting of stationary end walls and folding hinges in pairs, hingedly serving as a working platform for maintaining anodes, as a shield for directing the flow of gases released from the electrolytic bath:. Folding flaps are installed against each anode. A large number of caps and lines abutting does not provide the desired tightness of the electrolyzer.

Известно укрытие, представл ющее собой зонт с подъемно-поворотными крышками .2. Дл подъема крыщек используетс система рычагов. При смене анода укрытие также поднимаетс выше штанг анодов. При конструктивном выполнении это приводит к сложной системе рычагов и большим нагрузкам в системе.A shelter is known to be an umbrella with tilt-up lids .2. A lever system is used to lift the covers. When changing the anode, the cover also rises above the anode rods. With constructive performance, this leads to a complex system of levers and large loads in the system.

Известно укрытие алюминиевого электролизера с обожженными анодами. Продольные стороны этого укрыти выполнены в виде горизонтальных и наклонных шар5 нирно соединенных крыщек (по числу ано дов), уложенных в верхней части на непо движную металлоконструкцию электролизера , а в нижней части опирающихс на полураму, котора шарнирно подвешенаKnown shelter aluminum electrolytic cell with baked anodes. The longitudinal sides of this cover are made in the form of horizontal and inclined spherical 5 connected caps (according to the number of anodes), placed in the upper part on the fixed metalwork of the electrolyzer, and in the lower part resting on a half-frame that is hinged

10 к неподвижной металлоконструкции электролизера и может совместно с наклонными крышками поворачиватьс относительно шарниров, с помощью механизма подъема укрыти , открыва доступ дл обработки10 to the fixed metalwork of the electrolyzer and, together with the inclined covers, can be rotated relative to the hinges, using a shelter lifting mechanism, opening access for processing

15 электролизера .3.15 electrolysis cells .3.

Дл смены анода необходимо вручную подн ть наклонную крыщку, а затем поворачивать ее совместно с горизонтальной крышкой на 180° вокруг шарнира, неподвижно закрепленного на горизонтальной части металлоконструкции электролизера, укладыва ее на соседние крышки. Образующийс при этом проем щире самого анода на 20-25 мм и, как показала прак25 тика эксплуатации этого укрыти , нри замене анода последний часто задевает за примыкающие к проему части крышек, соответственно деформиру крышки и ихTo change the anode, you must manually raise the inclined lid, and then rotate it together with the horizontal cover 180 ° around the hinge fixedly mounted on the horizontal part of the metal construction of the electrolyzer, laying it on the adjacent covers. At the same time, the opening of the anode itself is 20-25 mm wide, and, as practice has shown, exploiting this cover, replacing the anode, the latter often touches parts of the covers adjacent to the opening, respectively, deforming the covers and their

шарниры. Деформаци же крышек и шарниров приводит к по влению очень больших зазоров по всем лини м примыкани крышек.hinges. The deformation of the caps and hinges leads to the appearance of very large gaps along all the lines adjacent the caps.

Необходимость ручного открывани крышек не позвол ет сделать их достаточно жесткими ИЗ-за увеличени веса. Недостаточно жесткие крышки в процессе эксплуатации значительно деформируютс не только от механического, но и от теплового воздействи электролизера. Установка же на этих крышках тепловых экранов, сиил аюших тепловые деформации, мало приемлема по той же причине увеличени веса крышки. Шарниры крышек, выступаюшие над цоверхностью горизонтальной площадки , мешают обслуживающему персоналу нормально перемещатьс по ней при обслуживании электролизера, т. е. наличие выступающих элементов на горизонтальной части укрыти вл етс нарушением правил техники безопасности.The need to manually open the lids does not allow them to be sufficiently rigid due to the increase in weight. Insufficiently rigid caps during operation are significantly deformed not only from the mechanical, but also from the thermal effect of the electrolyzer. The installation of heat shields on these covers, siil Ayushh thermal deformations, is not acceptable for the same reason for increasing the weight of the cover. Cover hinges protruding above the surface of a horizontal platform prevent service personnel from moving normally along it when servicing an electrolyzer, i.e. the presence of protruding elements on the horizontal part of the shelter is a violation of safety regulations.

При большом количестве крышек (по числу анодов) и наличии больших зазоров по всем лини м примыкани крышек, как показала практика эксплуатации, укрытие не удовлетвор ет требовани м герметизации электролизера. Недостаточна герметичность электролизеров вызывает значительное увеличение мощности газоотсасывающих и газоочистных сооружений, что приводит к повышению стоимости их строительства и эксплуатации.With a large number of lids (according to the number of anodes) and the presence of large gaps along all the lines of the junction of the lids, as the operating practice has shown, the shelter does not satisfy the requirements for sealing the electrolyzer. Insufficient tightness of the electrolyzers causes a significant increase in the power of gas extraction and gas cleaning facilities, which leads to an increase in the cost of their construction and operation.

Кроме того, такое конструктивное выполнение крышек укрыти неудобно дл механизации процесса их открывани , а при ручном обслуживании рабочий оказываетс в зоне действи фтористых газов и повышенных температур.In addition, such a constructive design of the covers of the cover is inconvenient for mechanization of the process of their opening, and with manual maintenance the worker is in the zone of the action of fluorine gases and elevated temperatures.

Целью изобретени вл етс :The aim of the invention is:

создание конструкции укрыти , улучшающей герметизацию и облегчающей эксплуатацию электролизеров с обожженными анодами; а также улучщение условий труда при замене анодо-в за счет создани большей ширины проема в укрытии;creation of a shelter design that improves sealing and facilitates the operation of electrolyzers with baked anodes; as well as improved working conditions when replacing the anodic in by creating a greater width of the opening in the shelter;

обеспечение безопасного обслуживани электролизера за счет устранени выступающих частей на горизонтальной площадке укрыти ;ensuring safe maintenance of the cell by eliminating the protruding parts on the horizontal cover area;

увеличение срока службы укрыти ;increased shelter life;

обеспечение возможности механизации процесса открыти укрыти при замене анодов;enabling the mechanization of the opening process when replacing the anodes;

использование укрыти дл временной подвески анодов в период перет жки ошиновки .the use of a shelter for the temporary suspension of the anodes during the period of busbar crossing.

Цель достигаетс тем, что в местах расположени вырезов под штанги анододержателей горизонтальный настил снабжен уплотнительным П-образным воротником.The goal is achieved by the fact that at the locations of the cuts under the rods of the anode holders the horizontal flooring is provided with a sealing U-shaped collar.

На концах уплотнительных Н-образных воротников могут быть выполнены выступы , а горизонтальные щиты укрыти снабжены подвижными упорами, при этомThe ends of the sealing H-shaped collars can be made protrusions, and the horizontal shields of the shelter are equipped with movable stops, while

выступы уплотнительных Н-образных воротников вход т во впадины упоров. Укрытие характеризуетс тем, что: шарнирно соединенные горизонтальные и наклонные щиты выполнены в виде отдельных секций, перекрывающих несколько анодов, что уменьшает количество стыков и в результате улучшает герметизацию электролизера;the protrusions of the sealing H-shaped collars enter into the depressions of the stops. The shelter is characterized by the fact that: articulated horizontal and inclined shields are made in the form of separate sections overlapping several anodes, which reduces the number of joints and as a result improves the sealing of the electrolyzer;

место соединени горизонтального и наклонного щитов снабжено уплотнительным по сом, а в качестве временных зажимов анодов используютс плавающие подпружиненные Н-образные воротники, которые одновременно служат дл герметизации мест прохода анодных щтанг через горизонтальную площадку;the junction of the horizontal and inclined boards is provided with a sealing catfish, and floating temporal clips of H-shaped collars are used as temporary clamps of the anodes, which also serve to seal the passage points of the anode strip through the horizontal platform;

щиты снабжены тепловыми экранами и не имеют выступающих частей на горизонтальной части, что увели чивает срок службы укрыти и обеспечивает удобство обслуживани ;boards are equipped with heat shields and do not have protruding parts on the horizontal part, which increases the service life of the shelter and provides ease of maintenance;

горизонтальные щиты снабжены замкнутыми поперечными пазами дл грузозахватного приспособлени , что позвол ет механизировать обслуживание (съем щитов );horizontal panels are provided with closed transverse grooves for the lifting device, which allows for mechanization of maintenance (removal of panels);

щиты выполнены достаточно жесткими, а горизонтальный щит снабжен подвижными упорами, имеющими выступы дл сцеплени с соответствующими выступами Н-образных уплотн ющих воротников на штангах анододержателей, что позвол ет использовать укрытие дл временной подвески анодов в период перет жки ошиновки .the boards are rigid enough, and the horizontal panel is equipped with movable stops having projections for coupling with corresponding projections of H-shaped sealing collars on the rods of the anode holders, which makes it possible to use a cover to temporarily suspend the anodes during the busbar overlap.

На фиг. 1 изображено предлагаемое укрытие, вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - узел I фиг. 2; наFIG. 1 shows the proposed shelter, a plan view; in fig. 2 - section A-A of FIG. one; in fig. 3 - node I of FIG. 2; on

фиг. 4 - вид Б фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Г-Г фиг. 1; на фиг. 7 - разрез Д-Д фиг. 6.FIG. 4 - view B of FIG. 2; in fig. 5 shows a section bb of FIG. one; in fig. 6 is a sectional view of the FIG. one; in fig. 7 shows a section of DD-D. 6

Укрытие набираетс из отдельных секций 1, состо щих из горизонтальных и наклонных щитов 2 и 3, соединенных щарнирами 4. Секции 1 опираютс на поворотную полураму 5 и горизонтальные поперечные балки 6, прикрепленные к . нижней части газоотсасывающего короба 7, на которых уложен сплошной настил 8 с широкими вырезами 9 дл свободного прохода щтанг анододержателей 10, прикрепленньтхк ошиновке 11. Штанги анододержателей 10 охватываютс уплотн ющими воротникамиThe shelter is made up of separate sections 1, consisting of horizontal and inclined shields 2 and 3, connected by hinges 4. Section 1 is supported on a pivot frame 5 and horizontal transverse beams 6 attached to. The lower part of the gas suction box 7, on which a continuous floor 8 with wide cuts 9 for free passage of the anode holders 10 is laid, is attached to a busbar 11. The anode holders' rods 10 are covered with sealing collars

12, перекрывающими щирокие вырезы 9 и снабженными выступами 13. Уплотн ющие воротники опираютс на настил 8 и креп тс к нему с помощью болтов 14, ограничивающих свободу перемещени воротника в12, overlapping the narrow notches 9 and provided with protrusions 13. The sealing collars rest on the floor 8 and are secured thereto with bolts 14, which restrict the freedom of the collar to move in

вертикальной плоскости и допускающих ограниченное перемещение в горизонтальной плоскости, в процессе установки штанги анододержател на величину зазоров между болтом 14 и кра ми отверсти 15.the vertical plane and allowing limited movement in the horizontal plane during the installation of the rod of the anode holder by the amount of gaps between the bolt 14 and the edges of the hole 15.

К штанге анододержател воротник прижимаетс вплотную с помощью пластинчатой пружины 16, а по бокам имеет минимальные зазоры 17. Дл удобства установки штанги анододержател воротник 12 имеет расшир ющие проем воротника скосы 18. Выступы 13 воротника вход т в зацепление с выступами 19 подвижных упоров 20, установленных внутри горизонтального щита 2, перемещаемых с помощью винта 21. На горизонтальном щите могут устанавливатьс дополнительные опоры 22. Место соединени горизонтального и наклонного щитов снабжено уплотнительным по сом, состо щим из кармана 23, выполненного глиноземом к закрепленного неподвижно на горизонтальном щите, и ножа 24, погружаемого в глинозем и закрепленного на наклонном щите.The collar is pressed against the anode holder rod closely using the leaf spring 16, and has minimum gaps 17 on the sides. For ease of installation of the anode holder rod, the collar 12 has bevel extensions 18 extending the collar opening and engages the protrusions 19 of the movable stops 20 installed inside the horizontal shield 2, moved with the help of the screw 21. Additional supports 22 can be mounted on the horizontal shield. The junction of the horizontal and inclined shields is provided with sealing tape conductive from the pocket 23 made of alumina is fixedly secured to the shield in the horizontal and the knife 24, immersion into alumina and mounted on an inclined board.

Дл ограничени поворота наклонного щита относительно горизонтального наклонный щит снабжен упором 25.To limit the rotation of the inclined shield relative to the horizontal, the inclined shield is provided with a stop 25.

На щиты с внутренней стороны устанавливаютс теплозащитные экраны 26 и 27. Поперечные пазы 28 на горизонтальном щите служат дл захвата укрыти при транспортировке. С торцов укрытие ограничиваетс торцовыми стенками 29. Отсос газов производитс из-под щитов 2 и 3 укрыти и неподвижного горизонтального настила 8 в открытый проем в нижней части короба 7, из которого они поступают в общецеховую газоотсасывающую магистраль (цехова магистраль на рисунках дл простоты не показана). При обработке электролизера наклонные щиты поворачиваютс с помощью полурамы 5, имеющей механизм подъема, установленный на электролизере .Heat shields 26 and 27 are installed on the shields on the inner side. Transverse grooves 28 on the horizontal shield serve to grab the shelter during transportation. From the ends, the shelter is limited by the end walls 29. The gases are sucked out from under the shields 2 and 3 of the shelter and the fixed horizontal flooring 8 into the open aperture in the lower part of the box 7, from which they enter the common gas suction main line (the shop highway is not shown for simplicity in the figures ). When processing the electrolyzer, the inclined shields are rotated with the help of half-frames 5 having a lifting mechanism mounted on the electrolyzer.

В случае установки на электролизерах системы автоматизированного питани глиноземом обработка корки электролита производитс редко и укрытие выполн етс без поворотной полурамы 5 и механизмов ее подъема. Секци укрыти снимаетс при этом с помощью анодного крана и обработка производитс краном на участке открытого электролизера.In the case of installation on the electrolyzers of an automated alumina feeding system, the treatment of the electrolyte peel is rarely performed and the shelter is performed without a pivotal half-frame 5 and its lifting mechanisms. The cover section is then removed by means of an anode tap and the treatment is performed by a tap at the site of the open electrolyzer.

При замене анода секци укрыти снимаетс с помощью анодного крана. Анодный кран замен ет аноды с помощью механизма , установленного на кране, который содержит штангу, имеющую вертикальное перемещение, с закрепленным на ней внизу автоматическим захватом. Автоматический захват может соедин тьс с головкой анододерЖател анода и соответственно размыкатьс с ним без помощи анодчика.When replacing the anode, the cover section is removed using an anode tap. The anode valve replaces the anodes by means of a mechanism mounted on the crane, which contains a rod having a vertical movement, with an automatic gripper attached to it below. The automatic pickup can be connected to the anododer head of the anode and, accordingly, open with it without the aid of the anodechik.

При замене анода кран может снимать и секцию укрыти . Дл этой цели анодный кран снабжаетс вильчатым захватом (см. фиг. 5), имеющим в верхней своей части головку, аналогичную головке анододержател обожженного анода, соединенную телескопически с лапами (вилами).When replacing the anode valve can remove the cover section. For this purpose, the anode valve is provided with a fork-type gripper (see Fig. 5), having in its upper part a head similar to the head of the anode holder of the burned anode, connected telescopically with the paws (forks).

Операци по сн тию секции укрыти Operations to remove shelter section

производитс следующим образом: вильчатый захват, наход щийс в автоматическом захвате анодного крана, путем перемещени механизмов крана вводитс вилами в пазы горизонтального щита, приподнимает секцию, сдвигает ее в сторону и, опуска сь, укладывает ее на соседнюю секцию, после чего автоматический захват отсоедин етс от вильчатого захвата, который остаетс на сн той секции. При этом уцлотн ющие воротники 12 остаютс на прежнем месте. После замены анодным краном анода автоматический захват соедин етс с вильчатым и секци укрыти is performed as follows: the forked grip, which is in the automatic grip of the anode crane, by moving the mechanisms of the crane is inserted with forks into the slots of the horizontal shield, lifts the section, moves it to the side and, lowering it, puts it on the next section, after which the automatic grip is disconnected from the fork, which remains in the removed section. In this case, the securing collars 12 remain in their original position. After being replaced by the anode tap of the anode, the automatic grip is connected to the fork and the cover section.

устанавливаетс на свое место, а вильчатый захват выводитс из ее пазов.is set in place and the forked hook is pulled out of its grooves.

При отсутствии анодного крана эти операции может выполн ть с помощью вильчатого захвата, навешиваемого на крюк,In the absence of an anode tap, these operations can be performed using a forked hook hook,

обычный мостовой кран или другой грузоподъемный механизм, производ щий замену анода. При этом сн тую секцию устанавливают так, чтобы с одной стороны она опиралась на соседнюю секцию, а с другойa conventional bridge crane or other lifting mechanism that replaces the anode. In this case, the removed section is installed so that on the one hand it is supported on the next section, and on the other

на поперечную балку 6 короба 7 с помощью дополнительной опоры 22, образу таким образом площадку дл обслул ивани анода. При перет жке анодной ошиновки 11on the transverse beam 6 of the box 7 with the help of an additional support 22, thus forming a platform for servicing the anode. When reloading anode busbars 11

винт 21 вращаетс с помощью механизма контактировани анодного крана или вручную и перемещает подвижный упор 20. Выступы 19 упора 20 захватывают выступы 13 воротника 12, при этом винт 21 упираетс в штангу анододержател 10. Таким образом, анод оказываетс подвешенным на воротнике и его вес передаетс через горизонтальный щит 2, винт 21 и сплошной настил 8 на поперечные горизонтальныеthe screw 21 rotates using the anode valve contacting mechanism or manually and moves the movable stop 20. The projections 19 of the stop 20 grip the protrusions 13 of the collar 12, while the screw 21 rests on the anode holder bar 10. Thus, the anode is suspended on the collar and its weight is transmitted through horizontal shield 2, screw 21 and solid flooring 8 on horizontal transverse

балки 6 короба 7.beams 6 box 7.

Дл отбора технологических проб и забора вакуум-ковшом металла из электролизера с каждой продольной стороны укрыти , в одном из наклонных щитов 3,To take technological samples and vacuum the metal from the electrolyzer from each longitudinal side of the shelter, in one of the inclined shields 3,

выполн етс небольшое закрываемое окно. На фигурах окно дл простоты не показано .a small closing window is performed. In the figures, a window for simplicity is not shown.

Предлагаемое укрытие более герметично, чем другие известные конструкции, так какThe proposed shelter is more hermetic than other known constructions, since

имеет малое число стыков между секци ми и имеет уплотн емый проем дл штанг анододержателей.It has a small number of joints between sections and has a sealable opening for the rods of the anode holders.

Не име жестких ограничений по весу, укрытие может быть выполнено с большейWithout heavy restrictions on weight, the shelter can be made with more

жесткостью и с тепловыми экранами, а значит будет меньше деформироватьс и соответственно увеличитс срок его службы. Укрытие может быть использовано дл временной подвески анодовrigidity and with heat shields, and therefore will be less deformed and, accordingly, its service life will increase. Shelter can be used for temporary suspension of anodes.

в период перет жки анодной ошиновки. Укрытие дает возможность механизировать открывание рабочих проемов при смене анода, при этом операции по замене анода анодным краном может выполн ть одинin the period of transfer of anode busbars. Shelter makes it possible to mechanize the opening of working openings when the anode is changed, while the operations of replacing the anode with an anode valve can be performed by one

крановщик без помощи анодчика.crane operator without anode support.

Claims

1. Shelter of an aluminum electrolyzer with baked anodes, including a gas suction box-collector and attached in the lower part by horizontal transverse beams with a solid horizontal flooring, having U-shaped notches under the rods of anode holders, end walls of horizontal and inclined shields, united in separate sections, freely laid horizontal transverse beams protruding from under the solid flooring, characterized in that, in order to increase the tightness of the shelter, the horizontal flooring in places Allocation of cut-outs for anode holders, provided with sealing U-shaped collars.

2. Shelter according to claim I, characterized in that, in order to simplify the maintenance of aluminum electrolyzers when the anode busbar is wrapped around the ends of the sealing U-shaped collars, the projections are made, and the horizontal covers of the shelter are equipped with movable stops; figurative collars enter into the depressions of the stops.

Sources of information taken into account in the examination I. USSR author's certificate No. 276438, C 25 C 3/22, 1964. 2. USSR author's certificate No. 246074, C 25C 3/20, 1960.

3. USSR author's certificate No. 465107, C 25 C 3/10, 1968 (prototype).

NiSch,

I

t

Nl-

"M,

HI

/ O / 2

19 / J 20 21

E / 7 / J / / 76

/ / 20

.one./.

y / y