SU986968A1 - Устройство дл утилизации тепла самообжигающегос анода алюминиевого электролизера - Google Patents

Description

Изобретение относится к проиэвод- • ству алюминия электролизом и может быть использовано для утилизации тепла при капитальном ремонте электролизеров с верхним такоподводом.

Алюминиевый электролизер после оп-⁵ ределенного срока службы отключают на капитальный ремонт. При этом анод электролизера, представляющий собой угольный массив с площадью окот _<0 ло 24 м^ги массой до 60 т, нагрет до значительных температур (в нижней части до 800-900°С),

Снятый с электролизера анод, трансг портируют на остывочную площадку в . ₁₅ корпусе, где он находится до окончания монтажа нового катодного устройства на этом электролизере f13.

Однако в этот период (5’7 сут) лучистая энергия разогретого анода го, * бесполезно теряется, рассеиваясь в окружающую среду» Открытая поверхность анода, выходящая из стального анодного кожуха, интенсивно окислят ется кислородом воздуха, осыпается, образуя большие шейки на боковых поверхностях. Тем самым часть анодной массы безвозвратно теряется и площадь сечения анода уменьшается. Это в свою очередь увеличивает в пусковой период тепловую нагрузку на анод за счет повышенной анодной плотности тока, что ведет к росту выделения в электролит угольной пены, повышению температуры электролиза и т.д, Все это приводит к снижению технико-экономических показателей работы электролизера.

Количество ежегодно отключаемых на капитальный ремонт электролизеров на современном алюминиевом заводе составляет 600-650 шт. _ .

Наиболее близким предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является алюминиевый электролизер, который включает в себя герметичные полости, установленные с наружной стороны анодного и катодного кожухов, соединенные с воздушной магистралью f2].’

Однако в этом устройстве отбор тепла теплоотводящими элементами производится от алюминиевого электролизера только в период его работы и не предусматривает утилизацию тепла в межремонтный период, когда электролизер отключают на капитальный ремонт.

Цель изобретения - повышение эффективности утилизации тепла и предотвращение окисления анода при капитальном ремонте электролизера сразу же после его отключения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для утилизации тепла самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводрм, включающее теплообменные элементы с циркулирующим теплоносителем, установленные с наружной стороны боковой поверхности анода, снабжено емкостью, по периметру нижней части которой расположен сборник с разгрузочным затвором, в верхней части емкости расположен загрузочный патрубок, пространство между емкостью и поверхностью анода заполнено сыпучим теплоизоляционным матёри-₃₀ алом и в днище емкости, засыпанной теплоизоляционным материалом,® дополнительно установлены теплообменные элементы.

Кроме того, устройство снабжено съемной теплоизолированной крышкой, установленной на емкости.

На чертеже изображен анод, снятый с электролизера и установленный в устройство для утилизации тепла в период капитального ремонта.

Устройство для утилизации тепла состоит из анода 1, емкости 2, которая может быть выполнена из бетона, в нижней части которой по периметру установлен сборник 3 с разгрузочным затвором 4, в верхней же части емкости загрузочный патрубок 5, теплообменных элементов 6 с теплоносителем 7, кожуха 8 , днища емкости 9, в которое вмонтированы теплообменные элементы. Между анодом 1 и стенками емкости 2 и 9 насыпан глинозем 10.

Для сбора глинозема, засыпанного между стенками анода 1 и емкости 2 предусмотрены емкости 11. Сверху емкость закрыта съемной теплоизоляционной крышкой 12.

986968 4

Устройство работает следующим образом.

Снятый с отключенного электролизера анод 1 сразу же переносится на ₅ специальную площадку, где он устанавливается в емкости 2 таким образом, чтобы между стенкой емкости 2 и анодом 1 по всему периметру оставался зазор. Затем в пространство меж10 ДУ анодом и емкостью по всему периметру через загрузочный патрубок 5 засыпается глинозем 10 или подобный ему материал, назначение которого предотвратить утечку тепла от 15 анода и предотвратить окисление нижней части анода, разогретого до 800-900°С.

Сверху на кожух устанавливают съем ную теплоизоляционную крышку 12, 2Q Анод 1, излучая тепло, нагревают теплообменные элементы 6, в которых циркулирует теплоноситель 7, а затем нагретый теплоноситель по магистральным трубопроводам направляют в па25 рогенераторы, водоподогреватели или другие элементы системы утилизации промышленного тепла.

После окончания монтажа нового катода анод из устройства для утилизации тепла извлекают. Но перед тем как извлечь анод из устройства снимают теплоизоляционную крышку, глинозем, находящийся в емкости 2, удаляют, открывая сборник 3 разгрузочным затвором 4. Извлеченный нагретый глинозем при необходимости можно сразу же загружать в электролизеры серии.

Использование устройства для утилизации тепла анода электролизера в период капитального ремонта позволяет утилизировать излучаемое тепло для получения промышленного тепла, электроэнергии и использовать для прочих хозяйственных нужд’, предотвратить окисление анода кислородом воздуха, особенно его нижней части; повысить технико-экономические показатели работы электролизеров . .

Предлагаемый годовой Экономический эффект 1,856 тыс, руб.

Claims (2)

1. катодного кожухов, соединенные с воздушной магистралью С 2J. Однако в этом устройстве отбор тепла теПлоотвод щими (элементами производитс  от алюминиевого электролизера только в период его работы и не предусматривает утилизацию тепла в межремонтный период, когда электролизер отключают на капитальный ремонт. Цель изобретени  - повышение эффективности утилизации тепла и предотвращение окислени  анода при капитальном ремонте электролизера сразу же после его отключени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  утилизации тепла самообжигающегос  анода алюми ниевого электролизера с верхним токоподводом , включающее теплообменны элементы с циркулирующим теплоносителем , установленные с наружной стороны боковой поверхности анода, снабжено емкостью, по периметру ниж ней части которой расположен сборни с разгрузочным затвором, в верхней части емкости расположен загрузочный патрубок, пространство между ем костью и поверхностью анода заполнено сыпучим теплоизол ционным матер алом и в днище емкости, засыпанной теплоизол ционным материалом,9 дополнительно установлены теплообменные элементы. Кроме того, устройство снабжено съемной теплоизолированной крышкой, установленной на емкости. На чертеже изображен анод, сн тый с электролизера и установленный в устройство дл  утилизации тепла в период капитального ремонта. Устройство дл  утилизации тепла состоит из анода 1, емкости 2, котора  может быть выполнена из бетона, в нижней части которой по периметру установлен сборник 3 с разгрузочным затвором k, в верхней же части емкости загрузочный патрубок 5, теплообменных элементов 6 с теплоносителем 7« кожуха 8 , днища емкости 9, а которое вмонтированы теплообменные элементы. Между анодом 1 и стенками емкости 2 и 9 насыпан глино зем 10. Дл  сбора глинозема, засыпанного между стенками анода 1 и емкости 2 предусмотрены емкости 11, Сверху емкость закрыта съемной теплоизол цион ной крышкой 12, 9 4 Устройство работает следующим образом. Сн тый с отключенного электролизера анод 1 сразу же переноситс  на специальную площадку, где он устанавливаетс  в емкости 2 таким образом , чтобы между стенкой емкости 2 и анодом 1 по всему периметру оставалс  зазор. Затем в пространство межАУ анодом и емкостью по всему периметру через загрузочный патрубок 5 засыпаетс  гшнозем 10 или подобный ему материал, назначение которого предотвратить утечку тепла от анода и предотвратить окисление нижней части анода, разогретого до 800-900°С, Сверху на кожух устанавливают съемную теплоизол ционную крышку 12, Анод 1, излуча  тепло, нагревают теплообменные элементы 6, в которых циркулирует теплоноситель 7, а затем нагретый теплоноситель по магистральным трубопроводам направл ют в парогенераторы , водоподогреватели или другие элементы системы утилизации промышленного тепла. После окончани  монтажа нового катода анод из устройства дл  утилизации тепла извлекают. Но перед тем как извлечь анод из устройства снимают теплоизол ционную крышку, глинозем , наход щийс  в емкости 2, удал ют , открыва  сборник 3 разгрузочным затвором t. Извлеченный нагретый глинозем при необходимости можно сразу же загружать в электролизеры серии. Использование устройства дл  утилизации тепла анода электролизера в период капитального ремонта позвол ет утилизировать излучаемое тепло дл  получени  промышленного тепла , электроэнергии и использовать дл  прочих хоз йственных нужд, предотвратить окисление анода кислородом воздуха, особенно его нижней части; повысить технико-экономические показатели работы электролизеров . Предлагаемый годовой экономический эффект 1,856 тыс, руб. Формула изобретени  1, Устройство дл  утилизации тепла самообжигающегос  анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом , включающее таплообменные элементы с циркулирующим теплоносителем , установленные с наружной стороны боковой поверхности анода, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффектл вности утилизации тепла и предотвращени  окислени  анода при капитальном ремонте, оно снабжено емкостью, по периметру нижней части которой расположен сборник с разгрузочным затвором , в верхней части емкости распо . ложен загрузочный патрубок, пространство между емкостью и поверхностью анода заполнено сыпучим тепл 686 изол ционным материалом и в днище емкости, засыпанной теплоизол ционным материалом, дополнительно установлены теплообменные элементы. 2. Устройство поп. 1, отличающеес  тем, что оно снабжено с-ьемной тепл жзол ционной крышкой , установленной на емкости. Источники ин(рмации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюмини , М., Металлурги , 1971, с. 238.
2. 2.Авторское свидетельство СССР tf 633037, кл. С 25 С 3/08, 1977.