Пристрій відводу газів з-під підошви самообжигающегося анода

 

Винахід відноситься до кольорової металургії, зокрема до виробництва алюмінію електролізом розплавів, і може бути використане на електролізерах для одержання алюмінію з верхнім підводом струму.

Відомо пристрій видалення газів безпосередньо з-під підошви анода, де газовідвід являє собою вертикальний отвір у центральній частині анода у вигляді короба, виготовленого з листової сталі і забезпеченого теплоізоляційним склепінням - кришкою з насипом з теплоізоляційного матеріалу, глинозему або кріоліту, і з трубою для уловлювання і відведення анодних газів (Авт. свід. СРСР №124627, опубл. у БІ 23, 1959).

Недоліками відомого пристрою є зменшення площі анода, створює електричний контакт з розплавом, а також ризик забруднення анодної маси теплоізоляційним пилоподібним матеріалом і пов'язане з цим подальше розшарування спеченого анода.

Відомо пристрій, який використовується в способі виведення газів з-під підошви самообжигающегося анода алюмінієвого електролізера. Пристрій складається з труб, запечених в тіло анода за його поздовжньої або поперечної осей в один або кілька рядів, контрфорсні балок і церковного газозбірника, присоединенн�залишком пристрою є складність споруди системи газовідводу в умовах діючого електролізера, ризик забивання порожнистих контрофорсних балок, які використовуються в якості одного з елементів газовідвідний мережі пилом, а газоходних каналів в підошві анода розплавом, а також ризик забруднення рідкого алюмінію залізом у разі використання сталевих листів та труб при виготовленні газовідвідний мережі.

Завданням цього винаходу є зменшення товщини газосодержащего шару електроліту, скорочення споживання електролізером електроенергії та збільшення виходу металу по струму.

Досягається це тим, що в пристрої відведення газів з-під підошви самообжигающегося анода в систему організованого газоотсоса у вигляді труб, запечених в тіло анода за його поздовжньої або поперечної осей в один або кілька рядів, згідно винаходу, труби для відводу газів розташовані по всій висоті анода, при цьому в зоні рідкої анодної маси висота труб становить 0,25÷0,3 від загальної висоти труб, в зоні напівкоксу перфоровані труби і їх висота становить 0,5÷0,6 від загальної висоти труб, а в нижній частині, в зоні сформованого анода, труби забезпечені газопроводящими пробками, висота яких становить 0,2÷0,25 від загальної висоти труби.

При цьому газопроводящие пробки виконані з подштиревой анодної маси з сод�ез отворів, щоб запобігти затікання рідкої анодної маси і закупорювання їй газовідвідний труби. Перфорована частина труб забезпечує вихід газів, що утворюються при коксуванні анода безпосередньо в систему організованого газоотсоса, минаючи «традиційний» шлях - через тіло анода в дзвоновий газосборнік електролізера. Газопроводящие пробки в нижній частині труб служать теплоізолятором, в цілях запобігання замерзання розплаву.

Величина частини труб h1, проходять зону рідкої анодної маси, становить 0,25÷0,3 загальної висоти труб H, що обґрунтовується такими міркуваннями. Загальна висота газовідвідних труб, так само як і висота анода, становить 150-160 см, при цьому висота шару рідкої анодної становить 35-40 см або 0,23÷0,26 загальної висоти труби. Зменшення висоти h1верхній частині труб менше 0,25 H загальної висоти несе ризик затікання рідкої анодної маси і закупорювання їй труб. Збільшення висоти h1верхній частині труб більше 0,3 М загальної висоти частково перекриє доступ газам у труби і далі - в систему організованого газоотсоса.

Величина частини труб h2, проходять зону напівкоксу, становить 0,5÷0,6 загальної висоти труб H, що обґрунтовується наступним. Зменшення висоти h2багато газоотсоса. Збільшення висоти h2більше 0,6 H від загальної висоти несе ризик зменшення висоти газопровідної заторів і зниження їх теплоізоляційних властивостей. Наявність перфорації труб, розташованих у зоні напівкоксу, обґрунтовується тим, що в цій зоні відбувається найбільш інтенсивне виділення газів, що утворюються в процесі коксування анода.

Величина частини труб h3, проходять зону сформованого анода, становить 0,2÷0,25 загальної висоти труб H, що обґрунтовується наступним. Зменшення висоти h3менше 0,2 H несе ризик випадіння пробки внаслідок малої величини сил її зчеплення зі стінками труб. Збільшення висоти h3більше 0,25 H суттєво збільшить опір пробки руху газів, а також зменшить висоту середньої частини труб.

Виготовлення газопровідної пробок з подштиревой анодної маси з вмістом сполучної - кам'яновугільного пеку 35-40% мас. обґрунтовується наступним. При завантаженні в трубу подштиревой анодної маси остання відразу ж потрапляє в зону високих температур, близько 750-800°C, де практично миттєво відбувається її коксування. Утворений при цьому вторинний анод має рихлу структуру, в якому нори займають 35% об'єму і більше, в той час як обсяг пір в основному ми властивості.

Зменшення вмісту пеку менше 35% мас. не забезпечить достатньої пористості вторинного анода, що істотно збільшить опір руху газів в трубу. Збільшення змісту позову понад 40% мас. призведе до збільшення пористості вторинного анода до рівня, який не забезпечує цілісної структури.

Відведення газів з-під підошви анода через кілька труб обумовлений тим, що самообжигающийся анод має значну площу, понад 20 м2і істотне зниження газонаполненности електроліту можливо лише при дотриманні цієї умови.

Заявляемое пристрій пояснюється графічно.

На фіг.1 зображено загальний вид у розрізі. На фіг.2 розріз А-А на фіг.1, де 1 - анод; 2 - струмопровідні штирі; 3 - алюмінієва токоподводящая штанга; 4 - затиск токоподводящей штанги; 5 - анодна ошиновка; 6 - газозбірних дзвін; 7 - анодний кожух; 8 - труба відводу газів, запечена в тіло анода; 9 - перфорація труб; 10 - газопроводящая пробка; 11 - вторинний анод під токоподводящим штирем; 12 - шар рідкої анодної маси.

Пристрій працює наступним чином.

Анодні гази, що утворюються при коксуванні і окисленні анода 1, від зовнішніх рядів струмопідвідних штирів 2, з допомогою алюмінієвої штанги 3 і затиску 4 �ї дзвін 6, розташований по периметру анодного кожуха 7. Анодні гази від внутрішніх рядів струмопідвідних штирів 2 спрямовуються, переважно, в газовідвідні труби 8, запечені в тілі анода за його поздовжньої або поперечної осей в один або кілька рядів. При цьому гази з-під підошви анода в труби надходять через газопроводящие пробки 10, які володіють пористістю, достатньої для безперешкодного проходження газів, а також оберігають поверхню розплаву від освіти на ньому кірки. Гази з зони напівкоксу надходять в труби через перфоровану частина 9, що скорочує шлях проходження газів через анод. Далі гази направляються в систему газоочищення.

Відведення частини утворюються анодних газів у систему організованого газоотсоса через труби, запечені в тіло анода, згідно заявляється винаходу, в 1,5-2 рази зменшує товщину газосодержащего шару під підошвою анода, в 2-3 рази знижує об'єм газів, що фільтрується в тіло анода з газонаповненого шару, збільшує щільність спеченого анода і підвищує його електропровідні властивості внаслідок зниження обсягу дифундують через пего газів, зменшує хвилювання металу і коливання междуполюсного відстані (МПР). В результаті расхо� 2-3%.

1. Пристрій для відводу газів з-під підошви самообжигающегося анода в систему організованого газоотсоса у вигляді труб, запечених в тіло анода за його поздовжньої або поперечної осей в один або кілька рядів, відмінне тим, що труби для відводу газів розташовані по всій висоті сформованого анода, при цьому в зоні рідкої анодної маси висота труб становить 0,25÷0,3 від загальної висоти труб, в зоні напівкоксу анода труби виконані перфорованими і їх висота становить 0,5÷0,6 від загальної висоти труб, а в нижній частині анода труби забезпечені газопроводящими пробками, висота яких становить 0,2÷0,25 від загальної висоти труби.

2. Пристрій п. 1, яке відрізняється тим, що газопроводящие пробки виконані з подштиревой анодної маси з вмістом сполучної - кам'яновугільного пеку 35-40 мас.%.



 

Схожі патенти:

Спосіб випалу подини алюмінієвого електролізера з обпаленими анодами

Винахід відноситься до способу випалу подини алюмінієвого електролізера з обпаленими анодами. Спосіб включає нагрів подини, виконаної з катодних блоків з катодними блюмсами, електропровідним матеріалом, розміщення на ньому обпалених анодів, з'єднання анододержателей встановлених обпалених анодів з анодними шинами анодної ошинування електролізера, пропускання електричного струму через електропровідний матеріал і регулювання струмового навантаження обпалених анодів. Як електропровідного матеріалу використовують насипний графітовий матеріал з фракцією не більше 2 мм, розміщений у вигляді рядів усіченої піраміди розташованих в проекції ніпелів по всій довжині обпаленої анода, при цьому висоту кожного ряду встановлюють 10 мм до 100 мм в обернено пропорційній залежності від сили струму, що пропускається, становить від 500 кА до 100 кА, а з'єднання всіх анододержателей встановлених обпалених анодів з анодними шинами анодної ошинування електролізера здійснюють за допомогою гнучких елементів. Забезпечується підвищення терміну служби електролізера. 2 з.п. ф-ли, 1 іл.

Пристрій для збирання твердих відходів, наявних у электролизном розплаві і рідкому металі електролізної ванни, призначеної для виробництва алюмінію, за допомогою вискоблювання днища ванни

РЕФЕРАТ Винахід відноситься до пристрою для збирання твердих відходів і шламу з ванни електролізера для одержання алюмінію. Пристрій містить ківш для збору кірки, призначений для чищення анодних отворів, рухливу вертикальну стійку, що приводиться в рух першим приводом, раму, закріплену на рухомий вертикальній стійці, і шарнірний черпак, при цьому перший привід виконаний у вигляді гідроциліндра, питомого гідравлічним контуром, виконаним таким чином, що при приведенні в рух черпака допомогою другого приводу тиск масла в камері штока утримується, по суті, постійним, для утримування навантаження, що відповідає вазі пристрою для збору, зменшеною на задану величину, переважно, менше 1000 даН, зазвичай від 200 до 600 даН. Переважно, ділянка контуру, що живить камеру штока, забезпечений регулятором тиску. Розкрито також сервісний модуль і сервісне пристрій для електролізера для одержання алюмінію. Забезпечується можливість збору відходів, вискабливая днище ванни без пошкодження останнього. 4 н. і 7 з.п. ф-ли, 7 іл.

Поліпшення виливання алюмінію додатком цілеспрямованого електромагнітного поля

Винахід відноситься до системи і способу для виливання розплавленого алюмінію з електролізера для одержання алюмінію. Система містить контейнер, що має корпус, пристосований для поміщення в неї розплавленого алюмінію, і жолоб, має ділянку-підстава, з'єднаний з корпусом контейнера, ділянка-наконечник, дотичний з розплавом в електролізері, і канал, що з'єднує ділянка підстава з ділянкою-наконечником, для проходження розплаву в корпус контейнера, причому розплав в електролізері містить розплавлений алюміній і електроліт, і електричний джерело, з'єднаний з електролізером і виконаний з можливістю подачі допоміжного струму на жолоб для створення допоміжного електромагнітного поля щонайменше поблизу ділянки-наконечника жолоби, забезпечує за меншою мірою часткове збільшення потоку розплавленого алюмінію в жолоб при вступі допоміжного струму на жолоб, знаходиться у рідинному повідомленні з розплавом в електролізері. Розкрито також спосіб виливання алюмінію з електролізера. Забезпечується полегшення видалення розплаву з електролізера. 2 н і 13 з.п. ф-ли, 2 іл.
Винахід відноситься до композиції для матеріалу смачиваемого покриття катода алюмінієвого електролізера для виробництва алюмінію з кріоліт-глиноземних розплавів. У складі порошкової композиції для матеріалу смачиваемого покриття катода алюмінієвого електролізера, що містить функціональний компонент диборид титану, сполучна і інертний наповнювач, сполучна містить одночасно два види в'яжучих - неорганічне, а саме насичений кислий розчин трихлорида алюмінію, і органічне, а саме полімер з високим коксовим числом. Забезпечується поліпшення характеристик формування порошкової композиції, збільшення механічної міцності і електропровідності матеріалу, синтезованого з неї, поліпшення якості, службових властивостей кінцевого смачиваемого матеріалу катодного покриття, що сприяє збільшенню терміну служби і підвищенню техніко-економічних показників електролізера.
Винахід відноситься до способу захисту смачиваемого покриття на основі диборида титану катодних блоків алюмінієвого електролізера від окислення при випаленні і пуску. Спосіб включає нанесення на смачиваемое покриття захисного шару, зберігає захисні властивості в усьому інтервалі температур випалу електролізера з температурою плавлення вище максимальної температури випалу і яка розчиняється при взаємодії з кріоліт-глиноземним розплавом електроліту Na3AlF6·Al2O3. В якості захисного шару використовують шар на основі водного лужного розчину силікатів натрію Na2O(SiO2)n або калію K2O(SiO2) і термічно стійкого компонента або шар на основі водного лужного розчину силікатів натрію Na2O(SiO2)n або калію K2O(SiO2). Захисний шар застосовують у таких пропорціях від 30 до 100% (Na2O(SiO2)n або калію K2O(SiO2)) і від 30% до 70% термічно стійкого компонента. У водний лужний розчин додають в якості термічно стійкого компонента вуглецевий пил або глинозем Al2O3. Винахід забезпечує підвищення захисних властивостей смачиваемого покриття за рахунок підвищеної стійкості захисного шару в локальних ділянках перегріву подини при випалюванні алюмінієвого електролізера. 3 з.п. ф-ли, 1 табл.

Складовою напруговідвідний стрижень

Винахід відноситься до електролізера в серії електролізерів для отримання алюмінію і складеному токоотводящему катодному стрижня електролізера. Електролізер містить кожух і вогнетривку футеровку, утворюють робочу порожнину для розміщення високотемпературних розплавів кріоліту і алюмінію, електропровідний катод з безлічі катодних блоків, що утворюють основу робочої порожнини, анод, підвішений всередині електролізера і знаходиться в контакті з високотемпературними розплавами в робочій порожнині, напруговідвідний стрижень, поміщений усередині пазів, виконаних в катодному блоці катода, безпосередньо не контактує з розплавами в робочій порожнині, і розміщену зовні кожуха електричну ошиновку. Напруговідвідний стрижень містить електрично з'єднаний з шинування перший провідник, зовнішня поверхня якого електрично контактує з катодним блоком, і другий провідник з меншим електричним опором, ніж у першого провідника, механічно і хімічно пов'язаний з зовнішньою поверхнею першого провідника в каналі або в пазу, зробленому в зовнішній поверхні цього провідника, і утворює частину однієї зовнішньої поверхні першого провідника. Забезпе

Спосіб створення смачиваемого покриття вуглецевої подини алюмінієвого електролізера

Винахід відноситься до способу створення смачиваемого покриття вуглецевої подини алюмінієвого електролізера

Спосіб визначення концентрації глинозему в кріоліт-глиноземному розплаві

Винахід відноситься до способу визначення концентрації глинозему в кріоліт-глиноземному розплаві при електролітичному виробництві алюмінію

Спосіб електролізу розплавлених солей з кисневмісних добавками з використанням інертного анода

Винахід відноситься до способам отримання металів, зокрема, алюмінію або сплавів електролізом розплавлених солей з кисневмісних добавками з використанням металевого і оксидно-металевого керметного інертного анода

Електролізер для виробництва алюмінію

Винахід відноситься до галузі кольорової металургії, до електролітичного отримання алюмінію
Up!