Способ получения алюминия в электролизере с самообжигающимся анодом

 

Использование: электролизеры с самообжигающимися анодами для питания их глиноземом и другими подобными материала . С целью снижения потерь глинозема за счет уменьшения пылеуноса предварительно нагретый воздух непрерывно подают под газосборник через устройство для загрузки глинозема при соотношении расхода воздуха и анодных газов (0,8-1,5): 1, а подачу воздуха на транспортирование глинозема осуществляют при отсутствии подачи воздуха в эжектор горелочного устройства, причем расход воздуха на эжектирование равен расходу воздуха на транспортирование глинозема . 2 ил., 1 табл,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s С 25 С 3/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ ССС P) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4930190/02 (22) 22.04.91 (46) 23,03.93. Бюл. N 11 (71) Братский алюминиевый завод (72) С.Д.Борзых (56) Авторское свидетельство СССР

М 1702717, кл, С 25 С 3/12, 1988. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ В

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРЕ С САМООБЖИГАЮЩИМСЯ АНОДОМ (57) Использование: злектролиэеры.с самообжигающимися анодами для питания их

Изобретение относится к элек;голитическому производству алюминия и может быть использовано на элеткролизерах с самообжигающимися анодами для питания их глиноземом и другими подобными материалами.

Целью изобретения является снижение потерь глинозема за счет уменьшения пылеуноса.

В способе получения алюминия в электролизере с самообжйгающимся анодом, включающем подачу воздуха на транспортирование глинозема через устройство для загрузки глинозема под газосборник и подачу предварительно нагретого воздуха в эжектор горелочного устройства, поставленная цель достигается тем, что предварительно нагретый воздух непрерывно подают под газосборник через устройство для загрузки глинозема при соотношении расходов воздуха и анодных газов (0,8—

1,5):1, а подачу воздуха на транспортирование глинозема осуществляют при отсутствии подачи воздуха в эжектор горе„„Я)„„1803475 А1 глиноземом и другими подобными материалаР. С целью снижения потерь глинозема за . счет уменьшения пылеуноса предварительно нагретый воздух непрерывно подают под газосборник через устройство для загрузки глинозема при соотношении расхода воздуха и анодных газов (0,8 — 1,5):1, а подачу воздуха на транспортирование глинозема осуществляют при отсутствии подачи воздуха B эжектор горелочного устройства, причем расход воздуха на эжектирование равен расходу воздуха на транспортирование глинозема, 2 ил„1 табл, лочного устройства, причем расход воздуха на эжектирование равен расходу воздуха на транспортирование глинозема.

Te íè÷åñêàÿ сущность изобретения заключается в следующем, Подачу глинозема в подколокольное пространство осуществляют предварительно нагретым воздухом периодически через устройство для его загрузки. Воздух для сжигания анодных газов для газосборником подают сверху вниз непрерывно и предварительно нагретым через то же устройство, а конкретнее через, узел рабочего органа (штока), используя его (воздух) также для герметизации данного узла за счет подачи воздуха в технологические зазоры узла под давлением, превышающим напор газов изпод колокола, причем объем воздуха на герметизацию изменяют в соотношении расхода воздуха и анодных газов (0.8-1,5):1 в зависимости от конкретной ситуации. При отсутствии загрузки глинозема для обеспечения более эффективного сжигания анод1803475 ных газов в эжектор горелочного устройства подают предварительно нагретый воздух.

Непрерывная принудительная подача под газосборник предварительно нагретого воздуха для сжигания анодных газов и использование его для герметизации технологических зазоров устройства для загрузки глинозема, а также периодическое перекрывание воздуха на эжектирование и использование его на транспортирование глинозема составляют новизну изобретения по сравнению с прототипом, Сравнение заявляемого способа не, только с прототипом, но и другими техническими решениями в данной и смежных областях техники выявило сходные признаки с существенными отличительными признаками, заявленными в формуле, а именно непрерывную подачу предварительно нагретого воздуха под газосборник; принуди- 20 тельную подачу воздуха через устройство для загрузки глинозема.

В то >ке время использование одного и того же объема воздуха поочередно на эжектирование в горелочное устройство и транс- 25 портирование глинозема под газосборник, в результате чего суммарная подача воздуха для сжигания анодных газов остается постоянной в течение всего периода рабо-. ты электролизера, а также использование технологических газов для герметизации технологических зазоров устройства являются неизвестными признаками и в совокупности с известными признаками позволяют достичь технико-экономические показатели более высокого уровня по сравнению с известными, а именно (исходные показатели взяты в среднем на 1 корпус

БрАЗа);

1) снизить пылеунос глинозема с 20 кг/т 40

Al до 10 кг/т Al; — за счет снижения тяги из-под газосборйика в момент загрузки глинозема отключением подачи воздуха в эжектор горелочного устройства; 45 —.в связи с непрерывностью подачи основной части воздуха, предназначенной для сжигания анодных газов под гэзосборни ком, скорость его подачи в целом снижается, э значит снижается и скорость отвода 50 газа иэ-под газосборника в линию газохода; — за счет искл очения пылевыноса через технологические зазоры узлов рабочего органа: — за счет подачи основной части воздуха 55 для сжигания анодных газов сверху вниз под давлением через технологические зазоры узлов рабочих органов, что позволяет в момент загрузки глинозема ускорить его оседание на электролитную корку, 2) повысить коэффициент эффективности сжигания анодных газов с 0,5 до 0,7: — за.счет подачи как в подколокольную зону, так и в горелочное устройство предварительно нагретого воздуха. что позволяет не снижать температуру под колоколом, а значит повысить эффективность сжигания анодных газов под колоколом; — за счет постоянства суммарного объема воздуха для сжигания анодных газов в течение всего периода работы электролиэера.

3) обеспечить улучшение состояния окружающей среды за счет герметизации технологических зазоров устройства для загрузки глинозема.

На фиг,1 представлена общая схема устройства для подачи сжатого воздуха и глинозема под газосборник, на фиг.2 — продольнь1й разрез узла подачи сжатого воздуха и глинозема (стрелками показан путь подачи сжатого воздуха).

Устройство содержит канал 1 подвода воздуха на герметизацию узла рабочего органа, установленный по периметру кожуха 2 анода. С каналом 1 соединены отводящие патрубки 3, каждый из которых охватывает кольцом 4 шток 5 соответствующего рабочего органа по его периметру на выходе из направляющего цилиндра 6, установленного в пояске 7 кожуха анода, Кольцо 4 патруб- ка 3 снабжено отверстиями 8 подачи сжатого воздуха, направленного в технологический зазор 9 между штоком 5 и стенками направляющего цилиндра 6, На входе в горелочное устройство 10 установлен эжектор 11, соединенный через воздухораспределитель 12 с каналом сети сжатого воздуха и обеспечивающий эффективную работу горелочного устройства 10, а также улучшающий эвакуацию газов из-под газосборного, колокола 13 в систему газохода

14. Узел подачи глинозема под колокольный газосборник содержит бункер 15 с. патрубком 16 подвода воздуха, снабженным отверстием 17 выхлопа воздуха и размещенным ниже полки 18 и отверстия 19 в стенке бункера; которое соединено каналом

20 с подколокольным пространством электрол изера.

Способ осуществляется следующим образом, Подачей сжатого воздуха в канал 1 создают на выходе из отверстия 8 кольца 4 давление, превышающее напор газов под-. колокольного пространства через технологический зазор 9 при свободном перемещении штока 5, что обеспечивают возможностью изменения соотношения объема подаваемого воздуха на герметизацию к обьему анодных газов в пределах (0,81803475

15

25

1.5):1 в зависимости от конкретной ситуации.

Воздух, подаваемый под гаэосборник, предварительно нагревают, что обеспечивает повышение эффективности сжигания под колоколом угольной пены и горючих составляющих анодных газов. Глинозем иэ бункера 15 под газосборник подают soapyхом, проходящим через отверстие 17 в патрубке 16. Перед подачей воздуха в патрубок

16 направляютуправляющий импульс в воздухораспределитель 12, который перекрывает канал подачи воздуха s эжектор 11, снижая тем самым тягу из газосборника в . линию газохода 14 на время оседания частиц глинозема на глиноземную корку подколокольного пространства. В этот период сжигание газов под колоколом происходит за счет воздуха, подаваемого на герметизацию и объема воздуха, поступающего с гли-. ноземом и равного объему воздуха на эжектирование. Для наибольшего снижения пылеуноса объем воздуха на герметизацию снижают до минимально возможного объема, обеспечивающего избыточное давление в зазорах 9, достаточное для эффективного осаждения загружаемого глинозема на электролитную корку, Подача воздуха в подколокольное пространство. при соотношении расходов воздуха и анодных газов (08 — 1,5):1 обеспечивает снижение пылеуноса глинозема с момент его подачи под колокол воздухом за счет снижения скорости отвода газа из газосборника в линию газохода и герметизации направляющих цилиндров, через которые перемещаются штоки рабочего органа, При снижении абьема подачи воздуха в соотношении к объему газов электролиза менее, чем 0,8:1 снижается подпор воздухом технологических зазоров в устройстве перемещения штоков и увеличивается пылеунос глинозема в атмосферу через указанные технологические зазоры, При увеличении объема подачи воздуха по отношению к объему газов электролиза более, чем 1,5:1 увеличивается объем отходящих газов иэ газосборника в линию газохода, вследствие чего увеличивается скорость отвода газов и возрастает пылеунос глинозема в линию газохода.

Пример 1. На промышленном электролизере непрерывно подавали под газосборник предварительно нагретый воздух через устройство для загрузки глинозема при соотношении расхода воздуха и анодных газов 0,7:1, в период подачи воздуха на транспортирование глинозема под газосборник отключали подачу воздуха в эжектор горелочного устройства.

Пример 2, На этом же промышленном электролиэере в тех же условиях подавали под газосборник воздух при соотношении объема подачи воздуха и анодных газов

0,8:1.

Пример 3. На указанном промышленном электролиэере в тех же условиях подавали под газосборник воздух в соотношении к обьему анодных газов 1,2:1.

Пример 4, На указанном промышленном электролизере в тех же условиях подавали под газосборник воздух в соотношении к обьему газов электролиза 1,5:1, Пример 5, На соответствующем промышленном электролизере в соответствующих условиях подавали под газосборник воздух в соотношении к объему газов электролиза 1,6:1, Результаты испытаний пылеуноса глинозема в предлагаемом способе и известном приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что пылеунос глинозема в предлагаемом способе уменьшается, При осуществлении способа горелочное устройства выполняют без щелей для подсоса непрогретого атмосферного воздуха, поэтому дожиг отходящих газов осуществляется предварительно нагретым воздухом.

Формула изобретения

Способ получения алюминия в электролизере с самообжигающимся анодом, включающий подачу воздуха на транспортирование глинозема и подачу предварительно нагретого воздуха на эжектирование, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения потерь глинозема за счет уменьшения пылеуноса, подачу предварительно нагретого воздуха осуществляют под газосборник через устройство для загрузки глинозема при соотношении расхода воздуха и анодных газов (0.8 — 1,5);1, эжектирование проводят периодически и подачу воздуха на транспортирование глинозема осуществляют в момент отсутствия подачи воздуха в эжектор, причем расход воздуха на эжектирование равен расходу воздуха на транспортирование глинозема.

1803475

1В03475

Составитель С, Борзых

Техред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1035 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5