МОДУЛЬ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДАЧИ ФТОРИСТЫХ СОЛЕЙ В ЭЛЕКТРОЛИЗЕР (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия и может быть использована на электролизерах для питания их фтористыми солями.
Известна система автоматической подачи сырья в алюминиевый электролизер по патенту РФ №2407826, М. кл. C25C 3/14 опубл. 27.12.2010 г. Система автоматической подачи сырья в алюминиевый электролизер с верхним токоподводом, включающий катодное устройство, самообжигающийся анод, помещенный в анодный кожух, и газосборный колокол, содержащая бункер для подачи сырья, соединенный с полостью газосборного колокола, объемный дозатор клапанного типа, соединенный с бункером для подачи сырья и пробойник электролитной корки со штоком и приводом. Бункер для подачи сырья закреплен на катодном кожухе катодного устройства и выполнен в виде не менее двух отдельных секций для подачи глинозема и фтористых солей с размещенными внутри секций объемными дозаторами клапанного типа, система содержит магистральный и раздающий аэрожелоба, выполненные в виде отдельных секций, соединенные с источником дутья, подключенным к блоку управления транспортом глинозема, при этом магистральный аэрожелоб одним концом соединен с узлом разгрузки глинозема из прикорпусного силоса, а другим - с раздающим аэрожелобом, соединенным с секцией бункера для подачи глинозема, пробойник для пробивки электролитной корки со штоком и приводом установлен на анодном кожухе, а газосборный колокол соединен с объемными дозаторами глинозема и фтористых солей подающей трубой.
Недостатком известного устройства является то, что глинозем и фтористые соли подаются по одной подающей трубе, тем самым происходит пробкообразование непосредственно в подающей трубе, нарушая технологический процесс в электролизе.
Известна система автоматической подачи сырья в электролизеры с самообжигащимися анодами по патенту RU 2506350, М. кл. C25C 3/14, опубл. 10.02.2014 г. Система содержит магистральный аэрожелоб, соединенный одним концом с узлом разгрузки глинозема из прикорпусного силоса, а другим - с раздающим аэрожелобом, соединенным с бункером модуля автоматической подачи глинозема АПГ, пробойник модуля АПГ со штоком и приводом, бункер модуля автоматической подачи фторсолей АПФ, систему воздухоснабжения. Бункеры модуля АПГ установлены на стойках анодной ошиновки, наклонная часть бункера модуля АПГ защищена футерованным материалом с коэффициентом трения, меньшим коэффициента трения глинозема, а пробойник модуля АПГ оснащен двумя ступенями электроизоляции. В систему воздухоснабжения входят радиальные вентиляторы высокого давления, механические задвижки и коллектор, спутниковый трубопровод и датчик давления. Бункер модуля автоматической подачи фторсолей АПФ установлен на анодном кожухе.
По назначению, по технической сущности и наличию сходных признаков данное решение выбрано в качестве прототипа.
Недостатком известного устройства является то, что на боковых стенках бункера модуля АПФ происходит накапливание фтористых солей, что приводит в дальнейшем к нестабильной работе бункера модуля АПФ.
Задачей заявляемой группы полезных моделей является повышение технико-экономических и экологических показателей работы модуля автоматической подачи фтористых солей (АПФ).
Техническим результатом заявленной группы полезных моделей является повышение управляемости составом электролита, а следовательно снижение вариации теплового баланса, за счет беспрепятственного истечения фтористых солей в район разрушенной пробойником корки электролита.
Технический результат по первому варианту достигается тем, что в модуле автоматической подачи фтористых солей в электролизеры, содержащем бункер модуля автоматической подачи фтористых солей (АПФ), оснащенный объемным дозатором клапанного типа, наклонные стенки бункера модуля АПФ изготовлены из материала с низкой адгезией и выполнены под углом наклона не более 67°, кроме того модуль АПФ содержит разгрузочный патрубок, выполненный под углом наклона не более 37° по отношению к объемному дозатору клапанного типа, оснащенный форсункой для подачи отработанного сжатого воздуха из пневмоцилиндра дозатора в разгрузочный патрубок и подающую трубу, а нижняя кромка объемного дозатора клапанного типа находится на уровне пересечения с плоскостями боковых стенок бункера модуля АПФ, при этом бункер модуля АПФ расположен на анодном кожухе - загрузочной горловиной бункера на отметке, доступной к загрузке штатной напольной техникой.
Данное расположение бункера модуля АПФ применяется, как правило, на электролизерах с самообжигающимися анодами.
Технический результат по второму варианту достигается тем, что в модуле автоматической подачи фтористых солей в электролизеры, содержащем бункер модуля автоматической подачи фтористых солей (АПФ), оснащенный объемным дозатором клапанного типа, наклонные стенки бункера модуля АПФ изготовлены из материала с низкой адгезией и выполнены под углом наклона не более 67°, кроме того модуль АПФ содержит разгрузочный патрубок, выполненный под углом наклона не более 37° по отношению к объемному дозатору клапанного типа, оснащенный форсункой для подачи отработанного сжатого воздуха из пневмоцилиндра дозатора в разгрузочный патрубок и подающую трубу, а нижняя кромка объемного дозатора клапанного типа находится на уровне пересечения с плоскостями боковых стенок бункера модуля АПФ, при этом бункер модуля АПФ расположен на балке коллектора - загрузочной горловиной бункера на отметке, доступной к загрузке технологическим краном.
Данное расположение бункера модуля АПФ применяется, как правило, на электролизерах с обожженными анодами.
Учитывая изложенное, можно сделать вывод о том, что данное предложение отвечает условию патентоспособности «новизна».
Заявляемая группа полезных моделей поясняется чертежами, где на (Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3) показан общий вид модуля (АПФ) с лицевой стороны электролизера.
Модуль автоматической подачи фтористых солей (АПФ) в электролизеры содержит: бункер модуля АПФ (1), представленный в виде сварной емкости из листового проката, наклонные стенки (2) которого изготовлены из материала с низкой адгезией и выполнены под углом наклона не более 67°, что исключает скопление фтористых солей на стенках бункера модуля АПФ. Кроме того, модуль АПФ оснащен объемным дозатором клапанного типа (3), расположенном в бункере модуля АПФ (1), разгрузочным патрубком (4) для подачи фтористых солей под секцию газосборного колокола (5) к наконечнику пробойника (6), при этом разгрузочный патрубок (4) выполнен под углом наклона не более 37° по отношению к оси объемного дозатора клапанного типа, что исключает пробкообразование фтористых солей внутри патрубка, форсункой (7) для подачи отработанного сжатого воздуха. Нижняя кромка (8) объемного дозатора клапанного типа (3) в закрытом положении находится на уровне пересечения с плоскостями боковых стенок бункера модуля АПФ (1), тем самым, при поднятии объемного дозатора клапанного типа, фтористые соли беспрепятственно попадают в раздающий патрубок (4). В верхней крышке (9) бункера модуля АПФ имеется отверстие для загрузки бункера с помощью напольной техники или технологическим краном. На электролизерах с обожженными анодами, бункер АПФ, как правило, располагается на балке коллектора (10) - загрузочной горловиной бункера на отметке доступной к загрузке технологическим краном.
Заявляемая конструкция работает следующим образом: Подача фтористых солей в электролит производится из отдельного бункера модуля АПФ (1). В верхнюю крышку (9) бункера модуля АПФ (1) загружаются фтористые соли штатной напольной обрабатывающей техникой по первому варианту или технологическим краном по второму варианту, согласно установленному графику. Фтористые соли из бункера модуля АПФ (1), беспрепятственно поступают в объемный дозатор клапанного типа (3), так как в закрытом положении нижняя кромка (8) объемного дозатора клапанного типа (3) находится на уровне пересечения с плоскостями боковых стенок бункера. С помощью объемного дозатора клапанного типа (3) определенная доза фтористых солей через разгрузочный патрубок (4) выполненный под углом не более 37° подается под секцию газосборного колокола (5) в район разрушенной пробойником (6) корки электролита, кроме того на патрубке расположена форсунка (7) для подачи отработанного сжатого воздуха из пневмоцилиндра дозатора. Управление работой дозатора фтористых солей производится в автоматическом режиме по заданному технологическому алгоритму.
Промышленные испытания предложенных конструкций показали достаточно высокую надежность работы системы автоматической подачи фтористых солей в электролизер, улучшение технологических и экологических показателей работы электролизера, следовательно, можно сделать вывод о том, что предложенные конструкции отвечают условиям патентоспособности «промышленная применимость».