АСПИРИРУЕМАЯ КАССЕТА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ АНОДНЫХ ШТЫРЕЙ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Полезная модель относится к области цветной металлургии, в частности к получению алюминия в электролизерах с самообжигающимся анодом с верхним или боковым токоподводом, и может быть применена для обслуживания анодного устройства электролизера.
При электролитическом производстве алюминия на электролизерах с самообжигающимся анодом периодически выполняется технологическая операция «замена и перестановка анодного штыря». Анодный штырь, температура нижней части которого достигает 800°С и более, для перестановки его на более высокий горизонт или для замены извлекается из анода. При извлечении на анодный штырь, в результате контакта его поверхности с верхней неспеченной частью самообжигающегося анода, налипает жидкий пек.
Известна конструкция кассеты для хранения и транспортировки анодных штырей в вертикальном положении (B.C.Буркат, В.А.Друкарев. Сокращение выбросов в атмосферу при производстве алюминия. Санкт-Петербург, 2005, с.275). Кассета представляет собой открытую «корзину» с ячейками, фиксирующими штыри в вертикальном положении. Количество штырей, размещаемых в типовой кассете составляет 20-24 штуки. Извлеченные штыри в кассете охлаждаются, а затем либо устанавливаются вновь в анод, либо транспортируются на участок очистки их поверхности от окалины и загрязнений. При охлаждении штыря с его поверхности испаряются ПАУ, увеличивая фонарные выбросы смолистых веществ и бенз(а)пирена. Количество смолистых погонов, образующихся при перестановке штырей, составляет 2,0÷3,0 кг/т А1, в т.ч. за счет массы, прилипшей к горячей части штырей - около 0,2 кг/т А1.
Известная конструкция имеет следующий недостаток - все испарения ПАУ (полиароматических углеводородов) - смолистых веществ и бенз(а)пирена с поверхности охлаждаемого штыря выбрасываются в атмосферу корпуса и, далее, через аэрационный фонарь в окружающую среду.
Известно устройство для обработки анодных штырей, взятое за прототип, включающее емкость с охлаждающей средой, снабженную в верхней части крышкой с гидравлическим затвором. В крышке выполнены направляющие втулки для анодных штырей, под крышкой установлены аэраторы охлаждения. А в нижней части емкость снабжена решетчатым ложным днищем (авт. свидетельство SU 1035095, опубл. 15.08.83, бюл. 30). Известное устройство принято за прототип. К достоинствам известного устройства следует отнести быстрое, порядка 60 сек, время охлаждения анодного штыря, за счет погружения его в охлаждающую жидкость.
Недостатки прототипа - испарение жидкости при погружении в нее анодного штыря. В случае использования в качестве охлаждающей жидкости воды, ее пары при смешивании с газообразными фтористым водородом и двуокисью серы, содержащимися в атмосфере корпуса, образуют плавиковую и сернистые кислоты, которые являются менее летучими по сравнению с газообразными соединениями. В случае использования в качестве охлаждающей жидкости масел происходит их испарение в момент погружения раскаленного анодного штыря - образование масляных «туманов». Охлаждающие жидкости необходимо периодически заменять, отработанные - утилизировать. Кроме этого, использовать воду в корпусах электролиза опасно, т.к. возможно возникновение аварийных ситуаций - попадание ее в электролизер и выброс расплава.
Задачами заявляемой полезной модели являются: улавливание ПАУ - смолистых веществ и бенз(а)пирена, выделяющихся при охлаждении анодного штыря; сокращение фонарных выбросов и ускорение процесса охлаждения анодных штырей.
Поставленные задачи достигаются тем, что в кассете для хранения, транспортировки и охлаждения анодных штырей, включающей емкость, снабженную крышкой в которой выполнены направляющие втулки для анодных штырей, согласно заявляемому решению, торцевая стенка емкости выполнена перфорированной для подсоса атмосферного воздуха, а на противоположной торцевой стенке для эвакуации и улавливания смолистых веществ установлены фильтр и вентилятор.
Заявляемая полезная модель поясняется рисунком.
Аспирируемая кассета представляет собой емкость (1) с крышкой (2), оборудованной для фиксации анодных штырей направляющими втулками (3). Анодный штырь (4) охлаждается воздухом, поступающем в емкость (1) через отверстия в перфорированной стенке (5). Разрежение в кассете создается вентилятором (6). Улавливание смолистых веществ, выделяющихся с поверхности анодного штыря при охлаждении осуществляется фильтром (7), который является заменяемым элементом.
Принцип работы заявляемой полезной модели следующий.
Кассета снабжена автономной системой эвакуации и улавливания смолистых веществ, выделяющихся с поверхности анодного штыря при его охлаждении. Охлаждение анодного штыря (4), извлеченного из анода, осуществляют в емкости (1). Положение анодного штыря (4) фиксируется направляющим втулками (3), расположенными в крышке (2). Смолистые вещества, выделяющиеся с поверхности анодного штыря при его охлаждении, улавливаются съемным (заменяемым) фильтром (7). Разрежение в кассете создается вентилятором (6). Подсос атмосферного воздуха в кассету осуществляется через отверстия в боковой перфорированной стенке (5).
Таким образом, применение предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом позволяет улавливать ПАУ, выделяющиеся при охлаждении анодного штыря без применения охлаждающей жидкости.