ГАЗОСБОРНЫЙ КОЛОКОЛ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА С САМООБЖИГАЮЩИМСЯ АНОДОМ

Полезная модель относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия в электролизерах с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом и может быть применена для сбора газов, мгновенно образующихся при загрузке глинозема в электролизер.
Известна система автоматического питания электролизера (АПГ), обеспечивающая подачу глинозема под корку электролита (Янко Э.А. Производство алюминия. Пособие для мастеров и рабочих цехов электролиза алюминиевых заводов. - С. Птб.: Издательство С.Петербургского Университета. - 2007. - 305 с.).
При загрузке системой в электролизер порции относительно холодного глинозема, влажность которого может достигать 0,8% масс., влага испаряется и протекают химические реакции с образованием фтористого водорода. При температуре электролиза объем образующихся газов и паров достигает 70-80 литров. При этом пропускная способность газосборного колокола под системой АПГ оказывается недостаточной для их эффективного улавливания. В результате в атмосферу корпуса и далее в аэрационный фонарь происходят залповые выбросы газа и пыли представленной, преимущественно, глиноземом. В результате экологические и технико-экономические показатели электролизного производства снижаются.
Известен электролизер для получения алюминия [А.с. РФ SU №1706239, опубл. 27.08.1996], взятый за прототип. Электролизер оборудован устройством подачи глинозема непосредственно в расплав электролита через отверстие, выполненное в поясе газосборного колокола.
Недостатки прототипа - наличие на стенках анодного кожуха устройств, для формирования на боковой поверхности анода вертикальных карманов, в нижнюю часть которых установлены устройства для подачи глинозема в электролизер. Объем карманов недостаточен для сбора газов, мгновенно образующихся при загрузке глинозема. Кроме этого, карманы уменьшают площадь анода, что сопровождается ростом его электрического сопротивления и плотности тока. Кроме этого, обеспечить герметичность кармана и отверстия, выполненного в поясе газосборного колокола, в условиях действующего электролизера проблематично.
Задачей заявляемой полезной модели являются повышение эффективности сбора газосборным колоколом газов.
Поставленная задача достигается тем, что на прямой секции газосборного колокола расположена камера для подачи глинозема в электролизер выполненная в виде усеченного конуса, при этом отношение объема камеры к объему газоходного канала под прямой секцией газосборного колокола составляет (0,5÷1,0):1,0.
Коническая камера обеспечивает снижение давления и сбор газов, мгновенно образующихся при загрузке глинозема, непосредственно в подколокольном пространстве.
Соотношения объемов конической камеры к объему газоходного канала под прямой секцией газосборного колокола выбраны по следующим соображениям. Уменьшение объема камеры менее 0,5 объема газоходного канала под прямой секцией газосборного колокола будет недостаточным для эффективного сбора объема мгновенно образующихся газов. Превышение этого значения более 1,0 объема газоходного канала значительно увеличит габариты и массу секции, что усложнит обслуживание электролизера.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежом.
Устройство содержит прямую секцию (1) газосборного колокола оборудованную камерой (2), выполненной в виде усеченного конуса с отверстием (3), через которое осуществляется подача глинозема в электролизер.
Принцип работы заявляемой полезной модели следующий. Компенсация давления газов и паров, мгновенно образующиеся при загрузке глинозема, осуществляется в камере (2), расположенной на наружной стороне прямой секции (1) газосборного колокола. Предотвращение их выбивания в атмосферу корпуса обеспечивается более удобным доступом к отверстию (3) для уплотнения, через которое глинозем загружается в электролизер.
Таким образом, применение предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом позволяет повысить экологические и технико-экономические показатели электролизного производства за счет уменьшения выбросов газа и пыли, а также уменьшения потерь сырья.