УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АНОДНОЙ МАССЫ

Полезная модель относится к цветной металлургии, в частности к установкам для производства анодной массы для изготовления анодов алюминиевых электролизеров.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является установка для получения анодной массы, содержащая весовой дозатор коксовой пыли, соединенный с подогревателем коксовой пыли, подогреватель смеси фракций коксовой шихты, весовой дозатор подогретого пека, обогреваемый смеситель компонентов анодной массы, при этом смеситель соединен с весовым дозатором пека. Оба подогревателя шнеком связаны со смесителем компонентов анодной массы. (Э.А.Янко, Д.Н.Воробьев. Производство анодной массы. - М.: «Металлургия», 1984, с.65). В известной установке обогреваемый смеситель соединен с суммирующим шнеком, который связан с подогревателями смеси фракций коксовой шихты и коксовой пыли, поэтому в смеситель одновременно попадают фракции коксовой шихты и коксовой пыли. Подача коксовой пыли одновременно с коксовой шихтой приводит, в первую очередь, к оттягиванию значительного количества пека пылью за счет капиллярного эффекта и, вследствие этого ухудшается смачиваемость более крупных фракций шихты пеком, что не дает возможности получить анодную массу хорошего качества. Кроме того, обогрев смесителя осуществляется паром давлением до 0,6 МПа. Применение пара в качестве теплоносителя не позволяет получить анодную массу хорошего качества, так как в смесителе не может быть создана высокая температура. Установка не снабжена системой улавливания паров пека, что приводит к загрязнению окружающей среды.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является получение анодной массы высокого качества и обеспечение экологически чистого ее производства.
Поставленная задача решается тем, что установка для получения анодной массы, содержащая весовой дозатор коксовой пыли, соединенный с подогревателем коксовой пыли, подогреватель смеси фракций коксовой шихты, обогреваемый смеситель компонентов анодной массы, связанный трубопроводом с весовым дозатором подогретого пека, дополнительно снабжена дозатором смеси фракций коксовой шихты, связанным с подогревателем смеси фракций коксовой шихты, а подогреватели смеси фракций коксовой шихты и коксовой пыли обогреваемыми трубопроводами соединены с обогреваемым смесителем компонентов анодной массы, в качестве которого используют смеситель периодического действия, при этом весовой дозатор подогретого пека и трубопровод, связывающий весовой дозатор подогретого пека со смесителем периодического действия, выполнены обогреваемыми, а все обогреваемые устройства и трубопроводы установки оборудованы электрическими нагревателями. Подогреватели смеси фракций коксовой шихты и коксовой пыли оборудованы трубчатыми нагревателями, установленными между противоположными стенками корпуса и закреплены на них с уклоном от стенок, при этом нагреватели сгруппированы в вертикальные параллельные секции, а каждый нагреватель содержит закрепленный внутри него электронагревательный элемент в виде проволоки, изготовленной из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением. Весовой дозатор подогретого пека оснащен конденсатором паров пека, выполненным в виде кожухотрубного теплообменника, концы труб которого связаны с весовым дозатором подогретого пека, а кожух - с трубопроводом системы подачи в конденсатор паров охлаждающей и разогревающей среды. Смеситель периодического действия оснащен системами очистки от пыли и паров пека. Такое конструктивное решение подогревателей смеси фракций коксовой шихты и коксовой пыли обеспечивает равномерное и симметричное распределение нагревателей по всему объему корпуса и, следовательно, равномерный прогрев материала, а
оснащение смесителя системами очистки от пыли и паров пека обеспечивает экологически чистое ее производство. На фигуре схематически показана установка для получения анодной массы.
Установка содержит весовой дозатор смеси фракций коксовой шихты 1, соединенный с подогревателем смеси фракций коксовой шихты 2, весовой дозатор коксовой пыли 3, соединенный с подогревателем коксовой пыли 4, обогреваемый смеситель компонентов анодной массы периодического действия 5, связанный обогреваемыми трубопроводами 6 с подогревателями смеси фракций коксовой шихты 2 и коксовой пыли 4. Весовые дозаторы смеси фракций коксовой шихты 1 и коксовой пыли 3 оснащены тензометрическими весами (на фигуре не показаны). Обогреваемый дозатор подогретого пека 7 снабжен конденсатором паров пека 8, а обогрев дозатора осуществляется наружными электронагревательными секциями (на фигуре не показаны). Все обогреваемые устройства и трубопроводы установки оборудованы электрическими нагревателями (на фигуре не показаны). Смеситель компонентов анодной массы периодического действия 5 обогреваемым трубопроводом 9 соединен с системами очистки от пыли и паров пека (на фигуре не показаны).
Установка работает следующим образом.
Фракции коксовой шихты подают в дозатор смеси фракций коксовой шихты 1, откуда точная доза смеси фракций коксовой шихты поступает в подогреватель смеси фракций коксовой шихты 2 для предварительного нагрева, где происходит равномерный нагрев коксовой шихты по всему объему подогревателя, не допуская локальных перегревов. Коксовую шихту нагревают до температуры 180-250°С в течение 10-12 мин. и подают в обогреваемый смеситель периодического действия 5, где ее фракции усредняются путем перемешивания в сухом виде в течение 4-6 мин. для получения равномерного распределения частиц по объему. Со склада подогретый пек по обогреваемому трубопроводу 6 подают в обогреваемый дозатор подогретого пека 7, оснащенный весоизмерительными ячейками для
автоматического дозирования необходимой порции пека в технологический процесс. Расплавленный пек по обогреваемому трубопроводу 6 вводят в обогреваемый смеситель периодического действия 5 для пропитки коксовой шихты и перемешивают 4-5 мин. Так как коксовая шихта уже прогрета, то процесс адгезии пека и коксовой шихты происходит интенсивно, за несколько минут. На дозаторе подогретого пека 7 установлен конденсатор паров пека 8 для улавливания паров пека, конденсации и возвращения конденсата в дозатор 7. Пары пека поступают в трубное пространство теплообменника, а в межтрубное пространство подают холодную воду, сконденсированные в трубах пары пека стекают в дозатор 7. Коксовую пыль подают в весовой дозатор пыли 3 для автоматического дозирования порции коксовой пыли в технологический процесс, которую затем подают в подогреватель коксовой пыли 4 и нагревают до температуры 180-250°С в течение 10-12 мин., после чего по обогреваемому трубопроводу 6 направляют в смеситель периодического действия 5. Все компоненты смесителя 5: коксовую шихту, пек и коксовую пыль перемешивают 9-10 минут. Процесс приготовления анодной массы занимает 18-20 мин. Анодная масса готова. Образовавшиеся в процессе приготовления анодной массы пары пека и коксовая пыль по обогреваемому трубопроводу 9 поступают в систему очистки от пыли и паров пека. Процесс смешения в обогреваемом смесителе периодического действия обеспечивает получение однородной массы с необходимыми физико-механическими показателями. Наружный электрообогрев в смесителе периодического действия обеспечивает поддержание высокой температуры, благодаря чему стало возможным применение высокотемпературного пека, пропитывающего коксовую шихту за более короткое время, что очень важно для сохранения гранулометрического состава шихты. В подогревателях смеси фракций коксовой шихты и коксовой пыли происходит равномерный нагрев материала, так как нагрев может управляться группами нагревателей,
объединенных по зонам и исключено прямое воздействие электрического тока, что дает возможность получить анодную массу высокого качества.
Оснащение дозаторов смеси фракций коксовой шихты и коксовой пыли тензометрическими весами обеспечивает точность дозирования коксовой шихты и коксовой пыли в технологический процесс, что существенно сказывается на плотности упаковки зерен анодной массы и соответственно на ее качестве. Точность дозирования подогретого пека также существенно сказывается на качестве анодной массы, так как излишек или недостаток его приводит к ухудшению свойств анодной массы. Использование в установке смесителя периодического действия с наружным электрообогревом и непосредственно соединенного с подогревателями коксовой шихты и коксовой пыли, обогреваемым дозатором пека, оснащенного весоизмерительными ячейками дает возможность раздельно подавать в смеситель сначала коксовую шихту, затем подогретый пек и последней коксовую пыль, что позволяет улучшить такие свойства анодной массы как пористость, текучесть и седиментационную устойчивость. Очередность подачи компонентов и предварительный нагрев шихты до высоких температур позволяет сократить время перемешивания, что сохраняет гранулометрический состав компонентов, улучшает пропитку зерен шихты пеком и заполняемость межзеренных промежутков. Наличие в установке конденсатора паров, установленного на дозаторе подогретого пека, и системы очистки от пыли и паров пека, соединенной со смесителем анодной массы, позволит эффективно улавливать и утилизировать выбросы паров пека и превратить вредное производство в безопасное и экологически чистое с нормальными условиями для работы обслуживающего персонала.