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 системой АПГ.
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 АПГ 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 газосборный колокол алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом по патенту РФ №95669, М. кл. C25C 3/22, опубл. 10.07.2010 г.
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 (0,5-4,0):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.
По назначению, по технической сущности и наличию сходных признаков, данное решение выбрано в качестве прототипа.
Недостатком известного устройства является то, что при загрузке глинозема в коническую камеру происходит запирание глинозема, вследствие чего глинозем попадает не в подколокольное пространство, а на поверхность газосборного колокола, при этом возникают потери глинозема и снижаются экологические и технико-экономические показатели электролизного производства.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение технико-экономических и экологических показателей работы газосборного колокола алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом.
Технический результат полезной модели заключается в обеспечении герметичного сопряжения секции газосборного колокола с мундштуком системы АПГ, исключение потерь глинозема и повышение эффективности сбора газосборным колоколом газов, а также исключение пыления в месте сопряжения секции газосборного колокола и мундштука системы АПГ.
Технический результат достигается тем, что в газосборном колоколе алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом, выполненном из прямых и угловых навесных секций, образующих совместно с анодом газоходный канал, содержащем на прямой секции газосборного колокола в средней части наклонной полки узел для подачи глинозема, согласно заявленной полезной модели, узел для подачи глинозема выполнен в виде технологического проема прямоугольной формы, по периметру которого выполнены приливы.
Технологический проем может быть выполнен шириной не более 160 мм, глубиной не более 140 мм, а приливы по периметру проема могут быть выполнены высотой не более 60 мм.
Данная конструкция секции газосборного колокола применяется, как правило, на электролизерах с самообжигающимися анодами, оснащенных системой АПГ и АПС.
Такая конструкция секции ГСК обеспечивает надежное сопряжение с мундштуком системы АПГ или системы автоматической подачи сырья (АПС).
Учитывая изложенное, можно сделать вывод о том, что данное предложение отвечает условию патентоспособности «новизна».
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на Фиг. 1 показан общий вид прямой секции газосборного колокола.
Газосборный колокол содержит прямую секцию 1, оборудованную технологическим проемом 2, выполненным в виде прямоугольной формы, через который системой АПГ или АПС осуществляется подача глинозема в электролизер, и приливы 3, выполненные по периметру проема.
Принцип работы заявляемой полезной модели следующий.
Глинозем с помощью системы АПГ или АПС загружают через технологические проемы 2, расположенные на секции 1 газосборного колокола, под которой, непосредственно в газосборном колоколе, мгновенно создается компенсация давления газов и пыли. Предотвращение их выбивания в атмосферу корпуса обеспечивается выполненными на секции ГСК приливами 3, которые создают лабиринтное уплотнение между секцией ГСК и системой АПГ или АПС, которое в процессе работы заполняется глиноземом, чем создается более надежное сопряжение системы АПГ или АПС с технологическим проемом.
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.
Промышленные испытания предложенной конструкций секции ГСК показали достаточно высокую надежность работы узла сопряжения секции ГСК и системы АПГ или АПС, улучшение технологических и экологических показателей работы электролизера, следовательно, можно сделать вывод о том, что предложенная конструкция отвечают условиям патентоспособности «промышленная применимость».