УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА И ЭВАКУАЦИИ АНОДНЫХ ГАЗОВ ИЗ-ПОД УКРЫТИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА С ОБОЖЖЕННЫМИ АНОДАМИ
DEVICE FOR COLLECTION AND EVACUATION OF ANODE GASES FROM UNDER ELECTROLYTIC CELL SHELTER WITH ANNEALED ANODES

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению алюминия в электролизерах с предварительно обожженными анодами, и может быть применено для улавливания выбросов при выполнении технологических операций, связанных с разгерметизацией укрытий.
При разгерметизации укрытий, вследствие проскальзывания под них холодного воздуха, анодные газы выбиваются в атмосферу корпуса электролиза и далее в фонарь, что ухудшает экологические показатели алюминиевого производства.
Известно устройство эвакуации газов из электролизера через множество средств откачки размещенных друг за другом в продольном направлении анодного кожуха, каждое из которых оборудовано приспособлением управления потоком отходящего газа и регистрации его температуры (патент GB 2158226).
Недостатки известного устройства заключаются в том, что при разгерметизации укрытия электролизера холодный воздух опускается вниз по направлению к корке, вследствие чего может возникнуть задержка включения более интенсивного удаления газа и потребность в дополнительных средствах эвакуации газов и управления режимами газоотсоса.
Известен способ и устройство для функционирования электролизера (Авторское свидетельство RU 2251593, кл. С25С 3/22, 2000), взятые за прототип. Устройство содержит внутреннюю стенку, проходящую от нижней полки балки-коллектора и, по сути, разделяющую пространство под укрытием на две камеры, сообщающиеся между собой в нижней части, непосредственно над поверхностью расплава. При этом эвакуация анодных газов из каждой камеры осуществляется за счет разрежения, создаваемого всасывающими окнами одного из газоотводящих каналов балки-коллектора. Такая конструкция устройства снижает риск образования масштабных вихрей при разгерметизации одной из камер.
Недостатком устройства является то, что в верхней зоне разгерметизированной камеры вектор скорости направлен параллельно нижней горизонтальной полке балки-коллектора, что приводит к периодическому выбиванию анодных газов в рабочую зону корпуса электролиза. Происходит это вследствие того, что влияние разрежения, создаваемого всасывающими окнами каждого газоотводящего канала балки-коллектора, распространяется на расположенную непосредственно под ними камеру.
Задачей настоящего изобретения является: повышение эффективности сбора и эвакуации анодных газов при разгерметизации электролизера; сокращение фонарных выбросов загрязняющих веществ.
Достигается это тем, что электролизер дополнительно содержит направляющую поток конструкцию в виде внутренней стенки, проходящей от нижней полки балки-коллектора по направлению к расплаву, при этом внутренняя стенка, по отношению к нижней полке балки-коллектора, установлена с зазором b, отношение величины которого к ширине В всасывающего окна газоотводящего канала балки-коллектора находится в пределах b:В=1:(0,1÷0,7).
3
Данные пределы отношений обоснованы следующим. При величине зазора b менее 0,1 ширины В всасывающего окна балки-коллектора существует риск его забивания пылью, концентрация которой в эвакуируемых анодных газах в момент загрузки в электролизер глинозема и фтористых солей достигает 50 мг/м и более. Увеличение зазора b более 0,7 ширины В всасывающего окна балки-коллектора приведет к тому, что разрежение в укрытой камере окажется недостаточным для сбора дополнительного объема анодных газов из верхней зоны разгерметизированной камеры.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в том, что эвакуация анодных газов из верхней зоны разгерметизированной камеры осуществляется за счет разрежения, создаваемого всасывающими окнами двух параллельных газоотводящих каналов балки-коллектора.
Заявляемое устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами поясняется рисунком.
Устройство состоит из балки-коллектора 1, снабженной двумя параллельными рядами газоотводящих каналов 2 и 2′ со всасывающими окнами 3 и 3′ шириной В, и внутренней стенки 4, установленной с зазором b по отношению к нижней полке 5 балки-коллектора. Внутренняя стенка 4 делит пространство под укрытием 6 и 6′ на две камеры 7 и 7′.
.
.
Устройство работает следующим образом. Из укрытого электролизера анодные газы, вектор скорости которых направлен вертикально вверх, эвакуируются через всасывающие окна 3 и 3' газоотводящих каналов 2 и 2′ балки-коллектора 1, расположенные непосредственно в верхней зоне соответствующей камеры 7 или 7′При разгерметизации одной из камер, в нашем случае камеры 7, вектор скорости анодных газов в ее верхней зоне меняет свое направление с вертикального на горизонтальное, параллельное нижней полке балки-коллектора, и их выбивание в рабочую зону корпуса электролиза предотвращает разрежение, создаваемое всасывающими окнами 3′ газоотводящего канала 2' балки-коллектора герметичной камеры 7′