×
20.02.2015
216.013.29e3

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ОТВОДА ГАЗОВ ИЗ-ПОД ПОДОШВЫ САМООБЖИГАЮЩЕГОСЯ АНОДА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к электролизерам для получения алюминия с верхним подводом тока, в частности к устройству отвода газов из-под подошвы самообжигающегося анода. В устройстве отвода газов из-под подошвы самообжигающегося анода в систему организованного газоотсоса в виде труб, запеченных в тело анода по его продольной или поперечной осям в один или несколько рядов, трубы для отвода газов расположены но всей высоте анода, при этом в зоне жидкой анодной массы высота труб составляет 0,25÷0,3 от общей высоты труб, в зоне полукокса трубы выполнены перфорированными, и их высота составляет 0,5÷0,6 от общей высоты труб, а в нижней части в зоне сформированного анода трубы снабжены газопроводящими пробками, высота которых составляет 0,2÷0,25 от общей высоты трубы. При этом газопроводящие пробки выполнены из подштыревой анодной массы с содержанием связующего - каменноугольного пека 35-40% масс. Обеспечивается уменьшение толщины газосодержащего слоя электролита, сокращение потребления электролизером электроэнергии и увеличение выхода металла по току. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом расплавов, и может быть использовано на электролизерах для получения алюминия с верхним подводом тока.

Известно устройство удаления газов непосредственно из-под подошвы анода, где газоотвод представляет собой вертикальный проем в центральной части анода в виде короба, изготовленного из листовой стали и снабженного теплоизоляционным сводом - крышкой с насыпью из теплоизоляционного материала, глинозема или криолита, и с трубой для улавливания и отвода анодных газов (Авт. свид. СССР №124627, опубл. в БИ 23, 1959).

Недостатками известного устройства являются уменьшение площади анода, создающей электрический контакт с расплавом, а также риск загрязнения анодной массы теплоизоляционным пылевидным материалом и связанное с этим последующее расслоение спеченного анода.

Известно устройство, которое используется в способе выведения газов из-под подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера. Устройство состоит из труб, запеченных в тело анода по его продольной или поперечной осям в один или несколько рядов, контрфорсных балок и колокольного газосборника, присоединенного к общей системе газоочистки. (Авт. свид. СССР №313897, опубл. в БИ №27, 1971). Этот аналог взят за прототип.

Недостатком устройства является сложность сооружения системы газоотвода в условиях действующего электролизера, риск забивания полых контрофорсных балок, используемых в качестве одного из элементов газоотводящей сети пылью, а газоходных каналов в подошве анода расплавом, а также риск загрязнения жидкого алюминия железом в случае использования стальных листов и труб при изготовлении газоотводящей сети.

Задачей настоящего изобретения является уменьшение толщины газосодержащего слоя электролита, сокращение потребления электролизером электроэнергии и увеличение выхода металла по току.

Достигается это тем, что в устройстве отвода газов из-под подошвы самообжигающегося анода в систему организованного газоотсоса в виде труб, запеченных в тело анода по его продольной или поперечной осям в один или несколько рядов, согласно изобретению, трубы для отвода газов расположены по всей высоте анода, при этом в зоне жидкой анодной массы высота труб составляет 0,25÷0,3 от общей высоты труб, в зоне полукокса трубы перфорированы и их высота составляет 0,5÷0,6 от общей высоты труб, а в нижней части, в зоне сформированного анода, трубы снабжены газопроводящими пробками, высота которых составляет 0,2÷0,25 от общей высоты трубы.

При этом газопроводящие пробки выполнены из подштыревой анодной массы с содержанием связующего - каменноугольного пека 35-40% масс.

Стенки труб в зоне жидкой анодной массы выполнены без отверстий, чтобы предотвратить затекания жидкой анодной массы и закупоривания ей газоотводящей трубы. Перфорированная часть труб обеспечивает выход газов, образующихся при коксовании анода непосредственно в систему организованного газоотсоса, минуя «традиционный» путь - через тело анода в колокольный газосборник электролизера. Газопроводящие пробки в нижней части труб служат теплоизолятором, в целях предотвращения замерзания расплава.

Величина части труб h1, проходящих зону жидкой анодной массы, составляет 0,25÷0,3 общей высоты труб H, что обосновывается следующими соображениями. Общая высота газоотводящих труб, равно как и высота анода, составляет 150-160 см, при этом высота слоя жидкой анодной составляет 35-40 см или 0,23÷0,26 общей высоты трубы. Уменьшение высоты h1 верхней части труб менее 0,25H общей высоты несет риск затекания жидкой анодной массы и закупоривания ей труб. Увеличение высоты h1 верхней части труб более 0,3Н общей высоты частично перекроет доступ газам в трубы и далее - в систему организованного газоотсоса.

Величина части труб h2, проходящих зону полукокса, составляет 0,5÷0,6 общей высоты труб H, что обосновывается следующим. Уменьшение высоты h2 менее 0,5H от общей высоты существенно снизит эффективность отвода газов в трубы и далее - в систему организованного газоотсоса. Увеличение высоты h2 более 0,6H от общей высоты несет риск уменьшения высоты газопроводящих пробок и снижения их теплоизоляционных свойств. Наличие перфорации труб, расположенных в зоне полукокса, обосновывается тем, что в этой зоне происходит наиболее интенсивное выделение газов, образующихся в процессе коксования анода.

Величина части труб h3, проходящих зону сформированного анода, составляет 0,2÷0,25 общей высоты труб H, что обосновывается следующим. Уменьшение высоты h3 менее 0,2H несет риск выпадения пробки вследствие малой величины сил ее сцепления со стенками труб. Увеличение высоты h3 более 0,25H существенно увеличит сопротивление пробки движению газов, а также уменьшит высоту средней части труб.

Изготовление газопроводящих пробок из подштыревой анодной массы с содержанием связующего - каменноугольного пека 35-40% мас. обосновывается следующим. При загрузке в трубу подштыревой анодной массы последняя сразу же попадает в зону высоких температур, порядка 750-800°C, где практически мгновенно происходит ее коксование. Образующийся при этом вторичный анод имеет рыхлую структуру, в котором норы занимают 35% объема и более, в то время как объем пор в основном аноде составляет порядка 28%. Таким образом, образующийся вторичный анод обладает достаточными газопропускными свойства.

Уменьшение содержания пека менее 35% масс. не обеспечит достаточной пористости вторичного анода, что существенно увеличит сопротивление движению газов в трубу. Увеличение содержания иска более 40% масс. приведет к увеличению пористости вторичного анода до уровня, не обеспечивающего целостной структуры.

Отвод газов из-под подошвы анода через несколько труб обусловлен тем, что самообжигающийся анод имеет значительную площадь, более 20 м2, и существенное снижение газонаполненности электролита возможно лишь при соблюдении этого условия.

Заявляемое устройство поясняется графически.

На фиг.1 изображен общий вид в разрезе. На фиг.2 разрез А-А на фиг.1, где 1 - анод; 2 - токоподводящие штыри; 3 - алюминиевая токоподводящая штанга; 4 - зажим токоподводящей штанги; 5 - анодная ошиновка; 6 - газосборный колокол; 7 - анодный кожух; 8 - труба отвода газов, запеченная в тело анода; 9 - перфорация труб; 10 - газопроводящая пробка; 11 - вторичный анод под токоподводящим штырем; 12 - слой жидкой анодной массы.

Устройство работает следующим образом.

Анодные газы, образующиеся при коксовании и окислении анода 1, от наружных рядов токоподводящих штырей 2, с помощью алюминиевой штанги 3 и зажима 4 присоединенных к анодной ошиновке 5, движутся под подошвой анода и диффундируют через его тело под газосборный колокол 6, расположенный по периметру анодного кожуха 7. Анодные газы от внутренних рядов токоподводящих штырей 2 направляются, преимущественно, в газоотводящие трубы 8, запеченные в теле анода по его продольной или поперечной осям в один или несколько рядов. При этом газы из-под подошвы анода в трубы поступают через газопроводящие пробки 10, которые обладают пористостью, достаточной для беспрепятственного прохождения газов, а также предохраняют поверхность расплава от образования на нем корки. Газы из зоны полукокса поступают в трубы через перфорированную часть 9, что сокращает путь прохождения газов через анод. Далее газы направляются в систему газоочистки.

Отвод части образующихся анодных газов в систему организованного газоотсоса через трубы, запеченные в тело анода, согласно заявляемому изобретению, в 1,5-2 раза уменьшает толщину газосодержащего слоя под подошвой анода, в 2-3 раза снижает объем газов, фильтрующихся в тело анода из газонаполненного слоя, увеличивает плотность спеченного анода и повышает его электропроводящие свойства вследствие снижения объема диффундирующих через пего газов, уменьшает волнение металла и колебания междуполюсного расстояния (МПР). В результате расход электроэнергии снижается на 500-700 кВт·ч/т Al, выход металла по току возрастает на 4-5%, расход анода снижается на 2-3%.


УСТРОЙСТВО ОТВОДА ГАЗОВ ИЗ-ПОД ПОДОШВЫ САМООБЖИГАЮЩЕГОСЯ АНОДА
УСТРОЙСТВО ОТВОДА ГАЗОВ ИЗ-ПОД ПОДОШВЫ САМООБЖИГАЮЩЕГОСЯ АНОДА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 141-150 из 280.
27.09.2014
№216.012.f7fa

Способ формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом

Изобретение относится к обслуживанию анода электролизеров с верхним токоподводом, а именно к способу формирования вторичного самообжигающегося анода. Способ включает загрузку анодной массы, перестановку штырей, формирование вторичного анода путем загрузки дозированного количества подштыревой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529319
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f94d

Устройство для съемки сечений камерных горных выработок

Изобретение относится к приборам, используемым в горной промышленности для съемки сечения выработанного пространства. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений. Устройство для съемки сечений камерных горных выработок состоит из пластины и дальномеров,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529658
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.10.2014
№216.013.027b

Песочный полуфабрикат с облепиховым шротом

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве песочного полуфабриката и изделий из него. Песочный полуфабрикат с облепиховым шротом включает муку пшеничную высшего сорта, сахар-песок, масло сливочное, меланж, натрий двууглекислый, аммоний углекислый,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532033
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.027c

Бисквитный полуфабрикат с облепиховым шротом

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве бисквитного полуфабриката и изделий из него. Бисквитный полуфабрикат с облепиховым шротом включает муку пшеничную высшего сорта, сахар-песок, меланж и дополнительно содержит полифункциональную добавку -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532034
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.11.2014
№216.013.0384

Способ ведения горных работ при веерной системе разработки

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных месторождений полезных ископаемых полого и наклонного залегания с применением техники непрерывного действия открытым способом. Техническим результатом является повышение производительности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532298
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.0572

Защита алюминиевого электролизера с верхним токоподводом

Изобретение относится к производству алюминия электролизом расплавов, в частности к укрытию электролизера для получения алюминия с верхним подводом тока. Укрытие алюминиевого электролизера с верхним токоподводом содержит подъемные плиты, газонепроницаемо соединенные с поясом анодного кожуха и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532792
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.12.2014
№216.013.0cdf

Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера

Изобретение относится к устройствам для дожигания анодных газов алюминиевых электролизеров. Устройство содержит горелку с щелями для подсоса воздуха и турбулизаторы для интенсификации смешивания горючих компонентов с воздухом и регулирования расхода воздуха, выполненные в виде дисков,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534712
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.12.2014
№216.013.0d74

Асфальтобетонная смесь

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к асфальтобетонным смесям, используемым для устройства покрытий автомобильных дорог, аэродромов, спортивных площадок, автомобильных стоянок и т.п. во всех климатических зонах. Технический результат - увеличение прочности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534861
Дата охранного документа: 10.12.2014
20.12.2014
№216.013.1020

Устройство для сортировки горной массы

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Устройство для сортировки горной массы содержит барабаны, сортировочное полотно в виде бесконечных тяговых элементов, установленных с возможностью огибания барабанов. Барабаны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535550
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.10ba

Способ получения дизамещенных динитритных соединений палладия

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения дизамещенных динитритных соединений палладия включает взаимодействие раствора азотнокислого палладия с NO и упаривание полученного раствора. Раствор азотнокислого палладия упаривают до содержания палладия не менее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535705
Дата охранного документа: 20.12.2014
Показаны записи 141-150 из 313.
10.09.2014
№216.012.f335

Способ определения качества смазочных масел

Изобретение относится к технологии контроля качества смазочных масел при их применении и совместимости с материалами деталей машин. Способ заключается в том, что пробу масла постоянной массы нагревают при постоянной температуре с перемешиванием, через равные промежутки времени отбирают часть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528083
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.09.2014
№216.012.f375

Полосно-пропускающий свч фильтр

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может использоваться в селективных трактах приемных и передающих систем. Технический результат - увеличение уровня подавления в полосах заграждения. Полосно-пропускающий СВЧ фильтр, содержащий полосковые резонаторы на подвешенной подложке,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528148
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.09.2014
№216.012.f380

Вентиляционное устройство

Изобретение относится к технике вентиляции и может быть использовано для естественной вентиляции помещений в автоматическом режиме работы. Технический результат заключается в упрощении конструкции вентиляционного устройства при обеспечении автоматического регулирования температуры в помещении и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528159
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.09.2014
№216.012.f41d

Способ бурения скважин

Способ бурения скважин относится к горному делу и предназначен для бурения скважин забойными машинами ударного действия в режиме вращательно-ударного или ударно-вращательного бурения. Способ бурения скважин включает вращение бурового инструмента с частотой ω, передачу от бурового инструмента на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528316
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.09.2014
№216.012.f7fa

Способ формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом

Изобретение относится к обслуживанию анода электролизеров с верхним токоподводом, а именно к способу формирования вторичного самообжигающегося анода. Способ включает загрузку анодной массы, перестановку штырей, формирование вторичного анода путем загрузки дозированного количества подштыревой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529319
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f94d

Устройство для съемки сечений камерных горных выработок

Изобретение относится к приборам, используемым в горной промышленности для съемки сечения выработанного пространства. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений. Устройство для съемки сечений камерных горных выработок состоит из пластины и дальномеров,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529658
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.10.2014
№216.013.027b

Песочный полуфабрикат с облепиховым шротом

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве песочного полуфабриката и изделий из него. Песочный полуфабрикат с облепиховым шротом включает муку пшеничную высшего сорта, сахар-песок, масло сливочное, меланж, натрий двууглекислый, аммоний углекислый,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532033
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.027c

Бисквитный полуфабрикат с облепиховым шротом

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве бисквитного полуфабриката и изделий из него. Бисквитный полуфабрикат с облепиховым шротом включает муку пшеничную высшего сорта, сахар-песок, меланж и дополнительно содержит полифункциональную добавку -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532034
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.11.2014
№216.013.0384

Способ ведения горных работ при веерной системе разработки

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных месторождений полезных ископаемых полого и наклонного залегания с применением техники непрерывного действия открытым способом. Техническим результатом является повышение производительности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532298
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.0572

Защита алюминиевого электролизера с верхним токоподводом

Изобретение относится к производству алюминия электролизом расплавов, в частности к укрытию электролизера для получения алюминия с верхним подводом тока. Укрытие алюминиевого электролизера с верхним токоподводом содержит подъемные плиты, газонепроницаемо соединенные с поясом анодного кожуха и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532792
Дата охранного документа: 10.11.2014
+ добавить свой РИД