×
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 161-170 из 280.
10.02.2015
№216.013.2230

Дыхательный клапан

Изобретение относиться к транспорту и хранению нефти и нефтепродуктов, в частности к оборудованию резервуаров в нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Дыхательный клапан содержит корпус с крышкой, прижимное кольцо, переходник в виде усеченного конуса, огнепреградитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540205
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.243b

Сваб

Изобретение относится к оборудованию - свабу для снижения уровня жидкости и интенсификации притока прдукции при освоении нефтяных, газовых, водозаборных скважин. Технический результат - повышение надежности работы и расширение технологических возможностей сваба. Сваб содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540728
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26a9

Струнный грохот

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Струнный грохот содержит кожух с установленными в нем просеивающими секторами, разделенными между собой вставкой из листового материала и выполненными в виде натянутых струн,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541350
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26aa

Устройство для сортировки

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Устройство для сортировки включает расположенные одна под другой просеивающие секции, состоящие из параллельных бесконечных замкнутых тягово-несущих элементов, приводных и ведомых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541351
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26ab

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных месторождений полезных ископаемых пологого и слабонаклонного залегания с применением техники непрерывного действия открытым способом. Техническим результатом является повышение эффективности веерной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541352
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26cd

Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях

Использование: для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений стальных конструкций, содержащее корпус, заполненный иммерсионной жидкостью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541386
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.02.2015
№216.013.2916

Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь

Изобретение относится к производству щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей, используемых для устройства верхних слоев дорожных и аэродромных покрытий. Технический результат - повышение прочности и водостойкости асфальтобетона. Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь, содержащая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541975
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2959

Способ обеднения медьсодержащих шлаков

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть применено для обеднения медных шлаков. Способ обеднения медных шлаков включает обработку шлака оксидом кальция в присутствии восстановителя при повышенной температуре. При этом массовое отношение медного шлака к углероду твердого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542042
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2cc3

Способ подготовки проб калийсодержащего электролита алюминиевого производства для анализа состава и определения криолитового отношения методом рфа

Изобретение относится к получению алюминия электролизом глинозема в расплаве фтористых солей и может быть использовано при технологическом контроле состава электролита методом количественного рентгенофазового анализа (РФА) калийсодержащего электролита с добавками кальция либо кальция и магния....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542927
Дата охранного документа: 27.02.2015
20.03.2015
№216.013.34c4

Контейнер для сыпучих грузов

Изобретение относится к транспортной таре и может быть использовано для транспортировки и хранения сыпучих материалов, в частности сортового угля или топливных брикетов. Технический результат заключается в простоте конструкции и удобстве порционной выгрузки, например, сортового угля, брикетов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544983
Дата охранного документа: 20.03.2015
Показаны записи 161-170 из 313.
27.12.2014
№216.013.16a1

Гидростатический подшипник

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в радиальных и радиально-осевых опорах шпиндельных узлов металлообрабатывающих станков и имеет повышенную нагрузочную характеристику с диапазоном отрицательной податливости. Подшипник содержит корпус, вал и втулку, имеющую на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537217
Дата охранного документа: 27.12.2014
20.01.2015
№216.013.1f83

Автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для подъема полезных ископаемых со дна акватории. Устройство включает грейферный ковш с армированными челюстями и гибкие звенья, при помощи которых ковш связан с газогенератором и с датчиком запуска гибкой полости,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539508
Дата охранного документа: 20.01.2015
27.01.2015
№216.013.2100

Способ получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов

Изобретение относится к способу получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов и может применяться в электротехнической промышленности. Способ включает сплавление серебра, индия и олова и окисление сплава на воздухе, при этом серебро, индий и олово...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539896
Дата охранного документа: 27.01.2015
27.01.2015
№216.013.216c

Стенд для исследования оборудования и процессов бестраншейного ремонта трубопроводов

Изобретение относится к измерительной технике. Предназначено для исследования способов восстановления трубопроводов преимущественно внутренними рукавными (трубчатыми) покрытиями, наносимыми пневматическим или гидравлическим давлением. Заявленный стенд для исследования оборудования и процессов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540004
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.02.2015
№216.013.2230

Дыхательный клапан

Изобретение относиться к транспорту и хранению нефти и нефтепродуктов, в частности к оборудованию резервуаров в нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Дыхательный клапан содержит корпус с крышкой, прижимное кольцо, переходник в виде усеченного конуса, огнепреградитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540205
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.243b

Сваб

Изобретение относится к оборудованию - свабу для снижения уровня жидкости и интенсификации притока прдукции при освоении нефтяных, газовых, водозаборных скважин. Технический результат - повышение надежности работы и расширение технологических возможностей сваба. Сваб содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540728
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26a9

Струнный грохот

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Струнный грохот содержит кожух с установленными в нем просеивающими секторами, разделенными между собой вставкой из листового материала и выполненными в виде натянутых струн,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541350
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26aa

Устройство для сортировки

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Устройство для сортировки включает расположенные одна под другой просеивающие секции, состоящие из параллельных бесконечных замкнутых тягово-несущих элементов, приводных и ведомых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541351
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26ab

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных месторождений полезных ископаемых пологого и слабонаклонного залегания с применением техники непрерывного действия открытым способом. Техническим результатом является повышение эффективности веерной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541352
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26cd

Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях

Использование: для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений стальных конструкций, содержащее корпус, заполненный иммерсионной жидкостью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541386
Дата охранного документа: 10.02.2015
+ добавить свой РИД