×
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 171-180 из 280.
27.03.2015
№216.013.35b5

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 транспортирующую емкость в виде грейферного ковша, снабженного рычагами с упорами и гибкими звеньями, датчик запуска, расположенный в контейнере, и гибкую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545233
Дата охранного документа: 27.03.2015
10.04.2015
№216.013.3d9f

Способ повышения термоокислительной стабильности смазочных масел

Настоящее изобретение относится к способу повышения термоокислительной стабильности смазочных масел, по которому пробы смазочного масла термостатируют нагреванием в герметичном стакане без перемешивания в течение постоянного времени при атмосферном давлении и фиксированной температуре, которую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547263
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e19

Устройство для получения слитков палладия и его сплавов

Изобретение относится к металлургии. Устройство для получения слитков из палладия содержит плавильную печь 1 с индуктором 19, кристаллизатор 2, выполненный с водоохлаждаемыми каналами и трубками 12, подводящими и отводящими охлаждающую жидкость, опорную плиту 13. Механизм 15 перемещения опорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547385
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e1b

Устройство для сжатия горячего шлака цветного металла

Изобретение относится к области извлечения цветных металлов из шлака. Устройство для сжатия горячего шлака цветного металла содержит размещенные в корпусе раму со сжимающей шлак головкой, выполненной со штоком гидроцилиндра, изложницу для сбора отжатого из шлака цветного металла и шлаковницу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547387
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4038

Способ противопаводковой защиты

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к противопаводковым мероприятиям. Способ включает возведение на пониженных и подверженных затоплению участках или на водоподпорных грунтовых сооружениях берегоукрепительных защитных сооружений в виде сборно-разборной напорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547928
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.4132

Макаронные изделия "здоровье" с облепиховым шротом

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве макаронных изделий повышенной биологической ценности. Предложены макаронные изделия с облепиховым шротом, содержащие муку пшеничную, воду и дополнительно полифункциональную добавку - порошок, полученный из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548188
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.4191

Винтовой анкер

Изобретение относится к строительству, в частности к креплению к грунту различных конструкций, и может найти применение в нефтяной промышленности для закрепления трубопроводов в условиях крайнего севера. Винтовой анкер содержит цилиндрическую штангу с отверстиями и штуцером для подачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548283
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.457c

Экструдер

Изобретение относится к устройствам для приготовления комбикормов. Экструдер содержит корпус в виде стоек на опорной плите, цилиндрическую рабочую камеру с торцевыми крышками. В камере расположены ведущий и ведомый элементы с измельчающими зубьями, образующие зубчатую передачу внутреннего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549292
Дата охранного документа: 27.04.2015
27.04.2015
№216.013.46e0

Устройство для добычи полезных ископаемых со дна континентального шельфа

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для разработки несвязных пород со дна континентального шельфа. Устройство включает транспортировочную трубу для подачи полезных ископаемых, выполненную книзу с раструбом, и трубопровод для подачи хладагента. Транспортировочная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549648
Дата охранного документа: 27.04.2015
27.04.2015
№216.013.46e8

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, снабженный рычагами с упорами и гибкими звеньями, датчик, гибкую полость, поплавок. При этом устройство дополнительно снабжено емкостью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549656
Дата охранного документа: 27.04.2015
Показаны записи 171-180 из 313.
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
27.03.2015
№216.013.35b5

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 транспортирующую емкость в виде грейферного ковша, снабженного рычагами с упорами и гибкими звеньями, датчик запуска, расположенный в контейнере, и гибкую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545233
Дата охранного документа: 27.03.2015
10.04.2015
№216.013.3d9f

Способ повышения термоокислительной стабильности смазочных масел

Настоящее изобретение относится к способу повышения термоокислительной стабильности смазочных масел, по которому пробы смазочного масла термостатируют нагреванием в герметичном стакане без перемешивания в течение постоянного времени при атмосферном давлении и фиксированной температуре, которую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547263
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e19

Устройство для получения слитков палладия и его сплавов

Изобретение относится к металлургии. Устройство для получения слитков из палладия содержит плавильную печь 1 с индуктором 19, кристаллизатор 2, выполненный с водоохлаждаемыми каналами и трубками 12, подводящими и отводящими охлаждающую жидкость, опорную плиту 13. Механизм 15 перемещения опорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547385
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e1b

Устройство для сжатия горячего шлака цветного металла

Изобретение относится к области извлечения цветных металлов из шлака. Устройство для сжатия горячего шлака цветного металла содержит размещенные в корпусе раму со сжимающей шлак головкой, выполненной со штоком гидроцилиндра, изложницу для сбора отжатого из шлака цветного металла и шлаковницу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547387
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4038

Способ противопаводковой защиты

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к противопаводковым мероприятиям. Способ включает возведение на пониженных и подверженных затоплению участках или на водоподпорных грунтовых сооружениях берегоукрепительных защитных сооружений в виде сборно-разборной напорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547928
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.4132

Макаронные изделия "здоровье" с облепиховым шротом

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве макаронных изделий повышенной биологической ценности. Предложены макаронные изделия с облепиховым шротом, содержащие муку пшеничную, воду и дополнительно полифункциональную добавку - порошок, полученный из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548188
Дата охранного документа: 20.04.2015
+ добавить свой РИД