Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УЛАВЛИВАНИЯ ВЫБРОСОВ С ПОВЕРХНОСТИ АНОДА

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к получению алюминия в электролизерах с самообжигающимся анодом с верхним и боковым токоподводом, конкретно, к способам, применяемым при получении алюминия, для сокращения фонарных выбросов загрязняющих веществ.

При электролитическом производстве алюминия на электролизерах с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом основная доля выбросов смолистых веществ происходит из лунки анода при перестановке штырей.

Известен способ закрытия и охлаждения верха кожуха самообжигающегося анода в электролизере для производства алюминия (патент РФ № 2098519, м.кл. С25С 3/12, 1985). В электролизере для получения алюминия верх анода закрыт, по меньшей мере, одной крышкой с отверстиями для контактных стержней, и, по меньшей мере, одним отверстием для выхода газа. Количество газа, удаляемого с верха анода через отверстие для выхода газа, регулируют путем создания пониженного давления по верху анода для прохождения воздуха через воздушные зазоры между крышкой и каждым из контактных стержней. Количество удаляемого газа регулируется таким образом, что предотвращается выход газа с верха анода через воздушные зазоры. Температуру по верху анода поддерживают ниже заданного уровня.

Известный способ обеспечивает непрерывную эвакуацию газов из-под укрытия анода, что значительно сокращает фонарные выбросы смолистых веществ. Однако способ имеет и недостатки: наличие укрытия повышает температуру поверхности анода под ним, следовательно, для обеспечения теплового баланса необходим постоянный газоотсос; при изъятии анодного штыря отверстие в укрытии не герметизируется, что приводит к увеличению объема газоотсоса в этот период; а также, используемая конструкция является громоздкой и сложной в обслуживании.

Известен способ улавливания газов при извлечении анодных штырей алюминиевого электролизера (патент РФ № 2119974, м.кл. С25С 3/22, 1998), взятый за прототип. В известном способе-прототипе улавливание газов, выделяющихся из лунки при замене штырей, производят через элементы локализации и удаления газов. В тело анода установлены гильзы, снабженные заслонками. Каждая гильза соединена газоходом со сборным коллектором, через которые газы, выделяющиеся из лунки при изъятии штыря, эвакуируются в систему организованного газоотсоса. При изъятии штыря отверстие в гильзе перекрывается заслонкой, что позволяет сократить объем газоотсоса и выбросы из лунки в атмосферу. Однако устройство имеет и недостатки: наличие гильз, газоходов и газосборного коллектора на поверхности анода создает неудобства при выполнении технологических операций (загрузка анодной массы, прорезка торцов анода). В случае «забивания» газоходов смолистыми веществами замена их проблематична, а от всех гильз, установленных на аноде, осуществляют постоянный газоотсос. Кроме этого, в случае выдавливания пека из лунки, есть риск «забивания» газоотводящего канала гильзы, что сделает его непроходимым для газов.

Задачами заявляемого изобретения являются повышение улавливания смолистых веществ и бенз(а)пирена, выделяющихся из лунки анода при изъятии штыря, и сокращение фонарных выбросов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе улавливания выбросов с поверхности анода, выделяющихся из лунки при замене штырей, через элементы локализации и удаления газов, согласно заявляемому изобретению, улавливание газов осуществляют через гибкие шланги, соединенные с коллектором, расположенным по продольной стороне электролизера и закрепленном на анодном кожухе, при этом коллектор подключен к газоотсосу, причем улавливание газов осуществляют непосредственно из лунки, из которой извлечен штырь.

Заявляемый способ отличается от прототипа тем, что удаление газов осуществляют через гибкие шланги, соединенные с коллектором, расположенным по продольной стороне электролизера и закрепленном на анодном кожухе, при этом коллектор подключен к газоотсосу, а эвакуацию газов осуществляют непосредственно из лунки, из которой извлечен штырь.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что делает возможным сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Заявляемое изобретение поясняется чертежом.

При изъятии из анода (1) анодных штырей (2) к образовавшейся лунке подводится гибкий шланг (3), соединенный с коллектором (4). Коллектор располагается по продольной стороне электролизера и крепится на анодном кожухе. Такое расположение коллектора не создает помех при выполнении технологических операций на аноде - подсыпка, трамбовка, прорезка торцов, а также при выполнении замеров высоты конуса спекания. Количество гибких шлангов выбирается таким образом, чтобы не загромождать поверхность анода, а их длина должна обеспечивать удаление газов от лунок периферийных и средних рядов штырей. Разрежение в коллекторе создается вентилятором (5), который эвакуирует уловленные газы в газоочистную установку.

Преимуществами заявляемого изобретения, в сравнении с прототипом, являются незагромождение поверхности анода элементами системы газоотсоса в межоперационный период (период между перестановками штырей); отсутствие помех при работе обрабатывающей техники (загрузка анодной массы, прорезка торцов анода, пр.); меньшая металлоемкость системы и простота ее конструкции.