×
09.06.2019
219.017.7b33

СПОСОБ ОБЖИГА ПОДИНЫ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, и может быть использовано при обжиге подины алюминиевого электролизера, выполненной из углеродистых блоков. В способе обжига подины устанавливают теплоизоляционное укрытие, выполненное из гибкого листового материала. Укрытие закрепляют в верхней части на узел навески газосборного колокола, а в нижней части укладывают на периферийные швы подины. Нагрев подины через проемы в теплоизоляционном укрытии производят горелками, которые устанавливают в необходимом количестве относительно продольных сторон анодного кожуха, с требуемым шагом расстановки. Горелки фиксируют на металлических кронштейнах, закрепленных на газосборном колоколе и удаленных из зоны обжига подины. Перед демонтажем теплоизоляционного укрытия производят заливку электролита на подину электролизера через проемы в теплоизоляционном укрытии. Обеспечивается увеличение глубины прогрева и сохранение температуры подины алюминиевого электролизера, достигнутой в процессе обжига, с минимальными потерями до заливки электролита; исключение оплавления в процессе обжига чугунных сопел и металлических кронштейнов и, как следствие, снижение содержания железа на пусковых электролизерах; повышение срока службы и снижение стоимости капитального ремонта алюминиевых электролизеров. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, и может быть использовано для разогрева футеровки катодного кожуха и обжига углеродной подины электролизера.

Общий срок службы электролизера в значительной степени зависит от технологии обжига, качества его проведения и конечных параметров нагрева ванны перед пуском.

Известен способ, согласно которому нагрев футеровки и обжиг подины алюминиевого электролизера осуществляют в процессе сжигания топлива путем подвода форсунок под анод во время монтажных работ. Форсунки расположены по продольным сторонам электролизера. Топливные баки соединены с форсунками системой трубопроводов. Пространство между анодом и бортами катода закрыто крышками. Угловые крышки выполнены с патрубками, соединенными с газоходами с помощью уплотняющих манжет для эвакуации газов, образующихся при обжиге в очистные аппараты (патент РФ №2104335, м. кл. С25С 3/10, 1998).

Недостатками известного технического решения являются материалоемкость установки и оплавление в процессе обжига чугунных сопел и металлических укрытий подины, изготовленных из нержавеющей стали.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ, включающий установку теплоизоляционного укрытия, нагрев подины горелками через проемы в теплоизоляционном укрытии, демонтаж теплоизоляционного укрытия и заливку на подину электролизера электролита. Горелки установлены в два ряда между продольными гранями анода и шахты электролизера. Горелки одного ряда смещены относительно горелок второго ряда, а расстояние между ними в ряду равно 0,12-0,4 длины шахты. Топливные баки соединены с горелками системой трубопроводов. Теплоизоляционное укрытие выполнено в виде металлических крышек, перекрывающих пространство между анодом и бортами катода. Теплоизоляционное укрытие представляет собой сборную конструкцию, выполненную из нержавеющей стали, состоящую из четырех частей общим весом 1000 кг и расположенную в зоне действия высоких температур. Горелки устанавливаются и фиксируются в укрытиях. Установка и демонтаж укрытий совместно с горелками производится краном (патент РФ №2088697, м. кл. С25С 3/10, 1997).

Недостатки способа-прототипа: оплавление в процессе обжига подины электролизера чугунных сопел и теплоизоляционных металлических укрытий подины; быстрое охлаждение подины алюминиевого электролизера после демонтажа теплоизоляционных укрытий перед заливкой электролита; недостаточная глубина прогрева подины алюминиевого электролизера; неравномерность повышения температуры подины из-за влияния перепадов давления сжатого воздуха.

Задачей заявляемого технического решения является повышение срока службы и снижение затрат на капитальный ремонт при обжиге подины алюминиевого электролизера.

Техническим результатом изобретения является:

- увеличение глубины прогрева подины алюминиевого электролизера и сохранение температуры подины алюминиевого электролизера, достигнутой в процессе обжига, с минимальными потерями до заливки электролита, что способствует уменьшению повреждения материалов подины, вызванных большими температурными градиентами при заливке жидкого электролита, а следовательно, повышается срок службы алюминиевого электролизера;

- исключение оплавления в процессе обжига чугунных сопел и металлических кронштейнов, что способствует снижению содержания железа на пусковых электролизерах, а следовательно, более быстрому выходу электролизера на выработку алюминия высших сортов и снижению затрат на ремонт и изготовление установок обжига подины алюминиевого электролизера;

- возможность монтажа и быстрого демонтажа укрытия подины с сокращением кранового времени; установку укрытия подины на электролизеры, имеющие различные геометрические размеры катодного и анодного кожухов, что способствует снижению затрат на обжиг подины алюминиевого электролизера.

Поставленная задача достигается тем, что в способе обжига подины и подготовки к пуску алюминиевого электролизера, включающем установку теплоизоляционного укрытия, нагрев подины горелками через проемы в теплоизоляционном укрытии, демонтаж теплоизоляционного укрытия и заливку на подину электролизера электролита, согласно заявляемому изобретению используют теплоизоляционное укрытие, выполненное из гибкого листового материала, которое закрепляют в верхней части на узел навески газосборного колокола, а в нижней части укладывают на периферийные швы подины; нагрев подины производят горелками, которые устанавливают в необходимом количестве относительно продольных сторон анодного кожуха, с требуемым шагом расстановки; причем горелки фиксируют на металлических кронштейнах, закрепленных на газосборном колоколе и удаленных из зоны обжига подины; кроме того, перед демонтажем теплоизоляционного укрытия производят заливку электролита на подину электролизера через проемы в теплоизоляционном укрытии.

Сравнение предлагаемого технического решения с ближайшим аналогом и другими техническими решениями показывает следующее.

Применение в способе для обжига подины и подготовки к пуску алюминиевого электролизера теплоизоляционного укрытия из гибкого листового материала, так и горелок, навешанных на газосборном колоколе через металлические кронштейны, позволяет увеличить глубину прогрева подины алюминиевого электролизера и сохранить температуру подины с минимальными потерями до заливки электролита. Сохранение температуры подины достигается за счет быстрого демонтажа горелок, закрепленных на металлических кронштейнах, и демонтажем гибкого укрытия после заливки в шахту электролизера жидкого электролита.

Применение в способе для обжига подины и подготовки к пуску алюминиевого электролизера металлических кронштейнов, удаленных из зоны действия максимальных температур, и совместное применение теплоизоляционного укрытия из гибкого листового материала позволяет исключить оплавление в процессе обжига чугунных сопел горелок и металлических кронштейнов.

Применение в способе для обжига подины и подготовки к пуску алюминиевого электролизера металлических кронштейнов, имеющих вес менее 21 кг, позволяет осуществлять быстрый демонтаж горелок с кронштейнами и устанавливать горелки в любом количестве и с любым смещением горелок одного ряда относительно другого и требуемым шагом расстановки на электролизерах, имеющих различные геометрические размеры катодного и анодного кожухов.

Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод о том, что данное предложение отвечает критерию патентоспособности "новизна".

Предлагаемое техническое решение испытано в промышленных условиях, следовательно, можно сделать вывод о том, что оно отвечает критерию охраноспособности "промышленная применимость".

В процессе сравнительного анализа предлагаемого решения с ближайшим аналогом и другими известными решениями в данной области, выявленными в процессе поиска, не обнаружено технических решений, характеризующихся сходными идентичными или эквивалентными признаками с предлагаемым техническим решением:

- совместное применение в способе для обжига алюминиевого электролизера теплоизоляционного укрытия из гибкого листового материала и металлических кронштейнов с закрепленными горелками;

- применение облегченного металлического кронштейна, удаленного из зоны действия повышенных температур, для каждой горелки индивидуально, позволяющее производить быстрый монтаж-демонтаж горелок;

- демонтаж гибкого теплоизоляционного укрытия производится после заливки в шахту электролизера жидкого электролита.

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется графическим материалом, где на фиг.1 изображены продольный и поперечный разрезы теплоизоляционного укрытия подины алюминиевого электролизера, на фиг.2 - вид сверху. На фигурах 1 теплоизоляционное укрытие из гибкого листового материала. Верхний край теплоизоляционного укрытия 1 закреплен на узел навески 2 газосборного колокола 3 при помощи клина крепления 4. Слои укладываемого теплоизоляционного укрытия 1, уложенные внахлест относительно друг друга с перекрытием соседнего слоя 3-5 см, находятся в натянутом состоянии и заходят на периферийный шов 5 по границе бортовой блок 6 - периферийный шов 5. В проемы 7, вырезанные в теплоизоляционном укрытии, установлены горелки 8. Горелки 8 фиксируются в проектном положении при помощи металлических кронштейнов 9, навешанных на верхнюю поверхность газосборного колокола 3. Под каждое сопло 10 горелки на зону обжига на подину электролизера укладывают лист теплоизоляционного материала (огнеупорного картона) 11. В пространство между бортовым блоком 6 и анодом алюминиевого электролизера 12 загружается равномерным слоем дробленый оборотный электролит 13 на высоту 20-25 см, с последующим добавлением кальцинированной соды. Топливный бак 14 соединен с горелками системой трубопроводов 15.

Способ осуществляется следующим образом.

На электролизере с верхним токоподводом мощностью 156 кА типа С-8Б, прошедшем капитальный ремонт, нижнюю грань анода располагают на расстоянии 200-250 мм от подины. По каждой продольной стороне электролизера устанавливают теплоизоляционные укрытия и монтируют заранее приготовленные горелки так, чтобы сопло, через которое выходит пламя, находилось напротив центра подового блока. При этом горелки одного ряда смещены относительно горелок второго ряда. Под сопла укладывается теплоизоляционный материал для предотвращения выгорания угольных блоков. Температуру подины электролизера при нагревании контролируют термопарами, уложенными на ее поверхность. Скорость нагрева поверхности подины до заданной температуры в течение заданного периода регулируют подачей рабочего воздуха и топлива в горелочные устройства с помощью редукционных клапанов и запорной арматуры, находящихся на распределительных гребенках. Нагрев подины производится пламенем и горячим газом, полученным в результате сжигания дизельного топлива в горелках, поступающих под теплоизоляционное укрытие через сопла горелок. Топливо самотеком поступает из бака в поплавковые камеры, из которых через гребенки подают дополнительно воздух.

По окончании обжига горелки демонтируются, анод опускается до подины на расстояние 30-50 мм, по периферии загружается пусковое сырье, заливается электролит. При этом теплоизоляционные укрытия не демонтируются.

Изобретение позволяет производить монтаж и быстрый демонтаж укрытия подины с сокращением кранового времени; выполнять монтаж установки для обжига подины на электролизерах имеющих различные геометрические размеры катодного и анодного кожухов.

Предлагаемый способ для обжига электролизеров используется в объемах капитального ремонта электролизеров на ОАО «РУСАЛ Братск», эффективность его применения подтверждается. Внедрение способа позволяет резко сократить затраты на капитальный ремонт (обжиг подины) алюминиевого электролизера. Кроме того, использование данного изобретения позволит повысить срок службы алюминиевых электролизеров.

Способ обжига подины и подготовки к пуску алюминиевого электролизера, включающий установку теплоизоляционного укрытия, нагрев подины горелками через проемы в теплоизоляционном укрытии, демонтаж теплоизоляционного укрытия и заливку на подину электролизера электролита, отличающийся тем, что используют теплоизоляционное укрытие, выполненное из гибкого листового материала, верхнюю часть которого закрепляют на узле навески газосборного колокола, а нижнюю часть укладывают на периферийные швы подины, нагрев подины производят горелками, установленными с требуемым шагом расстановки относительно продольных сторон анодного кожуха, причем горелки фиксируют на металлических кронштейнах, закрепленных на газосборном колоколе и удаленных из зоны обжига подины, при этом перед демонтажом теплоизоляционного укрытия производят заливку электролита на подину электролизера через проемы в теплоизоляционном укрытии.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 18.
20.02.2019
№219.016.bf0a

Футеровка катодного устройства электролизера для производства первичного алюминия

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, и может быть использовано при монтаже катодного устройства электролизера для производства первичного алюминия. В футеровке катодной части алюминиевого электролизера, включающей подовые секции,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002318921
Дата охранного документа: 10.03.2008
20.02.2019
№219.016.bfb5

Нагреватель защищенного типа

Изобретение относится к металлическим нагревательным элементам в электрических отражательных печах для приготовления алюминия и алюминиевых сплавов. Нагреватель защищенного типа, устанавливаемый на своде электрических печей, содержит нагревательные элементы, соединенные с токоподводами для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002375848
Дата охранного документа: 10.12.2009
29.03.2019
№219.016.f29c

Способ крепления ребер охлаждения на катодный кожух алюминиевого электролизера

Изобретение относится к металлургии алюминия электролизом расплавленных солей, в частности к способу крепления ребер охлаждения на катодный кожух алюминиевого электролизера. Способ крепления ребер охлаждения на катодный кожух алюминиевого электролизера, содержащий футеруемую изнутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002376402
Дата охранного документа: 20.12.2009
29.03.2019
№219.016.f38b

Способ автоматического управления процессом прокаливания сырьевого материала во вращающейся печи

Изобретение относится к технологическому процессу прокалки, например нефтяного или пекового кокса, антрацита или обжига сырого магнезита во вращающихся печах. Технический результат - повышение надежности работы печи, стойкости футеровки и повышение качества готового продукта. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002308651
Дата охранного документа: 20.10.2007
29.03.2019
№219.016.f449

Катодное устройство электролизера для производства алюминия

Изобретение относится к электролитическому получению алюминия, а именно к конструкции катодного устройства алюминиевого электролизера. Устройство содержит кожух, катодные блоки с катодными стержнями, футеровку под катодными блоками. Футеровка выполнена из слоя выравнивающего насыпного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002320782
Дата охранного документа: 27.03.2008
10.04.2019
№219.017.0313

Устройство для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера

Изобретение относится к цветной металлургии, и в частности к устройству для сбора и удаления газов из алюминиевого электролизера при получении алюминия электролизом. Устройство содержит балку-коллектор с двойными вертикальными стенками и газоходными каналами переменного сечения, высота которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002316620
Дата охранного документа: 10.02.2008
10.04.2019
№219.017.031c

Устройство для компенсации магнитного поля, наведенного соседним рядом последовательно соединенных электролизеров большой мощности

Изобретение относится к производству алюминия методом электролиза расплавленных криолитовых солей в электролизерах большой мощности при поперечном расположении их в корпусе электролиза, в частности к устройству для компенсации магнитного поля. Устройство включает внутренний и внешний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002316619
Дата охранного документа: 10.02.2008
10.04.2019
№219.017.0344

Способ обжига подины алюминиевого электролизера с обожженными анодами

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия, а именно к способам обжига подины алюминиевого электролизера с обожженными анодами. Способ обжига подины алюминиевого электролизера с обожженными анодами включает покрытие подины, выполненной из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002318920
Дата охранного документа: 10.03.2008
10.04.2019
№219.017.05c0

Катодное устройство электролизера для получения алюминия

Изобретение относится к катодному устройству электролизера для получения алюминия. Катодное устройство содержит футерованный катодный кожух, опирающийся на фундамент через промежуточную опорную раму, состящую из отдельных секций, причем на концах крайних секций выполнено не менее четырех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002321683
Дата охранного документа: 10.04.2008
10.04.2019
№219.017.05e5

Катодный кожух алюминиевого электролизера

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к конструкции катодного кожуха электролизера для получения алюминия электролитическим способом. Катодный кожух содержит продольные и торцевые стенки и днище, шпангоуты, охватывающие стенки и днище и установленные с шагом по длине...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002320781
Дата охранного документа: 27.03.2008
Показаны записи 1-10 из 13.
20.05.2013
№216.012.410e

Катодное устройство алюминиевого электролизера с рельефной подиной

Изобретение относится к конструкции катодного устройства электролизера в электролизерах Содерберга или электролизерах с обожженными анодами. Катодное устройство алюминиевого электролизера с рельефной подиной содержит футерованный катодный кожух и подину, выполненную из подовых блоков большей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482224
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.08.2014
№216.012.e819

Способ диагностики недостаточности сфинктера одди

Изобретение относится к медицине, в частности к гастроэнтерологии, и касается диагностики недостаточности сфинктера Одди. Для этого после внутривенного введения гепатотропного радиофармпрепарата, меченного Tc, исследуют его кинетику в организме в течение 90 минут. Регистрируют время...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525210
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.04.2015
№216.013.3d96

Способ диагностики тяжести острого панкреатита

Изобретение относится к медицине, а именно - к диагностике. Способ включает регистрацию колебания кожной температуры ногтевой фаланги ладонной поверхности указательного пальца. Регистрацию проводят непрерывно, в течение 10 минут. Регистрацию осуществляют с помощью термодатчика, с частотой не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547254
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.08.2015
№216.013.6fca

Установка получения топливного газа для технологических печей

Изобретение описывает установку для получения топливного газа из низкопотенциальных углеводородных газов нефте- и газопереработки и отдувочного ВСГ процесса риформинга, которая включает абсорбционную колонну для очистки углеводородных газов, с подведенной к ней линией подачи водного раствора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560188
Дата охранного документа: 20.08.2015
25.08.2017
№217.015.bbd3

Способ нанесения покрытий на твердые сплавы

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент. Способ включает нанесение покрытия на поверхность пластины из твердого сплава в камере установки PVD, при этом на поверхность пластины наносят защитный слой из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615941
Дата охранного документа: 11.04.2017
10.05.2018
№218.016.3b63

Способ получения генераторного газа и газогенератор обращенного процесса газификации для его осуществления

Группа изобретений относится к области горения и газификации твердых топлив и предназначена для получения генераторного газа, в том числе силового или синтетического газа, в области когенерации электрической и тепловой энергии или полигенерации с дополнительным производством СЖТ, метанола и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647309
Дата охранного документа: 15.03.2018
09.08.2018
№218.016.7979

Устройство грануляции шлака

Изобретение относится к устройствам грануляции шлака, в частности доменных шлаков на металлургических заводах, с целью получения шлаковой пемзы с заданными свойствами и размерами, в качестве заполнителя в строительстве. Устройство грануляции шлака, включающее приемник для ввода шлака, подающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663169
Дата охранного документа: 01.08.2018
02.10.2019
№219.017.d08d

Способ предупреждения засыпания водителя транспортного средства

Изобретение относится к области контроля состояния водителя и обеспечения безопасности управления транспортных средств. Способ предупреждения засыпания водителя транспортного средства, включающий формирование эталона зрачка водителя на основе общего для любого человека описания, периодическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700253
Дата охранного документа: 13.09.2019
20.02.2020
№220.018.03f9

Алюминиевый электролизер с утепленной бортовой футеровкой

Изобретение относится к бортовой футеровке электролизера для электролитического получения алюминия. Электролизер включает металлический катодный кожух, теплоизоляционную и огнеупорную футеровку, подину, выполненную из подовых блоков с катодными токоподводящими стержнями, бортовую футеровку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714565
Дата охранного документа: 18.02.2020
27.02.2020
№220.018.0680

Бетонная смесь

Изобретение относится к области получения строительных материалов, в частности бетонной смеси, декоративного отделочного материала полностью из отходов промышленности и строительства, и может быть использовано в гражданском, промышленном, дорожном строительстве как в качестве монолитного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715061
Дата охранного документа: 25.02.2020
+ добавить свой РИД