RU2119974C1

RU2119974C1 - Gear trapping gases while anode rods are removed out of aluminum electrolyzer

Info

Publication number: RU2119974C1
Application number: RU97103101A
Authority: RU
Inventors: К.К. Рыбкин; А.Г. Истомин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт"
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-10-10

Abstract

FIELD: aluminum production. SUBSTANCE: gear incorporates elements that localize gases manufactured in the form of sleeves mounted at points of installation of rods in anode. Sleeves are made fast to anode enclosure, are interconnected and linked by sucking-off gas conduits to gas exhaust system of electrolysis shop. Each sleeve is fitted with sealing semi-rings and separable shutter equipped with locators and spring. EFFECT: gear makes it possible to use gas cleaning structure installed in electrolysis shop. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, применяемым в производстве алюминия электролизом, для уменьшения вредных выбросов в атмосферу. The invention relates to devices used in the production of aluminum by electrolysis, to reduce harmful emissions into the atmosphere.

Известно устройство для улавливания газов при извлечении, транспортировке и очистке анодных штырей по а.с. СССР N 403782, включающее подвижную штыревую штангу и смонтированную на ней телескопическую камеру, снабженную упорами, контактирующими с упорами штыревой штанги, при этом взаимно уравновешенные камера и обхватывающая ее юбка закреплены на подвеске. A device for collecting gases during the extraction, transportation and cleaning of the anode pins on.with. USSR N 403782, including a movable pin rod and a telescopic camera mounted on it, equipped with stops contacting the stops of the pin rod, while the mutually balanced camera and its skirt wrapping are fixed to the suspension.

Недостатком этого изобретения являются: телескопическая газосборная камера располагается слишком высоко над анодом (мешает анодная рама с валиками контактных зажимов) для возможности эффективного газоотсоса от лунки; полость штыревой штанги нельзя использовать в качестве газохода из-за наличия в ней трех узлов электроизоляции (захват от штанги, штанга от траверсы, изоляционный разъем в тяге от захвата к электромагнитному фиксатору, расположенному на траверсе) и невозможности очистки полости от нагара; для размещения телескопического газохода на траверсе практически нет места - траверса в верхнем положении (при переносе анодного штыря над анодной рамой) почти упирается в металлоконструкцию моста крана: устройство затрудняет обзор крановщику при операции по перестановке штырей; возможно применение только сухой газоочистки, которая менее эффективна, чем мокрая. The disadvantage of this invention are: a telescopic gas collection chamber is located too high above the anode (the anode frame with the rollers of the contact clamps interferes) to allow efficient gas extraction from the hole; the cavity of the pin rod cannot be used as a gas duct due to the presence of three electrical insulation nodes in it (grip from the rod, rod from the yoke, insulating connector in traction from the grip to the electromagnetic retainer located on the yoke) and the impossibility of cleaning the cavity from soot; there is practically no place to place the telescopic gas duct on the traverse - the traverse in the upper position (when transferring the anode pin over the anode frame) almost rests on the metal structure of the crane bridge: the device makes it difficult for the crane operator to see during the operation of moving the pins; it is possible to use only dry gas cleaning, which is less effective than wet.

Известно устройство для улавливания возгонов, выделяющихся при перестановке штырей, описанные в заявке Японии N 54-120216, кл. 10 D 122.3, от 13.03.78. Устройство представляет собой кожух, надевающийся на токоподводящий штырь перед его перестановкой и снабженный гибким шлангом, по которому отсасывают выделяющиеся газы. Устройство монтируется на анодной ошиновке и передвигается с помощью специального приспособления. При отсутствии герметичности у кожуха устройство требует применения автономной газоочистной установки с дымососом и фильтром. Для применения устройства требуется радикальное изменение конструкции анодной ошиновки отечественных электролизеров с верхним токоподводом. Кроме прочего, устройство такого типа затрудняет работу по обслуживанию электролизера. A device for capturing sublimates released during the permutation of the pins described in the application of Japan N 54-120216, CL. 10 D 122.3, dated 13.03.78. The device is a casing, put on a current-carrying pin before its rearrangement and equipped with a flexible hose, through which the released gases are sucked out. The device is mounted on the anode busbar and moves using a special device. In the absence of tightness at the casing, the device requires the use of an autonomous gas-cleaning installation with a smoke exhauster and filter. To use the device requires a radical change in the design of the anode busbar of domestic electrolyzers with top current lead. Among other things, a device of this type makes it difficult to maintain the cell.

За прототип принято устройство для очистки газов, выделяющихся при выдергивании анодных штырей из анодов алюминиевых электролизеров, описанное в патенте Швейцарии N 301504, кл. 77 от 06.03.52. Устройство состоит из гибкой отсасывающей трубы и всасывающей головки, состоящей из двух частей, соединенных шарнирно. Другой конец отсасывающей трубы подсоединяется к горелке. Для отсасывания дыма применяются вентилятор и инжектор. The prototype is a device for cleaning gases released when pulling the anode pins from the anodes of aluminum electrolytic cells, described in Swiss patent N 301504, class. 77 dated 06.03.52. The device consists of a flexible suction pipe and a suction head, consisting of two parts pivotally connected. The other end of the suction pipe is connected to the burner. To exhaust the smoke, a fan and an injector are used.

Недостаток описанной конструкции в том, что использование вентилятора влечет за собой избыточное давление на выходе из всасывающей трубы, что недопустимо для горелки, которая реагирует (гаснет) на незначительное изменение нормального разрежения в ней (≈20 мм вод. столба). The disadvantage of the described construction is that the use of a fan entails excessive pressure at the outlet of the suction pipe, which is unacceptable for a burner that reacts (goes out) to a slight change in the normal vacuum in it (≈20 mm of water column).

Описанная в патенте конструкция газоулавливающего устройства требует установки дополнительного газоочистного оборудования. Технической задачей изобретения является снижение расходов на улавливание газов при перестановке анодных штырей путем использования имеющихся газоочистных сооружений. The design of the gas trapping device described in the patent requires the installation of additional gas cleaning equipment. An object of the invention is to reduce the cost of gas capture during the rearrangement of the anode pins by using existing gas treatment facilities.

Для решения технической задачи элементы локализации газов выполнены в виде гильз, смонтированных в местах установки штырей в аноде, жестко закрепленных относительно анодного кожуха и связанных между собой и системой газоотсоса цеха электролиза отсасывающими газоходами, при это гильза снабжена съемной герметизирующей заслонкой с фиксаторами и пружиной, а также герметизирующими полукольцами. To solve the technical problem, gas localization elements are made in the form of sleeves mounted in the places of installation of the pins in the anode, rigidly fixed relative to the anode casing and interconnected with the gas extraction system of the electrolysis shop by suction flues, while the sleeve is equipped with a removable sealing flap with clamps and a spring, and also sealing half rings.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг. 1 дан вид устройства в плане; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А устройства; на фиг. 3 - разрез Б-Б по гильзе с установленной на ней герметизирующей заслонкой; на фиг. 4 - вид гильзы с заслонкой в плане. The invention is illustrated by drawings: in FIG. 1 shows a plan view of the device; in FIG. 2 is a transverse section aa of the device; in FIG. 3 - section BB on the sleeve with a sealing flap installed on it; in FIG. 4 is a plan view of a sleeve with a shutter.

Устройство включает гильзы 1, закрепленные на анодном кожухе 2 в местах установки штырей 3 в аноде 4 и связанные газоходами 5 с системой газоотсоса в цехе электролиза. Газоходы 5 выполнены в виде четырех самостоятельных коллекторов с шиберами 6 в торцах анодного кожуха 2. Гильзы 1 установлены с таким расчетом, что их нижний торец опущен в жидкую фазу анода 4. The device includes sleeves 1, mounted on the anode casing 2 at the installation sites of the pins 3 in the anode 4 and connected by gas ducts 5 to the gas extraction system in the electrolysis workshop. The flues 5 are made in the form of four separate collectors with gates 6 at the ends of the anode casing 2. Sleeves 1 are installed so that their lower end is lowered into the liquid phase of the anode 4.

Зазор между телом анодного штыря 3 и отверстием во фланце 7 гильзы 1 герметизируется двумя плавающими полукольцами 8. The gap between the body of the anode pin 3 and the hole in the flange 7 of the sleeve 1 is sealed with two floating half rings 8.

На фланце 7 закреплена втулка 9 с фигурным, например квадратным, отверстием под хвостовик оси 10 поворотной заслонки 11, соединенной кронштейном 12 со стаканом 13, внутри которого размещена пружина кручения 14. Стакан 13 снабжен крышкой 15, на которой закреплены фиксаторы 16 и 17, а на верхнем конце оси 10 шарнирно смонтирована рукоятка 18. На кронштейне 12 установлен с возможностью вращения ролик 19. A sleeve 9 is fixed on the flange 7 with a figured, for example square, hole for the shank of the axis 10 of the rotary damper 11, connected by an arm 12 to the cup 13, inside which a torsion spring is placed 14. The cup 13 is equipped with a cover 15, on which the latches 16 and 17 are fixed, and a handle 18 is pivotally mounted on the upper end of the axis 10. A roller 19 is rotatably mounted on the bracket 12.

Перед перестановкой штыря 3 открывается шибер 6 соответствующего коллектора газоходов 5, полукольца 8 раздвигаются, а в отверстие втулки 9 вставляется хвостовик оси 10 с предварительно заведенной пружиной 14, при этом положение стакана 13 относительно оси 10 фиксируется прижатием рукоятки 18 к фиксатору 17. После установки оси 10 со стаканом 13 на гильзу 1 рукоятка 18 выводится из зацепления с фиксатором 17 и ролик 19 прижимается к телу штыря 3. При извлечении штыря 3 из анода 4 и подъема выше ролика 19 стакан 13 вместе с кронштейном 12 и заслонкой 11 под действием пружины 14 поворачивается до упора рукоятки 18 в фиксатор 16. При этом отверстие во фланце 7 перекрывается заслонкой 11, газы, выходящие из лунки анода, локализуются в гильзе 1, откуда выход один - по газоходам 5 в систему газоотсоса цеха, находящуюся под разрежением. Before moving the pin 3, the gate 6 of the corresponding manifold of the gas ducts 5 is opened, the half rings 8 are moved apart, and the shaft of the axis 10 with a pre-loaded spring 14 is inserted into the hole of the sleeve 9, while the position of the glass 13 relative to the axis 10 is fixed by pressing the handle 18 against the latch 17. After installing the axis 10 with the glass 13 on the sleeve 1, the handle 18 is disengaged from the latch 17 and the roller 19 is pressed against the body of the pin 3. When removing the pin 3 from the anode 4 and lifting above the roller 19, the glass 13 together with the bracket 12 and the shutter 11 for action iem spring 14 rotates the stop arm 18 in the retainer 16. In this aperture in the flange 7 overlap flap 11, the gases exiting the anode holes are localized in the sleeve 1, where the output of one - of gas ducts 5 in the shop gas suction system under vacuum.

Перед установкой анодного штыря 3 на место извлеченного ось 10 вместе со стаканом 13 и заслонкой 11 снимается с гильзы 1, а после установки штыря кольцевой зазор на фланце 7 закрывается полукольцами 8, конструкция крепления которых позволяет компенсировать несоосность штыря 3 с гильзой 1. Before installing the anode pin 3 in place of the extracted axis 10, together with the cup 13 and the shutter 11 is removed from the sleeve 1, and after installing the pin, the annular gap on the flange 7 is closed by half rings 8, the mounting design of which allows to compensate for the misalignment of the pin 3 with the sleeve 1.

В промежутках между операциями по перестановке анодных штырей шибера 6 закрыты. In the intervals between operations on the permutation of the anode pins of the gate 6 are closed.

Claims

1. A device for collecting gases when removing the anode pins of an aluminum electrolyzer with an upper current supply, including gas localization and removal elements, characterized in that the gas localization elements are made in the form of sleeves mounted in the places of installation of the pins in the anode, rigidly fixed relative to the anode casing and interconnected with the gas extraction system of the electrolyzer shop by suction flues, while the sleeve has a sealing flap.

2. The device according to p. 1, characterized in that the sealing flap is removable and provided with clamps and a spring.

3. The device according to p. 1, characterized in that each sleeve is equipped with sealing half rings.