RU2624559C1 - Device for gases collecting and removing from aluminium electrolyser - Google Patents
Device for gases collecting and removing from aluminium electrolyser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2624559C1 RU2624559C1 RU2016129648A RU2016129648A RU2624559C1 RU 2624559 C1 RU2624559 C1 RU 2624559C1 RU 2016129648 A RU2016129648 A RU 2016129648A RU 2016129648 A RU2016129648 A RU 2016129648A RU 2624559 C1 RU2624559 C1 RU 2624559C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flange
- gases
- gas
- collector
- plates
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 63
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/22—Collecting emitted gases
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению алюминия в электролизерах с предварительно обожженными анодами, и может быть применено для улавливания выбросов при выполнении технологических операций, связанных с разгерметизацией укрытий.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the production of aluminum in electrolyzers with prebaked anodes, and can be used to capture emissions during technological operations associated with depressurization of shelters.
Уровень техникиState of the art
Известно устройство для автоматического управления вытяжкой электролизных ванн для производства алюминия, преимущественно при отсасывании газа от каждого электролизера при помощи по меньшей мере одного отсасывающего канала, содержащее общую для всех каналов систему всасывания, кроме того, устройство снабжено средствами для измерения температуры отходящих газов и изменения их расхода (заслонки, выполненные с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси канала), установленными в каждом из каналов, блоком управления, содержащим элементы задания температуры и элементы сравнения (Патент SU 1473718, МПК С25С 3/20, опубл. 02.01.1986).A device for automatically controlling the extraction of electrolysis baths for aluminum production, mainly when sucking gas from each electrolyzer using at least one suction channel, containing a common suction system for all channels, in addition, the device is equipped with means for measuring the temperature of the exhaust gases and changing them flow rate (dampers made with the possibility of rotation around an axis perpendicular to the axis of the channel) installed in each of the channels by the control unit, containing their temperature setting elements and comparison elements (SU Patent No. 1473718, IPC
Недостатки известного устройства заключаются в том, что при разгерметизации укрытия электролизера холодный воздух опускается вниз по направлению к корке, вследствие чего может возникнуть задержка включения более интенсивного удаления газа и потребность в дополнительных средствах эвакуации газов и управления режимами газоотсоса. Кроме того, часть газа, двигаясь по периферии укрытия, будет выбиваться через зазоры между анодными штангами и фланцем.The disadvantages of the known device are that when depressurization of the electrolyzer’s shelter, cold air drops down towards the crust, as a result of which there may be a delay in turning on more intensive gas removal and the need for additional means of evacuating the gases and controlling the gas extraction modes. In addition, part of the gas, moving along the periphery of the shelter, will be knocked out through the gaps between the anode rods and the flange.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности, является устройство для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами по патенту RU 2468127, МПК С25С 3/22, опубл. 27.11.2012, взятое за прототип, которое направлено на повышение эффективности сбора электролизных газов при разгерметизации электролизера. Устройство содержит расположенную по центру между всасывающими окнами параллельных газоотводящих каналов балки-коллектора направляющую поток конструкцию, выполненную в виде внутренней стенки, проходящей от нижней полки балки-коллектора по направлению к расплаву, внутренняя стенка по отношению к нижней полке балки-коллектора установлена с зазором, отношение величины которого к ширине всасывающего окна газоотводящего канала балки-коллектора соответствует условию: b:В=1:(0,1÷0,7), где b - зазор между верхней кромкой внутренней стенки и нижней полкой балки-коллектора, В - ширина всасывающего окна газоотводящего канала балки-коллектора. Удаление газов в зоне газосборных окон осуществляется за счет разрежения, создаваемого газосборными окнами двух параллельных газоотводящих каналов.Closest to the claimed invention in technical essence, is a device for collecting and evacuating anode gases from under the shelter of an electrolytic cell with calcined anodes according to patent RU 2468127, IPC С25С 3/22, publ. 11/27/2012, taken as a prototype, which is aimed at increasing the efficiency of collecting electrolysis gases during depressurization of the electrolyzer. The device comprises a flow directing structure located in the center between the suction windows of the parallel exhaust ducts of the collector beam, made in the form of an inner wall passing from the lower shelf of the collector beam towards the melt, the inner wall relative to the lower shelf of the collector beam is installed with a gap, the ratio of the value of which to the width of the suction window of the exhaust channel of the beam-collector corresponds to the condition: b: B = 1: (0.1 ÷ 0.7), where b is the gap between the upper edge of the inner wall and the lower th shelf of the collector beam, B is the width of the suction window of the gas outlet channel of the collector beam. The removal of gases in the area of the gas collection windows is carried out due to the vacuum created by the gas collection windows of two parallel exhaust channels.
Недостатком устройства-прототипа является то, что при разгерметизации электролизера поток воздуха, затягиваемый под укрытие, перемещает электролизные газы вдоль электролизера и создает под нижним фланцем балки-коллектора застойные области с повышенной концентрацией электролизных газов. В этих областях газы выбиваются в рабочую зону корпуса электролиза через зазоры между анодными штангами и фланцем, а также через зазоры между щитами укрытия. Выбивание происходит потому, что конструктивное исполнение нижнего фланца и установленная разделительная внутренняя стенка не позволяет изолировать застойные зоны с повышенной концентрацией электролизных газов от мест расположения конструктивных зазоров укрытия электролизера.The disadvantage of the prototype device is that during depressurization of the electrolyzer, the air flow drawn in under the shelter moves the electrolysis gases along the electrolyzer and creates stagnant regions with an increased concentration of electrolysis gases under the lower flange of the collector beam. In these areas, gases are driven into the working area of the electrolysis body through the gaps between the anode rods and the flange, as well as through the gaps between the shelter shields. Knocking out occurs because the design of the lower flange and the installed dividing inner wall do not allow to isolate stagnant zones with a high concentration of electrolysis gases from the location of the structural clearances of the electrolyzer shelter.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В основу изобретения положена задача увеличения эффективности системы удаления газов электролизера при разгерметизации укрытия электролизера.The basis of the invention is the task of increasing the efficiency of the gas removal system of the cell during depressurization of the shelter of the cell.
Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение направления большей части газовых потоков в зону удаления электролизных газов при локализации оставшейся части потока под фланцем балки-коллектора без доступа к зазорам укрытия.The technical result of the claimed invention is to ensure the direction of most of the gas flows into the zone of removal of electrolysis gases while localizing the remaining part of the stream under the flange of the collector beam without access to the clearance gaps.
Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в устройстве для сбора и эвакуации анодных газов из-под укрытия электролизера с обожженными анодами через газосборные окна посредством газоотводящих каналов балки-коллектора, содержащем направляющую поток конструкцию, в соответствии с заявляемым техническим решением направляющая поток конструкция закреплена на фланце балки-коллектора и состоит из установленных на фланце балки-коллектора основных продольных, дополнительных продольных и поперечных пластин, разделяющих зону разгерметизации под фланцем балки-коллектора, по меньшей мере, на три канала удаления и эвакуации анодных газов.The achievement of the above technical result is ensured by the fact that in the device for collecting and evacuating the anode gases from under the shelter of the electrolytic cell with calcined anodes through the gas collection windows by means of the gas outlet channels of the collector beam containing the flow guiding structure, in accordance with the claimed technical solution, the flow guiding structure is fixed to the flange of the collector beam and consists of the main longitudinal, additional longitudinal and transverse plates mounted on the flange of the collector beam, p dividing the depressurization zone under the flange of the collector beam into at least three channels for the removal and evacuation of anode gases.
Основные продольные пластины и газосборные окна образуют канал удаления газов, основные продольные пластины и поперечные пластины образуют канал разбиения вихревых потоков, а дополнительные продольные пластины и поперечные пластины образуют канал изолирования газов.The main longitudinal plates and gas collection windows form a gas removal channel, the main longitudinal plates and transverse plates form a vortex flow splitting channel, and additional longitudinal plates and transverse plates form a gas isolation channel.
Приведенные выше варианты частного выполнения по изобретению не являются единственно возможными. Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия изобретения, определенной первым пунктом формулы.The above particular embodiments of the invention are not the only ones possible. Various modifications and improvements are allowed without departing from the scope of the invention defined by the first claim.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Сущность изобретения поясняется следующими чертежами:The invention is illustrated by the following drawings:
на фиг. 1 показано устройство для удаления газов,in FIG. 1 shows a device for removing gases,
на фиг. 2 показано направление движения газовых потоков в зоне разгерметизации (поперечный разрез в зоне разгерметизации),in FIG. 2 shows the direction of gas flows in the depressurization zone (cross section in the depressurization zone),
на фиг. 3 - сечение устройства в зоне установки анодной штанги,in FIG. 3 - section of the device in the installation area of the anode rod,
на фиг. 4 - трехмерное поперечное сечение устройства,in FIG. 4 is a three-dimensional cross section of the device,
на фиг. 5 - трехмерное поперечное сечение устройства в зоне установки анодной штанги (вид внутри электролизера).in FIG. 5 is a three-dimensional cross-section of the device in the installation area of the anode rod (view inside the cell).
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Устройство для сбора и удаления газов состоит из балки-коллектора 1, двух газоотводящих каналов 2, соединенных с корпусной системой газоудаления, а также газосборных окон 3 и направляющей поток конструкции, закрепленной жестко на фланце 4 балки-коллектора 1. Направляющая поток конструкция содержит основные продольные пластины 5, направленные вдоль электролизера, установленные на фланце 4 балки-коллектора 1 между газосборными окнами 3 и проемами 6 для анодных штанг 7, поперечные пластины 8, установленные на фланце 4 балки-коллектора 1 на перпендикулярных основным продольным пластинам 5 сторонах проема 6 для анодных штанг 7, и дополнительные продольные пластины 9, образующие с поперечными пластинами 8 П-образную пластину с возможностью перекрытия зазора между анодной штангой 7 и фланцем 4.The device for collecting and removing gases consists of a
Основные продольные пластины 5, направленные вдоль электролизера, и газосборные окна 3, через которые газ поступает в газоотводящие каналы 2, образуют канал удаления газов 10. Основные продольные пластины 5 и поперечные пластины 8 образуют канал разбиения вихревых потоков 11. Дополнительные продольные пластины 9 и поперечные пластины 8 образуют канал изолирования газов 12, перекрывая зазоры между анодными штангами 7 и фланцем 4. Пластины 5 и 8 являются одновременно элементами жесткости фланца.The main
Устройство работает следующим образом. При выполнении операций на электролизере, связанных с частичной разгерметизацией электролизера, под укрытие затягивается воздух, который смешивается с анодными газами, образуя вертикальные и горизонтальные вихревые потоки, перемещающиеся вверх под фланец 4 балки-коллектора 1. Основные продольные пластины 5 и поперечные пластины 8 направляющего устройства разбивают поднимающиеся потоки анодных газов на части. Большая часть газов под действием разряжения, создаваемого газосборными окнами 3 двух параллельных газоотводящих каналов 2, затягивается в канал удаления газов 10 и далее через газосборные окна 3 поступает в газоотводящие каналы 2, затем на газоочистку. Оставшаяся часть анодных газов локализуется в канале разбиения вихревых потоков 11. Зазоры между анодными штангами 7 и фланцем 4 изолируются в каналах изолирования газов 12, образованных дополнительными продольными пластинами 9 и поперечными пластинами 8, для предотвращения выбивания газов в корпус.The device operates as follows. When performing operations on the electrolyzer associated with partial depressurization of the electrolyzer, air is drawn in under the cover, which mixes with the anode gases, forming vertical and horizontal vortex flows moving upward under the
В результате использования направляющей поток конструкции большая часть газов, выделяющихся под укрытием электролизера, направляется на газоочистку, оставшаяся часть изолируется от конструктивных зазоров укрытия. Таким образом, повышается эффективность удаления анодных газов частично разгерметизированного электролизера при выполнении технологических операций. Пластины, направляющие потоки анодных газов, одновременно являются ребрами жесткости, что увеличивает прочность и надежность нижнего фланцевого листа балки-коллектора.As a result of the use of the flow-guiding structure, most of the gases released under the shelter of the electrolyzer are directed to gas treatment, the remaining part is isolated from the structural clearances of the shelter. Thus, the efficiency of removal of the anode gases of a partially depressurized electrolyzer during technological operations is increased. The plates directing the flow of anode gases are simultaneously stiffeners, which increases the strength and reliability of the lower flange sheet of the collector beam.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016129648A RU2624559C1 (en) | 2016-07-19 | 2016-07-19 | Device for gases collecting and removing from aluminium electrolyser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016129648A RU2624559C1 (en) | 2016-07-19 | 2016-07-19 | Device for gases collecting and removing from aluminium electrolyser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2624559C1 true RU2624559C1 (en) | 2017-07-04 |
Family
ID=59312436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016129648A RU2624559C1 (en) | 2016-07-19 | 2016-07-19 | Device for gases collecting and removing from aluminium electrolyser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2624559C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186730U1 (en) * | 2018-03-05 | 2019-01-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | DEVICE FOR REMOVING GASES OF ALUMINUM ELECTROLYZER |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1473718A3 (en) * | 1984-05-03 | 1989-04-15 | Алюминиюм Пешинэ (Фирма) | Method and apparatus for automatic control of exhaust draft of aluminium electrolysis baths |
| RU2375504C2 (en) * | 2007-12-11 | 2009-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" | Covering of aluminium electrolytic cell with self-burnt anode and top current contact jaw |
| RU2385975C2 (en) * | 2008-03-14 | 2010-04-10 | ЮНАЙТЕД КОМПАНИ РУСАЛ АйПи ЛИМИТЕД | Device for gas collection and outgassing out of aluminium electrolytic cells |
| WO2010142892A1 (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | Solios Environnement | System and method for treating the fumes and gases generated by an electrolysis tank during the production of aluminum |
| CN102002734A (en) * | 2010-12-24 | 2011-04-06 | 东北大学设计研究院(有限公司) | Gas collection device with tubular truss girder for aluminum electrolysis cell |
| RU2468127C1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-11-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Device for collection and evacuation of anode gases from under electrolytic cell shelter with annealed anodes |
-
2016
- 2016-07-19 RU RU2016129648A patent/RU2624559C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1473718A3 (en) * | 1984-05-03 | 1989-04-15 | Алюминиюм Пешинэ (Фирма) | Method and apparatus for automatic control of exhaust draft of aluminium electrolysis baths |
| RU2375504C2 (en) * | 2007-12-11 | 2009-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" | Covering of aluminium electrolytic cell with self-burnt anode and top current contact jaw |
| RU2385975C2 (en) * | 2008-03-14 | 2010-04-10 | ЮНАЙТЕД КОМПАНИ РУСАЛ АйПи ЛИМИТЕД | Device for gas collection and outgassing out of aluminium electrolytic cells |
| WO2010142892A1 (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | Solios Environnement | System and method for treating the fumes and gases generated by an electrolysis tank during the production of aluminum |
| CN102002734A (en) * | 2010-12-24 | 2011-04-06 | 东北大学设计研究院(有限公司) | Gas collection device with tubular truss girder for aluminum electrolysis cell |
| RU2468127C1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-11-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Device for collection and evacuation of anode gases from under electrolytic cell shelter with annealed anodes |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186730U1 (en) * | 2018-03-05 | 2019-01-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | DEVICE FOR REMOVING GASES OF ALUMINUM ELECTROLYZER |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2436872C2 (en) | Entrapping system and method of emissions from electrolysis unit | |
| RU2385975C2 (en) | Device for gas collection and outgassing out of aluminium electrolytic cells | |
| RU2624559C1 (en) | Device for gases collecting and removing from aluminium electrolyser | |
| RU2668617C1 (en) | Device for collection and removal of gases in aluminium electrolysis cell | |
| RU2218453C1 (en) | Apparatus to collect and remove gases of aluminum electrolyzer | |
| JP2004502879A (en) | Electrolysis cell | |
| RU186730U1 (en) | DEVICE FOR REMOVING GASES OF ALUMINUM ELECTROLYZER | |
| RU2468127C1 (en) | Device for collection and evacuation of anode gases from under electrolytic cell shelter with annealed anodes | |
| CN203853175U (en) | Ion purifier under high gas speed | |
| RU2553137C1 (en) | Device for gases collecting and removing from aluminium electrolyser | |
| SU1786196A1 (en) | Device for catching gaseous products given off aluminum electrolizer | |
| RU2303660C2 (en) | Bell like gas collector of aluminum cell | |
| RU2603524C1 (en) | Device for collection and removal of gases from aluminium electrolysis cell | |
| EA202192477A1 (en) | DEVICE FOR COLLECTING HOT GAS FROM ELECTROLYSIS PROCESS AND METHOD OF SUCH GAS COLLECTION | |
| CN210303000U (en) | High-efficient gas-liquid separation device | |
| RU169432U1 (en) | GAS-COVERED COVERING OF AN ALUMINUM ELECTROLYZER WITH BURNED ANODES | |
| RU2084558C1 (en) | Electrolyzer for production of magnesium and chlorine | |
| CN214891680U (en) | A quick fume extractor for fire engineering | |
| SU583204A1 (en) | Non-diaphragm magnesium cell | |
| RU2526352C1 (en) | Device to collect and to withdraw gases from soderberg aluminium catalytic cells | |
| CN204107354U (en) | A kind of flue gas mixing arrangement | |
| CN218591403U (en) | Upper bypass structure of natural air supplement device | |
| RU2316620C1 (en) | Apparatus for collecting and removing gases from aluminum cell | |
| RU2513554C1 (en) | Bath tank for production of magnesium and chlorine | |
| SU602614A1 (en) | Diaphragm-free magnesium and chlorine electrolyzer |