RU2697148C1 - Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера - Google Patents
Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2697148C1 RU2697148C1 RU2018146382A RU2018146382A RU2697148C1 RU 2697148 C1 RU2697148 C1 RU 2697148C1 RU 2018146382 A RU2018146382 A RU 2018146382A RU 2018146382 A RU2018146382 A RU 2018146382A RU 2697148 C1 RU2697148 C1 RU 2697148C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- afterburning
- pipes
- anode
- anode gases
- gas
- Prior art date
Links
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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройству для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом. Устройство содержит газосборный колокол, камеру сгорания и патрубки, взаимодействующие с газоотводящими трубами, вертикальные участки которых входят телескопически в угловые секции газосборного колокола и оборудованы воздухозаборными щелями, общая площадь fобщ которых составляет 0,15…0,20 площади F поперечного сечения патрубка, а горизонтальные участки труб телескопически входят в камеру сгорания. Обеспечивается повышение эффективности дожигания анодных газов алюминиевого электролизера, образующихся в процессе работы алюминиевого электролизера. 2 ил.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому получению алюминия, и предназначено для сжигания анодных газов в горелочных устройствах электролизеров с самообжигающимся анодом.
Известно устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера, в котором воздухозаборные щели оборудованы патрубками подвода воздуха, расположенными по отношению к вертикальной оси горелки под углом 45…60° и обеспечивающими спиралевидную закрученную траекторию движения воспламенившейся газовоздушной смеси в зоне горения, характеризующуюся увеличенной площадью контакта сжигаемых анодных газов с воздухом [патент РФ №2664584, опубл. 21.08.2018, бюл. №24].
Недостатком известного устройства является необходимость оборудования каждой воздухозаборной щели патрубком подвода воздуха, что увеличивает его материалоемкость.
Известно устройство для сжигания анодных газов, включающее коллектор с патрубками, вертикальные участки которых входят телескопически в угловые секции газосборного колокола смежных электролизеров [авт. св-во СССР №466296, опубл. 05.04.1975, бюл. №13]. Эффективность дожигания анодных газов и содержащихся в них смолистых веществ увеличивается за счет предварительного подогрева воздуха в кольцевом зазоре между коллектором и камерой сгорания, снижения теплоотдачи через стенки камеры сгорания и интенсивного перемешивания путем тангенциального ввода анодного газа в коллектор.
Недостатком известного устройства, взятого за прототип, является риск охлаждения анодных газов по мере их движения по патрубкам до температуры, ниже температуры их самовоспламенения при смешивании с воздухом.
Целью заявляемого изобретения является повышение эффективности дожигания анодных газов, образующихся в процессе работы алюминиевого электролизера.
Поставленная цель достигается тем, что вертикальные участки труб оборудованы воздухозаборными щелями, общая площадь fобщ которых составляет 0,15…0,20 площади F поперечного сечения патрубка, а горизонтальные участки труб телескопически входят в камеру сгорания.
Наличие воздухозаборных щелей на трубе обеспечивает воспламенение в нем анодных газов, что увеличивает время нахождения сжигаемых анодных газов в зоне горения.
Отношение общей площади fобщ воздухозаборных щелей к площади F поперечного сечения трубы обосновывается следующими соображениями. Согласно [Шахрай С.Г., Коростовенко В.В., Ребрик И.И. Совершествование систем колокольного газоотсоса на мощных электролизерах Содерберга: монография. Красноярск: ИПК СФУ, 2010. 146 с.], оптимальное значение коэффициента избытка воздуха α, при котором в горелке наблюдаются максимальные температуры горения анодного газа, составляет α=1,15. Такое значение α обеспечивается при соотношении объема анодного газа Vан.г. к объему воздуха Vвозд., подаваемого в зону горения Vан.г.:Увозд.=0,15…0,20. Такое соотношение объемов возможно достичь регулированием соотношения площадей воздухозаборных щелей и площади поперечного сечения трубы. Уменьшение общей площади fобщ воздухозаборных щелей < 0,15 Fпатр. приведет к тому, что горелки будут эксплуатироваться с избытком воздуха α<1,15 и это резко снизит эффективность дожигания анодных газов вследствие недостатка окислителя в зоне горения. Увеличение общей площади fобщ воздухозаборных щелей > 0,20 Fпатр. - приведет к тому, что горелки будут эксплуатироваться с избытком воздуха α>1,15, что также резко снизит эффективность дожигания анодных газов вследствие охлаждения горелки избыточно подсасываемым воздухом.
Телескопический ввод горизонтальных участков труб исключает их механическое воздействие на горелку вследствие их термического удлинения, а телескопический ввод вертикального участка труб в газосборный колокол и горизонтального в горелку, обеспечивает удобство и быстроту замены патрубка при его прогорании, без демонтажа горелки.
Заявляемое устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера поясняется графически. На фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 2. Устройство состоит из труб 1 с воздухозаборными щелями 2. Трубы телескопически соединены с газосборным колоколом 3 электролизеров 4 и с горелкой 5. Телескопическое соединение труб обеспечивают патрубки 6, размещенные на газосборном колоколе, и патрубки 7, размещенные на горелке. Несанкционированные подсосы воздуха устраняются с помощью огнестойкого уплотнительного материала 8, размещаемого в зазорах между наружными стенками труб 1 и внутренними стенками патрубков 6 и 7.
Заявляемое устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера работает следующим образом. Анодные газы, образующиеся в электролизере 4, собираются под газосборным колоколом 3, откуда они по трубам 1 направляются в горелку 5. В трубах анодные газы при смешивании с воздухом, подсасываемым через воздухозаборные щели 2, воспламеняются и уже в горящем состоянии поступают в горелку 5. Ввод горящих газов через патрубки 7 обеспечивает их движение в горелке и увеличение площади контакта сжигаемых анодных газов с воздухом. Таким образом, обеспечивается дожигание анодных газов, не сгоревших в трубах 1. Механическое воздействие на горелку труб вследствие их термического удлинения исключается за счет их телескопического ввода в газосборный колокол через патрубки 6 и в горелку через патрубки 7. Несанкционированный подсос воздуха через зазоры между наружными стенками труб 1 и внутренними стенками патрубков 6 и 7 устраняются за счет их герметизации огнестойким уплотнительным материалом 8. Уплотнительный материал необходим для исключение некоторолируемых подсосов воздуха в трубы и в горелку, т.к. это негативно сказывается на работе системы газоотсоса следующим образом:
- повышается нагрузка на насосы за счет увеличения объема газоотсоса;
- снижается эффективность горения газов в трубах 1 и дожигание их в камере сгорания 5 за счет охлаждения последних.
Технический результат заявляемого устройства заключается в повышении эффективности дожигания анодных газов за счет увеличения времени их нахождения в зоне горения и обеспечения оптимального значения коэффициента избытка воздуха α=1,15, а также в 2-х кратном сокращении количества горелок, эксплуатируемых в корпусах производства алюминия.
Claims (2)
1. Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера, содержащее газосборный колокол, камеру сгорания и патрубки, взаимодействующие с газоотводящими трубами, отличающееся тем, что вертикальные участки газоотводящих труб входят телескопически в угловые секции газосборного колокола и выполнены с воздухозаборными щелями, общая площадь fобщ которых составляет 0,15…0,20 площади F поперечного сечения патрубка, а горизонтальные участки газоотводящих труб телескопически входят в камеру сгорания.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между газоотводящими трубами и патрубками, соединяющими их с газосборным колоколом и горелкой, расположен уплотнительный материал.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146382A RU2697148C1 (ru) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146382A RU2697148C1 (ru) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2697148C1 true RU2697148C1 (ru) | 2019-08-12 |
Family
ID=67640431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018146382A RU2697148C1 (ru) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2697148C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU466296A1 (ru) * | 1973-05-25 | 1975-04-05 | Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектно-Го Института Алюминиевой,Магниевой, И Электродной Промышленности | Устройство дл сжигани анодных газов |
US5466421A (en) * | 1987-09-21 | 1995-11-14 | Degussa Aktiengesellschaft | Apparatus for the catalytic conversion of waste gases containing hydrocarbon, halogenated hydrocarbon and carbon monoxide |
RU2345178C2 (ru) * | 2007-03-26 | 2009-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
JP2011089754A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Ihi Corp | 液体燃料と低カロリー燃料の混合バーナ装置 |
RU2621322C1 (ru) * | 2016-02-24 | 2017-06-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ удаления анодных газов алюминиевого электролизера |
RU2664584C1 (ru) * | 2017-12-12 | 2018-08-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
-
2018
- 2018-12-24 RU RU2018146382A patent/RU2697148C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU466296A1 (ru) * | 1973-05-25 | 1975-04-05 | Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектно-Го Института Алюминиевой,Магниевой, И Электродной Промышленности | Устройство дл сжигани анодных газов |
US5466421A (en) * | 1987-09-21 | 1995-11-14 | Degussa Aktiengesellschaft | Apparatus for the catalytic conversion of waste gases containing hydrocarbon, halogenated hydrocarbon and carbon monoxide |
RU2345178C2 (ru) * | 2007-03-26 | 2009-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
JP2011089754A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Ihi Corp | 液体燃料と低カロリー燃料の混合バーナ装置 |
RU2621322C1 (ru) * | 2016-02-24 | 2017-06-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ удаления анодных газов алюминиевого электролизера |
RU2664584C1 (ru) * | 2017-12-12 | 2018-08-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2619434C1 (ru) | Установка для сжигания твердого топлива | |
CN1916494A (zh) | 用于燃烧燃料的燃烧器和方法 | |
TWI554730B (zh) | 無煙焚化爐及使用其之發電系統與熱交換系統 | |
CN102829471A (zh) | 煤气与空气在环形通道内旋流预混上喷的无焰燃烧装置 | |
CN205480955U (zh) | 多喷嘴无动力返混式燃烧炉 | |
RU2697148C1 (ru) | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера | |
CN208832468U (zh) | 一种热解气化炉 | |
WO2010048796A1 (zh) | 燃烧器及其气体分配环道 | |
CN109654491A (zh) | 一种内轴向水冷预混燃烧装置 | |
CN105403040B (zh) | 烟气再循环辅助燃烧式熔铝炉 | |
RU2664584C1 (ru) | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера | |
WO2015094011A1 (ru) | Бесшахтный воздухонагреватель | |
CN208382142U (zh) | 大调节比煤粉燃烧器 | |
US3357383A (en) | Horizontal cylindrical furnace with removal of liquid slag | |
CN108266727B (zh) | 一种烟气内循环超低NOx排放燃气燃烧器 | |
CN203215674U (zh) | 带内置热风管的喷嘴正交喷射混合蓄热体中燃烧的燃烧器 | |
RU2456380C1 (ru) | Горелочное устройство алюминиевого электролизера с интенсивным смешиванием компонентов | |
KR101686388B1 (ko) | 무연 소각로 및 이를 이용한 시스템 | |
CN103924022B (zh) | 一种煤气与空气格栅预混喷射回流预热燃烧的燃烧器 | |
RU2445550C1 (ru) | Отопительное устройство | |
CN201191076Y (zh) | 一种带有坡梯状周向环道上喷陶瓷燃烧器的顶燃式热风炉 | |
CN108692316A (zh) | 一种热解气化炉 | |
RU2724755C1 (ru) | Горелка для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера | |
CN106047377B (zh) | 一种热解炉的火道、热解炉及应用 | |
CN109442402A (zh) | 一种水冷预混燃烧方法及装置 |