[发明专利]铝电解槽的火眼集气装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于中间点式下料预焙阳极铝电解槽的火眼集气装置。

背景技术

铝电解槽是炼铝的主体设备。铝电解过程的总反应式是：2Al₂O₃+3C─→4Al+3CO₂

在高温、热压条件下，铝电解槽内会发生电化学与电解质水解、挥发等物理化学反应，并从槽内排出一定量的有害气体包括氟化氢、粉尘和二氧化碳等污染物。由于铝电解槽内熔池上部的熔融电解质在温度低于结晶凝固点时会生成较坚固的硬结壳。为了加强槽内保温，一般均在电解质硬结壳的上表面再添加一定厚度（50～150mm）的电解质破碎粉料和粉状氧化铝覆盖料。因此，电解槽内生成的有害烟尘必须从槽上部结构安装的几个打壳下料装置打开的固定结壳孔处（俗称“火眼”）排出。

从电解槽“火眼”排出的氟化氢等有害烟气必须进行收集和治理，否则铝电解生产难于达标排放。传统铝电解槽的烟气收集方法是用几十个铝制的活动槽罩和水平集气罩将电解槽上面几十个阳极和槽膛盖的整个巨大空间盖住以便实现密闭集气，所收集的大量烟尘和漏风空气通过上部水平集气罩的排烟支管接至车间外部的排烟汇总管，汇总各台电解槽的电解烟尘送至干法净化系统进行治理。

按照预焙槽单槽排烟量（Q）计算公式：

Q＝（L＋W）×1/η×H ×ν×3600

可计算出不同槽型的设计排烟量，如300kA电解槽排烟量设计值约为12000m³/hr。

而电解槽的槽内实际有害物排放量很小，根据理论测算仅约为131m³/hr，电解槽内生成的烟气量仅占设计单槽排量的131/12000＝1.09%。可见槽罩大空间密闭集气方法存在较大漏风的非密闭缺陷，同时，在更换阳极、添加覆盖料等作业时，必须打开部分槽罩，加剧了集气风量的变化，这导致电解系列必须配备大功率的排烟风机，造成传统电解烟尘集气系统的净化设施庞大，投资和营运成本都很大。

因此，开发一种分类集气结构，尽可能减少电解系列净化系统的烟气处理量，降低投资和运行成本是十分重要和必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：提供一种铝电解槽的火眼集气装置，专门用于收集电解槽排气“火眼”所溢出的有害烟气，从而为大幅降低净化系统的烟气处理量创造有利条件，以克服现有技术存在的电解烟尘集气系统的净化设施庞大，投资和营运成本大等不足。

本发明采取以下技术方案：固定集气管套在铝电解槽的打壳下料装置外围，其下端连接火眼集气罩，其上端连接火眼排烟支管，并与火眼集气罩升降装置连接；火眼集气罩对准打壳下料装置下部覆盖料上的打壳下料孔。

固定集气管通过支撑与电解槽水平集气罩连接。

在固定集气管与火眼排烟支管之间设置耐热绝缘节。

与现有技术相比，本发明能够有效地收集从电解槽火眼排出的槽内烟尘，减少电解系列净化系统的烟气处理量，降低投资和运行成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明的实施例：在电解槽每个的打壳下料装置5外围镶套一个圆柱形、或矩形、或方形的固定集气管2，并通过支撑6固定在电解槽水平集气罩7上对应的开孔处，固定集气管2上部与火眼排烟支管4连接，接至电解车间外部的排烟汇总管；固定集气管2下部再镶套连接一个圆柱形（下部可为喇叭状）、或矩形、或方形、并可上下升降的火眼集气罩1，火眼集气罩1对准打壳下料装置5下部覆盖料上的打壳下料孔即俗称的电解槽排气“火眼”，正常生产时火眼集气罩1依靠自重自然坐落在“火眼”四周松散的覆盖料上，负责收集从电解槽火眼排出的槽内烟尘，并在一定范围内（0～100mm）能随着覆盖料的添加厚度调整而上下活动。由于固定集气管2和火眼集气罩1镶套在打壳下料装置5外围，并不妨碍正常生产时的火眼打孔和原料添加入槽。当电解槽需要打开槽罩进行阳极更换等作业时，可通过与火眼集气罩1相连的火眼集气罩升降装置3动作，使火眼集气罩1上升到一定高度（100～300mm），满足作业空间要求。

另外，考虑火眼集气罩1下端可能会出现碰到导电阳极炭块的现象，为避免槽上部结构与排烟支管直接连接易导致接地，可考虑在固定集气管2与火眼排烟支管4通过耐热绝缘节连接。火眼集气罩升降装置3应能同时升降电解槽的所有火眼集气罩，其操作杆可设计为机械人工、或气动或电动操作方式。通过火眼集气罩升降装置3，还在火眼发生堵塞时，可以打开火眼集气罩1，进行清理和疏通火眼等作业。