[发明专利]用于收集和去除铝还原槽中的气体的装置

说明书

本发明涉及在具有焙烧阳极的还原槽中的铝的生产。一种装置包括气体管道系统和集气帽。所述帽中的各个帽通过第一通道连接到水平气体管道以形成主除气回路，并通过第二通道连接到附加气体管道以便形成附加除气回路。主回路的各个随后的通道的高度增加了前一个通道的高度的16％至24％，并且附加回路的各个随后的通道的高度增加了前一个通道的高度的24％至26％。分隔器板安装在帽内部。各个随后的板的长度相对于前一个板减小25％至35％。技术效果是减少了从还原槽中去除的气体量，并保持除气效率。

技术领域

本发明涉及有色冶金，尤其涉及在具有预焙阳极的还原槽中生产铝，并且可以用于减少从还原槽中去除气体的量，同时当还原槽开启(即，罩盖被打开)时在常规操作之间和常规操作期间保持较高的去除效率。

背景技术

已知一种装置，其中，集气帽在外壳开口处与外壳接触。该发明的目的是从还原槽中收集废气，以便除去铝氟化合物(alumina fluorine compound)中的废气(专利US 4,770,752，1988)。

已知装置的缺点包括所述发明的与位于帽内的氧化铝进料系统的维护以及由于帽位于靠近阳极和外壳的位置而在阳极更换期间可能的损坏相关的局限性。

已知一种装置，其中，在常规操作之间去除标准量的处理气体，并且当打开阳极壳盖时通过致动附加的排气扇来去除增加量的处理气体。在罩的内部安装分隔器壁以将流向上引导至气体通道中，以减少进入电解车间(potroom)的排放物(专利号RU2251593C2，IPCC25C3/20，公布日期：2000年11月15日)。

类似装置的缺点在于，在开启还原槽时，在罩下方被吸入的空气流使电解气体沿着还原槽移动，并在收集器梁的底部凸缘下方产生电解气体浓度升高的停滞区域。在这些区域中，气体通过阳极棒与凸缘之间的间隙以及通过罩盖之间的间隙逸入电解车间的工作区域。

如公开日期为2015年06月10日的专利RU 2553137，C25C 3/22中所公开的，已知一种用于从铝还原槽收集和去除气体的装置，该装置包括具有顶部加强环和底部加强环以及双竖直壁的收集器梁，在其之间，沿着竖直壁在收集器梁的顶部中，横截面可变的主气体管道通道形成有沿着收集器梁的纵向轴线位于阳极上方的聚集器(confusor)，一端固定在整流罩入口并且另一端在底部加强环处具有开口，主气体管道通道的高度朝向连接到气体汽提系统的收集器梁的端部增加。横截面可变的两个附加气体管道通道被相对于收集器梁的纵向轴线对称地定位在顶部加强环与底部加强环之间，这些气体管道通道连接到具有配备百叶窗(shutter)的聚集器的底部加强环，并且被沿着纵向轴线在主气体管道通道的聚集器之间在阳极上方定位，其中，各个主气体管道通道具有安装在金属提取区域中的前侧处的聚集器。

所提供的装置的缺点在于，在装置中提供了阳极更换区域中的稀疏度的局部增加，而没有使整个罩下的稀疏度均等。为此，包括附加的气体管道，这些气体管道连接到配备有自动百叶窗的聚集器。通过这些开口，移除了用于阳极更换的门，大量的空气被吸入罩下，在整个罩下形成并传播涡流。结果，在罩的其它区域中的聚集器无法管理气体的去除，并且气体通过罩中的泄漏而逸入到电解车间中。所提供的装置无法确保在阳极更换期间的有效除气。

就技术实质而言，与要求保护的发明最接近的发明是在公开日期为2010年3月25日的专利WO 2010/033037 A1，IPCC25C3/22中公开的一种用于收集在还原过程中出现的热废气的装置，该专利被选为现有技术。在该装置中，除气帽位于外壳开口的正上方，并且确保在较高的CO₂浓度和升高的温度下从还原槽去除较低的气体总量，以减少气体汽提单元的数量并增加热量交换潜力。另外，集气帽具有至少两个入口，即，集气帽具有双壁。双壁之间的入口速度显著超过了帽中心处的速度，以提供了附加的气流(draft)，该气流形成人工空气壁，从而确保废气的更有效收集并减少了来自横向流的干扰。

现有技术的装置的缺点：