NO118312B - - Google Patents

Description

Anordning ved gassoppsamling ved ovner for smelteelektrolytisk fremstilling av aluminium.

Fremstilling av aluminium skjer som

kjent ved smelteelektrolyse av en oppløs-ning av AI2O3 i smeltede fluorider under anvendelse av en anode bestående av kull-stoff. Kullstoffet oksyderes ved elektrolysen

under dannelse av en gass som er meget rik

på CO og har en høy forbrenningsverdi.

Eksempelvis holder gassen følgende ana-lyse: CO 55—70 %

CO2 30—40 %

Resten består av H2, K2O, etc.

Gassens kaloriske verdi er over 2 000

kcal/Nm3.

Et verk som produserer 100 000 t Al/år

vil produsere ca. 107 mill. Nm3 gass pr. år.

Brennverdien herav tilsvarer ca. 35 000 t

koks/år til en verdi av 3—4 mill. kr.

Gassen representerer således store øko-nomiske verdier og store besparelser kunne

oppnåes hvis det var mulig å nyttiggjøre

seg denne gass. Den store vanskelighet i

denne forbindelse er å rense gassen. Et

anlegg for 100 000 t Al/år vil bestå av minst

ca. 380 ovner. Gassen måtte altså samles

fra alle disse ovnene. I forbindelse med

Soderberg-elektroder er det lykkes å lukke

ovnene således at man kan samle gassen i

konsentrert og uforbrent tilstand. Det er

imidlertid ikke lykkes å nyttiggjøre gassen.

Man brenner den opp i forbindelse med

hver ovn. Årsaken hertil er at det ikke lykkes å holde gassrørene åpne. Soderberg-anoder for aluminiumelektrolyse består av kalsinert petrolkoks eller lignende med

tjære og bek som bindemiddel. Under bren-ningen av elektroden drives de flyktige be-

standdeler i bindemiddelet av og ovnsgas-sen blir således sterkt forurenset av tjæredamper. Disse damper kondenseres delvis i gassledningen og delvis i vaskeren, og de har en tendens til å tilstoppe ledningsfor-bindelsene etter hvert. Ved å brenne gassen forbrennes også tjæredampene og tilstop-ning av rørene unngås, men den verdifulle CO-gass går samtidig tapt.

Ved anvendelse av Soderberg-anoder med vertikale kontaktbolter er det blitt mulig å konstruere meget store ovner, helt opp til 100 000 A og mer. En sådan ovn produserer ca. 30 Nm<3> pr. time, hvilket i brennverdi tilsvarer 84 tonn koks pr. år til en verdi av minst 8 500 kr.

Oppfinneren har utviklet en metode for gassoppsamling og gassrensning som unngår de nevnte vansker. Ifølge denne metode vaskes gassen med en væske som fjerner tjærekomponentene. Man kan f. eks. gjennomrisle gassledningene med overskudd av vann, som vil rive med seg de kondenserte tjæredamper. Dette er sær-lig fordelaktig hvor samleledningene for gassen er anbrakt under smelteovnene. Derved unngåes alle vannledninger i ovns-huset. Man må i et slikt anlegg unngå jord-forbindelser da man ofte kan komme opp i spenninger mot jord på 400—500 V og mer. Vannrørene bør fortrinnsvis utføres av et isolerende materiale, f. eks. gummi eller plast.

Fig. 1 viser en slik utførelse. 1 er selve ovnspotten, 2 anoden som er omgitt av en permanent mantel 3 og gassoppsamlings-kanal 4. Som man ser legges gassavløps-røret 5 så nær inntil ovnssiden som praktisk gjennomførlig. Man får da et ganske kort stykke ledning 6 som ikke vaskes innven-dig. Dette stykke kan lett renses gjennom renselukene 7. Hensiktsmessig bøyes av-løpsrøret 90° og føres vertikalt ned i et annet vertikalrør 9 hvis vegger bespyles med væsken. Por å unngå at støvet setter seg fast på røret ved overgangen mellom den tørre og den bespylte del av røret, inn-føres vannet med fordel gjennom dyser 8 på utsiden av det tørre rør 5 som vist på fig. 2. 10 er et samlebasseng for vaskevæsken og 11 er samlerørene som går under ovnsgulvet og som samler gassen fra flere ovner. Ved anvendelse av en passende mengde vann unngår man på denne måte enhver gjengroing av røret. Da gassen inn-holder HF o. 1. må røret forsynes med en foring, f. eks. gummi, som er motstands-dyktig mot de sure gasser. Om ønsket gjø-res også dette rør av plast.

Vannet kan med fordel inneholde stof-fer som binder HF. Således kan man an-vende et vann med et passende innhold av CaHCOs eller Na2CO:) hvorved de fluor-holdige bestanddeler kan utvinnes på kjent måte.

Det kan ofte være bedre å gjennomrisle gassledningene med en væske som kan løse opp tjæreforbindelsene, f. eks. antra-senolje eller en lignende organisk yæske av passende kokepunkt. Medrevet støv kan lett fjernes fra vaskevæsken og nyttiggjø-res. Væsken kan sirkuleres. Hvis ikke vaskingen i det vertikale rør er tilstrekkelig kan man fortsette vaskingen i vanlig vaskeapparatur, hensiktsmessig etter at gassen fra mange ovner er samlet.

Etter vaskingen kan gassen lagres i beholdere og anvendes direkte for vanlig

opphetning. Da den inneholder 60—70 % CO kan den også anvendes som råstoff ved kjemiske synteser, f. eks. til fremstilling av metanol.

Fra tid til annen må det arbeides i en aluminiumovn med nedbrytning av krus-ter. Derved blir gassoppsamlingen avbrutt iallfall for en del av ovnen, og en del luft ^vil bli suget inn i gass-systemet og frem-kalle fare for eksplosjoner. For å forebygge dette kan man f. eks. avbryte forbindelsen mellom samleledningen og ovnen mens ar-beidet pågår. Etter at foreliggende oppfin-nelse har muliggjort rensning av gassen foretrekker vi imidlertid å sirkulere så meget CO-rik gass i samleledningene at man i disse kan være sikker på at det ikke dannes eksplosive blandinger.

Vaskevæskene kan eventuelt renses og brukes om igjen. Herved gjenvinnes også tj ærekomponentene.

Claims (1)

1. Anordning ved gassoppsamling ved ovner for smelteelektrolytisk fremstilling av aluminium hvor strømmen tilføres anoden gjennom vertikale kontaktbolter og gassen oppsamles i en gasskanal som omgir anodens nedre del karakterisert ved et til-nærmet vertikalt rør som fører ned til samlerørene under ovnsgulvet hvori gas-sene befris for sine forurensninger, f. eks. ved vasking med vann eller en væske som løser tjæreforbindelsene, éller ved andre kjente midler.