ИТС 11-2016 Производство алюминия
2.2.2 Производство анодов
Процесс производства анодов в части дробления, измельчения и смешивания сырьевых материалов идентичен производству анодной массы, за исключением использования отходов обожженных анодов (огарки), которые вместе с коксом проходят стадии дробления и рассева. Затем из смешанного материала формируются "зеленые" аноды и после охлаждения поступают на склад "зеленых" анодов. Со склада "зеленые" аноды по системе конвейеров направляются в печи обжига. Обжиг осуществляется в многокамерных кольцевых печах открытого типа с подвижной зоной "огня". Печь обжига состоит из блока вертикальных камер, соединенных между собой простенками для последовательного прохода дымовых газов из одной камеры в другую. Эти простенки делят камеры на кассеты, в которые загружаются анодные блоки. Продвижение огня производится путем переноса рампы с горелки, дутьевых и отсасывающих труб вдоль печи на одну камеру в соответствии с заданным темпом обжига. В качестве топлива используется мазут. Обожженные анодные блоки по конвейеру поступают на сборку в анодно-монтажное отделение (АМО), которое включает в себя отделение демонтажа и монтажа анодов. При монтаже обожженных анодов осуществляется заливка ниппельных гнезд чугуном, подготовка анододержателя и, как правило, покрытие поверхности анодного блока защитным слоем от интенсивного выгорания поверхностного слоя. При демонтаже огарков анодов в АМО осуществляется их зачистка от электролита, отделение от анододержателя и его зачистка, дробление огарка в дробилках для транспортировки его в заготовительное отделение. Схема технологического процесса производства обожженных анодов с этапа смешения сырьевых материалов представлена на рисунке 2.4.
|
Рисунок 2.4 - Схема отдельных этапов технологического процесса производства обожженных анодов
В технологическом процессе образуется некоторое количество брака "зеленых" анодов и анодной массы, которые после дробления возвращаются обратно в смеситель. При производстве анодов на специальных установках газоочистки с помощью глинозема из паров абсорбируются смолистые вещества, фториды из анодных огарков. Улавливаемая в системах аспирации и пылеочистки коксовая пыль от переделов производства анодов возвращается в производство.
В таблице 2.8 приведены основные технологические этапы производства обожженных анодов. Краткое описание основного и природоохранного оборудования представлено в таблицах 2.9 и 2.10.
Таблица 2.8 - Основные этапы производства обожженных анодов
Входной поток | Этап процесса (подпроцесс) | Выходной поток | Основное технологическое оборудование | Эмиссии |
Кокс нефтяной сырой; огарки анодов | Прием, хранение, предварительное дробление | Кокс нефтяной сырой дробленный; огарки анодов дробленные | Двухвалковая зубчатая дробилка | Пыль кокса |
Кокс нефтяной прокаленный, дробленные огарки | Дробление, размол, рассев на фракции | Сортовые фракции прокаленного кокса | Дробилка молотковая однороторная. | Пыль кокса |
Пек гранулированный каменноугольный, пек жидкий | Прием, хранение, пекоподготовка | Пек жидкий | Пекоприемники, пекоплавители. | Пыль пека, возгоны пека |
Сортовые фракции прокаленного кокса и огарков, пек жидкий | Дозирование, смешение | Анодная масса | Весовые дозаторы. Смесители | Пыль кокса, возгоны пека |
Анодная масса | Формование | "Зеленые" аноды | Вибропресс | Возгоны пека |
"Зеленые" аноды | Обжиг | Обожженные аноды | Многокамерная кольцевая печь открытого типа | Пыль кокса, возгоны пека, HF, СО, |
Обожженные аноды | Монтаж анодов | Смонтированные аноды | Печи ИЧТ, конвейеры, системы очистки огарков, дробилки | Пыль кокса, в том числе твердые фториды |
Таблица 2.9 - Основное оборудование
Наименование оборудования | Назначение оборудования | Технологические характеристики |
Двухвалковая дробилка, конусная дробилка, щековая дробилка, грохот, барабанные мельницы | Дробление коксов, огарков анодов, сортировка, размол | Дробление фракций до - 0-12,5 мм, помол до +0-0,5 мм |
Пекоприемники, пекоплавители | Размещение пека, пекоподготовка | Температура пека в пекоприемнике - 180°С-220°С, в пекоплавителе - 180°С-220°С |
Смесители непрерывного действия | Смешение пекококсовой композиции | Обеспечение гомогенизации и экструдирования в направлении выхода. Температура "зеленой" анодной массы - 220°С |
Многокамерная кольцевая печь | Обжиг "зеленых" анодов | Обжиг производится за счет сжигания мазута и летучих веществ, выделяющихся при термообработке "зеленых" блоков. Температура обжига (температура в камере полного огня) - 1250°С |
Печи ИЧТ | Монтаж обожженных анодов | Расплав чугуна для заливки ниппельных гнезд обожженных анодов. Емкость печей - 2,5 т |
Таблица 2.10 - Природоохранное оборудование
Наименование оборудования | Назначение оборудования | Технологические характеристики |
Рукавный фильтр | Улавливание пыли кокса из вентвыбросов, отведенных аспирационно-техническими устройствами от поточно-транспортных узлов, складов, дробильно-размольного отделения, участка дозирования шихты, из отходящих газов сушильных барабанов, анодно-монтажного отделения | Эффективность очистки - 98,0% |
"Мокрая" ГОУ: полый скоростной скруббер | Улавливание пыли кокса, возгонов каменноугольного пека, фторидов газообразных, диоксида серы из отходящих газов печей обжига | Эффективность очистки: пыль - 70%; фториды газообразные - 98%; возгоны каменноугольного пека - 70%, диоксид серы - 90% |
"Сухая" ГОУ: модуль - адсорбционные реакторы - рукавный фильтр | Улавливание пыли кокса, возгонов каменноугольного пека, фторидов газообразных из отходящих газов печей обжига | Эффективность очистки: пыль - 98,5%; фториды газообразные - 99%; возгоны каменноугольного пека - 98,5% |
"Сухая" ГОУ: модуль - адсорбционные реакторы - рукавный фильтр | Улавливание пыли кокса, возгонов каменноугольного пека из вентвыбросов, отведенных аспирационно-техническими устройствами от технологических линий смесильно-прессового участка производства | Эффективность очистки: по пыли - 98%; по остальным компонентам - 90% |
Рассмотренный технологический процесс производства обожженных анодов реализуется преимущественно на заводах целиком оборудованных электролизерами с предварительно обожженными анодами.