Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия

С. Г. Шахрай, доцент, каф. техносферной безопасности горного и металлургического производства, эл. почта: shahrai56@mail.ru
А. А. Дектерев, доцент
А. П. Скуратов, профессор
Л. В. Климович, ст. преподаватель

Одна из проблем, возникающих при эксплуатации горелок дожига анодных газов алюминиевого электролизера, заключается в периодическом погасании горения. В эти периоды в газоходную сеть выносятся несгоревшие смолистые вещества, содержащиеся в сжигаемых анодных газах. По мере охлаждения смолистые вещества конденсируются, и на них из газового потока интенсивно осаждаются пылевые частицы, содержащиеся в удаляемых газах. Таким образом в газоходной сети образуются отложения, уменьшающие полезную площадь поперечного сечения газоходов. Причины погасания горения кроются в изменении качественного состава поступающего в горелку анодного газа при разгерметизации газосборного колокола (ГСК), когда горение происходит непосредственно в подколокольном пространстве, а также вследствие его забивания оплесами и отложениями, препятствующими доступу газа в горелку. Помимо этого, погасание может происходить и в результате роста концентрации пыли вследствие ее коагуляции и образования конгломератов крупностью до 400 мкм и более. Аналогичные процессы происходят и в газоходной сети, что усугубляет проблему образования в ней отложений. В статье представлены результаты оценки интенсивности коагуляции и седиментации пылевых частиц, а также их влияния на устойчивость работы горелок алюминиевого электролизера.
Статья подготовлена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, Правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда поддержки научной и научно-технической деятельности в рамках научного проекта №17-48-240595 р_а.

1. Syrdal A. K. The SØderberg Cell Technology — Future Challenges and Possibilities // Light Metals. 2002. P. 319–325.
2. Barber M., Tabereaux A. T. The end of an era for Søderberg technology in North and South America // Light Metals. 2014. P. 809–814.
3. Шахрай С. Г., Скуратов А. П., Белянин А. В. Расчет параметров дожига анодных газов алюминиевого электролизера // Сб. докл. VII междунар. конгресса «Цветные металлы-2015». — Красноярск, 14–18 сент. 2015. С. 146, 147.
4. Безбородов Л. С., Васильев В. В., Дектерев А. А. Оптимизация системы газоочистки электролизного производства алюминия с целью повышения ее пожаровзрывобезопасности // Сибирский вестник пожарной безопасности. 1999. № 3/4. С. 26–46.
5. Куликов Б. П., Сторожев Ю. И. Пылегазовые выбросы алюминиевых электролизеров с самообжигающимися анодами : монография. — Красноярск : СФУ, 2012. — 268 с.
6. Andersen D. H., Linga H. Evaluating the Crack Resistance of Carbon Anodes: Implementation of a Measurement System for Tensile Strength and Fracture Toughness // Light Metals. 2015. P. 1123–1128.
7. Khalil Khaji, Qassemi M. A. Factors influencing baked anode properties // Light Metals. 2015. P. 1135–1140.
8. Sommerseth C., Thorne R. J., Rorvik S., Sandnes E., Ratvik A. P., Lossius L. P., Linga H., Svensson A. M. Spatial methods for characterising carbon anodes for aluminium production // Light Metals. 2015. P. 1141–1146.
9. Шахрай С. Г., Коростовенко В. В., Ребрик И. И. Совершенствование систем колокольного газоотсоса на мощных электролизерах Содерберга : монография. — Красноярск : ИПК СФУ, 2010. — 146 с.
10. Буркат В. С., Друкарев В. А. Сокращение выбросов в атмосферу при производстве алюминия. — СПб., 2005. — 275 с.
11. Фукс Н. А. Механика аэрозолей. — М. : Изд-во АН СССР, 1955. — 352 с.
12. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии : учебное пособие для вузов. — 10-е изд., перераб. и доп. — Л. : Химия, 1987. — 576 с.

13. Корольченко А. Я. Процессы горения и взрывы. — М. : Пожнаука, 2007. — 266 с.
14. Пат. 2437966 РФ. Способ очистки горелочного устройства и газоходной сети алюминиевого электролизера / Шахрай С. Г., Коростовенко В. В., Пузин А. В. ; заявл. 30.10.2010 ; опубл. 27.12.2011, Бюл. № 36.
15. Сугак Е. В., Кузнецов Е. В., Шахрай С. Г. Динамика газодисперсного потока в вертикальном канале // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева. 2005. Вып. 7. С. 18–23.