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Perfectionnements aux procédés et aux installations pour séparer des blocs de charbon d'attaches auxquelles ils sont fixés et pour . broyer ensuite ces blocs
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L'invention est relative à un procedé et â une installa- tion pour séparer des blocs de charbon, d'attaches métalliques aux- quelles ces blocs sont fixés et pour broyer ensuite ces blocs et elle concerne plus particulièrement un procédé et une installation pour séparer des résidus d'anodes de charbon ou des anodes de char bon défectueuses des bêches d'anodes qui servent à l'amenée du cou- rant et qui sont disposées à l'extrémité inférieure des barres porte-anode dans les installations d'électrolyse, d'aluminium.
En ce cas, la section des attaches métalliques ou des bêches d'anodes respectivement peut être rectangulaire, carrée, ronde ou quelconque.
On sait que des résidus d'anodes de charbon ou des anodes de charbon défectueuses peuvent être séparés de leurs bêches d'ano- des au moyen des coups appliqués manuellement ou mécaniquement.
L'inconvénient de ce procédé est que les bêches d'anodes y sont souvent endommagées et qu'elles sont rarement nettoyées d'une ma- nière suffisante des résidus du charbon d'anodes et, le cas échéant, du métal à l'aide duquel les bêches sont coulées dans les anodes de charbon. Une telle récupération des résidus de charbon exige beaucoup de temps. On sait également broyer les résidus d'anodes dans des concasseurs à percussion. Les pièces de charbon recueillies de cette manière sont très grosses. En outre, l'usure des concasseurs percussion et de leus outils broyeurs est consi-' dérable. Il en résulte des frais d'entretien et d'exploitation élevés.
Le but de l'invention est la réalisation d'un procédé et d'une installation servant à la récupération du charbon d'anodes usées ou défectueuses pour en produire de nouvelles anodes, en supprimant les désavantages mentionnés ci-devant.
Dans ce but, conformément à l'invention, le bloc de charbon est séparé mécaniquement de son attache métallique pendant que cette attache est maintenue fixement et, ensuite, le bloc de charbon séparé est successivement broyé et désagrégé de façon répétée en sorte que le produit obtenu soit d'une structure à grain fin-- s'émiette facilement.
Cette méthode permet de nettoyer les bêches d'anodes des résidus d'anodes de charbon ou des anodes de charbon défectueuses d'une manière rapide et automatique-. Ainsi, on obtient - avec relativement peu de frais d'entretien et d'exploitation, un produit dont la grosseur maximale de grain est très petite, qui a une structure qui s'émiette facilement et que -l'on peut, le cas échéant, continuer à broyer sans difficulté.
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' Un autre aspect du procédé séloni 1'invention consiste en ce que l'attache est nettoyée par un racloir pendant que le bloc de. charbon est séparé de l'attache.,.
L'installation qui permet la réalisation du procédé selon l'invention est caractérisée par le fait qu'elle comprend, d'une part, un dispositif séparateur comportant au moins une paire de dispositifs de'serrage propres à se déplacer l'un vers l'autre et vice versa pour fixer l'attache métallique du bloc de charbon, ainsi que des stripeurs mobiles parallèlement à la direction du mouvement des dispositifs de serrage et agissant perpendiculaire- ment à cette direction, et, d'autre part, un dispositif de broyage comportant une paroi verticale de broyage fixe et une paroi mobile de broyage disposée sensiblement parallèlement à la paroi fixe et effectuant un mouvement de va-et-vient par rapport à cette paroi fixe, les deux parois étant munies, sur leurs surfaces de travail, de dents de broyage.
D'une manière avantageuse, le dispositif séparateur est installé au-dessus de la chambre de broyage à distance de cette chambre. Il est aussi possible de l'installer à côté de la chambre de broyage en interposant, entre le dispositif séparateur et la chambre de broyage, des moyens de transport usuels.
De préférence, on prévoit, pour les parois de broyage, un certain nombre de dents plus longues que les autres dents, les dents plus tordues étant constituées comme des dents coupantes à bords tranchants. Il est avantageux de ne pas disposer les dents plus longues des deux parois de broyage exactement l'une en face de l'autre, mais de les placer alternativement pour assurer que celles des pièces de charbon qui restent dans la chambre de broyage et qui sont appuyées contre les dents longues d'une des parois sont attaquées par les dents longues de l'autre paroi latéralement par rapport à leurs points d'appui et sont broyées.
L'invention sera expliquée, en détail, à l'aide du com plémett de description ainsi que des dessins ci-annexés qui repré- sentent, le façon schématique, un exemple de construction d'une installation pour le traitement des unités d'anodes des fourneaux d'électrolyse d'aluminium.
La figure 1 de ces dessins montre, en vue de côté schématique avec une unité d'anode usée à traiter, une installation conforme à l'invention.
La figure 2 montre, en vue de côté, l'unité d'anode usée
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de la figura ! 'la figure 3 montre, avec une échelle agrandie le dispo- sitif de séparation de la figure 1 avec une unité d'anode usée se trouvant en position de traitement.
La tigure 4 montre, en vue de dessus, 1'inmstallatio avec une unité d'anode à traiter.
La figure 5 montre, en vue de dessus, un dispositif de blocage pour arrêter une unité d'anode.
La figure 6 montre, avec une échelle agrandie,, une coupe verticale de la chambre de broyage du broyeur de la figure 1 la figure 7 montre,, en coupe horizontale,, une moitié de la chambre de broyage de la figure 4.
Los figures 8 et 9 montrent respectivement, en plan, des parois de broyage de la chambre de la figure 6.
Dans ce qui suit, le terme "unité d'anode" désigne une anode de charbon avec son attache métallique et le larme "unité d'anode usée" un résidu d'anode avec son attache métallique. Donc, l'unité d'anode 1 représentée dans les figures 1 jusqu'à 4 se com- pose de son résidu d'anode 2 et sa suspension. La dernière est constituée par une barre porte-anode 3 en métal conducteur du courant électrique, par exemple en aluminium, et par une bâche d'anode 4 en métal ayant un point de fusion plus élevé, tel que l'acier, qui est disposée à l'extrémité inférieure de la barre porte-anode.
La'bêche d'anode 4 ayant ici la forme d'une fourche est insérée dans des encoches de la tête d'anode où elle est fixée par un moyen de fixage 5 qui est usuellement une masse de charbon damée ou du métal coulé. Un col 6 en masse de charbon est prévu autour de la partie libre de la bêche et protège ladite b8che d'anode de 1'at taque du bain en fusion dans le fourneau d'électrolyse. L'extrémité supérieure 7 de la barre porte-anode a une forme de fourche, un tenon 8 étant introduit entre les dsux branches de la fourche et sert à la suspension de la barre porte-anode.
L'installation comprend le dispositif séparateur 9 avec les dispositifs de serrage et les stripeurs,sinsiquele dispositif de broyage 10, le dispositif séparateur étant placé au-dessus du dispositif de broyage, à distance da celui-ci.
Sur le dispositif de broyage 10 sont fixés deux bâtie 21 sur chacun desquels est disposé perpendiculairement la direction de transport des unités d'anode1 un châssis de guidage 45 mobile.
La possibilité de déplacer les châssis de guidage permet d'amener
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le dispositif Réparateur 9 dans la meilleure* posibtion de travail compte tenn des dimensions des unités d'anodes. Chaque -châssis de '; ] guidage 45 est équipé d'un cylindre d'avance 46 dont la tige de piston s'appuie sur une traverse 47 avec laquelle les dispositifs de serrage sont reliés en sorte que, par la mise en action des cy- lindres 46, les dispositifs de serrage puissent être mia en posi- tion de travail par un déplacemtn transversal à la direction de transport des unités d'anodes 1.
Comme on peut mieux le voir sur la figure 3, les dispositifs de serrage sont munis d'une pairs de guides 11a qui sont li gnés et disposés horizontalement à distance l'un de l'autre. A ces guides sont fixés des cylindres de serrage 11 1 qui,sont mis en ac tion à l'aide de-fluide sous pression et dont les tiges de piston 12 sont coulissantes dans les guides 11a Les tiges de piston 12 qui forment les organes de serrage et dont les fronts servent de surfaces de serrage 13 pour les bêches d'anodes 4, dépassent des extrémités des cylindres de serrage qui sont situées l'une en face de l'autre.
Suivant la figure 3, les stripeurs se composent de vérins
14 disposés verticalement et fixés à des guides 14a. dans lesquels coulissent les tiges de piston 18 des vérins 14. Les tiges de piston 18 dépassent des extrémités inférieures des guides 14a et portent, sur leurs surfaces inférieures, des poinçons 19. Les vérins 14,avec leurs guides 14a sont mobiles dans les cylindres de serrage 11, parallèlement à la direction de mouvement des tiges de piston 12 et peuvent être rapprochés ou écartés.
Pour des raisons de si plicité, les vérins 14 sont montés avec leurs guides 14a directement sur les tiges de piston 12 qui servent comme organes de serrae Pour assurer une position verticale des vérins 14 avec les guides 14a, les guides 11a sont équipés de bras de guidage fixes 15 dont les extrémités libres forment des douilles de guidage 16 pour des barras de guidage 17. Les extrémités des barres 17, qui sont . dirigées l'une vers l'autre, sont reliées rigidement à chacune des parties supérieures des guides 14a.
Pour nettoyer la surface de la bêche d'anode,-les poin- çons 19 sont munis, du côté de leurs faces dirigées l'une vers l'autre, de racloirs 20. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire que les racloirs 20 aient la même longueur que les faces des poinçons 19 auxquels ils sont fixés. Les longueurs des poinçons et des ra- cloirs dépendent, de préférence, des dimensions des blocs de çhar-
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bon à séparer ou des bêches d'anodes .. nettoyer
Pour séparer de grands résidus d'anodes, il est préféra- ble, comme représenté sur la figure 4, de prévoir deux paires de dispositifs de serrage et de stripeurs qui peuvent être déplacées l'une vers l'autre.
Dans le mode de réalisation illustré, les unités d'anodes 1 avec des résidus d'anodes 2 adhérant à leurs bêches 4 sont transportées dans l'installation à l'aide d'une voie suspendue 22 dont les treuils roulants consistent en un cadre à galets 23, avec des galets d'avant et d'arrière 24, courant sur un rail de guidage 25 d'une manière appropriée et connue. Les treuils sont munis d'un crochet 26 auquel est suspendu le tenon 8 des barres porte-anode.
Un dispositif mécanique d'arrêt 27 sert à l'arrêt des barres porte- anode 3 en position de travail correcte. Ce dispositif se compose de deux rails d'entrée 28 s'étendant de deux côtés de la voie de transport des barres porte-anode et parallèlement à celle-ci à une distance qui est choisie légèrement supérieure à la largeur des barres porte-anode. Depuis les faces des rails d'entrée qui sont dirigées l'une vers l'autre font saillie, en position d'arrêt dans la voie de transport, des mâchoires d'ajustage 29. Ces mâchoires d'ajustage sont montées en sorte qu'elles pivotent autour d'axes verticaux 50 sur les rails d'entrée, dans le sens de transport des ' barres porte-anode, contre l'action de reports de rappel 48.
Pendant que les mâchoires d'ajustage se trouvent en position d'arrêt, les surfaces de butée 51 sont placées transversalemetn à la direction de transport des barres porte-anode. Les faces des mâchoires d'ajustage 29 qui sont dirigées vers la direction de transport des barres porte-anode sont munies de surfaces d'arrêt 52 qui, en position d'arrêt des mâchoires d'ajustage, forment entre elles un angle obtus qui s'ouvre vers la direction de transport des unités d'anodes. L'angle de ces surfaces d'arrêt et l'élasticité des ressort*! de rappel sont dimensionnés en sorte que, chaaue fois qu'une barre porte-anode heurte les mâchoire d'ajustage, ces dernières pivotent dans les rails d'entrée et reprennent ensuite leur position d'arrêt à l'aide des ressorts, après le passage de la barre porte-anode.
On évite ainsi un mouvement oscillant des barres porte-anode après l'arrêt dea treuils roulants.
Selon les figures 6 à 9, la chambre de broyage 30 du dispositif de broyage est limitée de deux cotés par une paroi verticale fixe de broyage 31 et par une paroi de broyage 32 parallèle à
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la paroi 31 et qui est apte à effectuer un mouvemetn de va-et-vient sous l'action d'un vérin hydraulique 33 à double effet. Les deux parois de broyage 31 et 32 sont munies, sur leurs surfaces de tra- vail, de dents de broyage dont certaines sont plus longues que les autres. Les dents courtes sont désignées par 34 et les dents longes par 35, 35a, 36 et 37. Quoiqu'il soit possible de munir les dents courtes et longues d'une pointe, les dents représentées dans cet exemple sont avantageusement prévues comme dents coupantes munies de tranchants.
Ces dents coupantes sont disposées sur la paroi 31 en sorte que leurs tranchants soient dirigés verticalement (dents
35,35a et 36), tandis que les tranchants des dents coupantes 37 de la paroi de broyage 32 opposée sont dirigés horizontalement. De plus, les dents coupantes de l'une des parois de broyage sont décalées par rapport aux dents de l'autre paroi de broyage. Grâce à la disposition rectangulaire des tranchants et au décalage des dents -coupantes de l'une des parois de broyage par rapport à celles de -l'autre paroi de broyage, on obtient un moment de coupe et de broyage optimal.
Selon les figures 6, 7 et dans la vue en plan de la paroi fixe de broyage 3' de la figure 8, sont prévues, sur chacune des faces inférieures et supérieures de la paroi de broyage (dans la figure à gauche et à droite),cinq dents coupantes disposées.a intervalles réguliers suivant des rangées horizontales et parallè- les entre elles. En outre, les dents fixes 35a sont prévues sur 1& zone de hauteur moyenne de la paroi de broyage et sont placées directement à côté des petits côtés d'un poinçon de distribution 38, à distance l'une de l'autre et suivant une direction verticale.
Sur sa partie médiane, le poinçon de distribution 38 est muni de deux dents coupantes 36'placées à distance l'une de l'autre en direction verticale et formant, chaque fois, une rangée horizontale avec les deux dents fixes coupantes voisines 35a et une rangée verticale centrale avec les dents coupantes 35 des rangées horizontales supérieures et inférieures. La figure 6 montre que toutes les dents coupantes 35, 35a et 36 sont munies de tranchants qui sont dirigés verticalement.
Suivant les figures 6, 7 et 9, chaque groupe de quatre dents coupantes 37 est placé sur la paroi mobile 32 suivant deux rangées horizontales et parallèles avec des intervalles égaux entre les dents d'une même rangée. La distance latérale entre les dents cou-. pantes 37 et la distance verticale entre les deux rangées de dents
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coupantes 37 sont telles que ces dents coupentes stuvau aux intervalles -existant entre les deux rangées hoirizontalem moyennes des dents 35a 36 et les dents coupantes fixes inférieures 35 d'ue part, et les dents coupantes fixes supérieures diantre parte et que les dents coupantes,
vues en direction horizontale sont désolées par rapport aux dents coupantes 35 35a et 36 Suivant les figures 6 et 7 les tranchants des dents coupantes 37 sont disposés horizontalet ment. Les dents courtes 34 des deux parois de broyage sont consi tuées d'une manière uniforme. mais placées, 1'une vers 1'autre en sorte que les pointes des dents courtes de 1'une des parois de broyage sont dirigées vers le fond de dent des dents courtes de l'autre paroi de broyage. La ligne en traits mixtes de la. figure ? représente la position finale de la paroi de broyage mobile 32 vis à-vis de la paroi fixe de broyage 31
Le fond de la chambre de broyage 30 comprend une trappe 40 qui est actionnée par un levier 41 et par un vérin 42 comme le montre la figure 1.
Lorsqu'elle est :fermée la trappe 40 est portée par une plaque 43 .formant cale, qui, pour permettre l'ouverture de la trappe 40, est déplacée en direction horizontale à l'aide d'un vérin 44.
Le fonctionnement de 1'installaatio décrite est le sui vant
Après écartement des dispositifs de serrage et des stri peurs, une unité d'anode usée 1 est transportée sur la voie suspen- due 22 à l'endroit de traitement dans 1'installation le treuil étant stoppé à l'endroit voulu à l'aide de moyens d'arrêt (non re- présentés) prévus sur le rail de guidage 25. La barre porte-anode 3 qui est fixée au crochet 26 du treuil est dirigée en sorte que le plan de la bêche d'anode 4 soit vertical par rapport à l'axe des dispositifs de serrage 12 et 13. L'unité d'anode est ensuite disposée dans la position de traitement à l'aide du dispositif d'arrêt 27.
Ensuite, par la mise en action des cylindres d'avance 46, les dispositifs de serrage et les stripeurs sont amenés dans leur posi tion de travail qui est indiqua dans la figure 4 en traits inter- rompus pour une paire de dispositifs de serrage et de stripeurs.
Ensuite, la bêche d'anode est serrée par les dispositifs de serrage, comme la figure 3 le représente en traits mixtes. En même temps, les stripeurs sont amenés dans leur position de travail. Les poinçons 19 sont poussés vers le bas par leur vérin 14 et séparent les résidua de charbon de la bêche d'anode. De plus, les racloira 20 qui
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Dont dim,
ensionés de façon appropriée entrent en contact avec 2-les deux faces de la bêche d'anode 4 et nettoient sa .surface. Avec des amode dont les biches sont coulées intériemetn les surfaces des bêches ne sont pas uniquement dépouillées des derniers résidus de charbon car les résidus de fer cuolé sens également séparés en même temps.
Ensuite les outils de 1'installation sont ramenés dans leur position de départ et la suspension d'anode nettoyée est éloi- gnée de l'installation à l'aide de la voie suspendue 22. Ce procédé se répète avec chaque unité d'anode suivante.
Les résidus de charbon séparés tombent dans la chambre de broyage 30 où ils sont broyés, éventuellement avectes pièces de fi xation en fer coulé, par des actions répétéesde la paroi de broyage 32 effectuant un mouvement de va-et-vient jusqu'à l'obtention d'un produit qui s'émiette facilement. Après une ou plusieurs courses de broyage, le poinçon de distribution 38 de la paroi fixe de broyage 31 est déplacé dans la chambre de broyage 30 pour désagréger et distribuer le charbon d'anode broyé. Cette opération étant terminée, la chambre de broyage est vidée à l'aide de la trappe 40 Dans le cas où des pièces de fer coulé se trouveraient paroi le charbon broyé, celles-ci pourraient être séparées à l'aide d'un séparateur magnétique par une opération ultérieure.
Dans le mode de réalisation de l'installation qui a été décrit, avec des dispositifs séparateurs pouvant être écartés l'un de l'autre, l'unité d'anode ne traverse l'installation qu'en direction horizontale. Il serait aussi passible de placer les deux dispositifs séparateurs d'une manière fixe et de conduire l'anode à un niveau i nférieur par un mouvement horizontal en la faisant passer entre les faces inférieures des poinçons jusqu'à ce qu'elle se trouve dans une position centrale et ensuite de la lever en sorte que la bêche d'anode reste entre les dispositifs de serrage.
Il est encore possible, particulièrement avec de petites anodes à bêche d'anode étroite, de ne prévoir qu'une paire de dispositifs de serrage et de stripeurs en conduisant l'unité d'anode usée dans sa position de traitement de côté ou d'en ba.s..
L'installation décrite, dont les stripeurs sont sentes sur les dispositifs de serrage., a l'avantage que ','Les striqupau peuvent être sénés dans leur position de traitement avec ces dispositifs. Une autre possibilité serait de les -réaliser séparément des dispositifs en les amenant dans leur position de travail par
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des moyens spéciaux.
EMI10.1
En ce qui concerne l'arranÈemeh1;.!re;
'atlI!t coupantes longues 35, 35a, 36 et 37 sur les parois de broyage 31 et 32, il serait aussi possible de les disposer sur la mène paroi de broyage en sorte que leurs tranchants soient dirigés de différentes manière De plus, on pourrait prévoir.des dents coupantes longues avec tran- chants et des dents coupantes longues avec pointes, sur une des pa-. rois de broyage ou sur les deux parois 31 et 32.
L'installation selon l'invention et en particulier le mode de réalisation avantageux donné à titre 'd'exemple se prêtent très bien à l'opération automatique de nettoyage des bêches d'anodes et de récupération du charbon des résidus d'anodes. Comme on l'a déjà mentionné dans l'exemple donné ci-dessus, l'installation ne sert pas qu'à la séparation des résidus d'anodes de leurs bêches d'anode nais sert également à la séparation des blocs d'anodes dé- fectueux, tels que, par exemple ceux qui sont endommagés à la coulée ou à l'introduction de la bêche d'anode ou pendant le transport ou même durant l'entreposage.
En outre, suivant la disposition spatiale des dispositifs de serrage par rapport aux stripeurs ou au dispositif séparateur, qui est formé par ceux-ci, relativement à la chambre de broyage, une autre réalisation d'un moyen de transport peut être choisie, telle que celle qui,par exemple, permettrait de conduire les unités d'anodes en position horizontale dans leur position de travail, en supprimant les dispositifs de fixage.
Comme il va de soi, et corne il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisa- tion de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
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Improvements to processes and installations for separating coal blocks from the fasteners to which they are attached and for. then grind these blocks
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The invention relates to a method and to an installation for separating blocks of coal, of metal fasteners to which these blocks are fixed and for subsequently crushing these blocks and it relates more particularly to a method and to an installation for separating. residues of carbon anodes or defective good tank anodes from the anode spades which are used to supply the current and which are placed at the lower end of the anode support bars in the electrolysis installations, aluminum.
In this case, the section of the metal fasteners or of the anode spades respectively can be rectangular, square, round or any.
It is known that residues of carbon anodes or defective carbon anodes can be separated from their anode spades by means of the blows applied manually or mechanically.
The disadvantage of this process is that the anode spades are often damaged there and they are seldom sufficiently cleaned of the residues of the anode carbon and, if necessary, of the metal with the aid. from which the spades are poured into the carbon anodes. Such recovery of coal residues is very time consuming. It is also known to grind anode residues in impact crushers. The pieces of coal collected in this way are very large. In addition, the wear of impact crushers and of their crushing tools is considerable. This results in high maintenance and operating costs.
The aim of the invention is to provide a process and an installation serving for the recovery of carbon from used or defective anodes in order to produce new anodes, while eliminating the disadvantages mentioned above.
For this purpose, in accordance with the invention, the block of coal is mechanically separated from its metal fastener while this fastener is held fixed and, then, the separated block of coal is successively crushed and broken up repeatedly so that the product obtained either from a fine-grained structure - crumbles easily.
This method allows to clean the anode spades of carbon anode residues or faulty carbon anodes in a fast and automatic manner. Thus, with relatively little maintenance and operating costs, a product is obtained with a very small maximum grain size, which has a structure which crumbles easily and which can, if necessary , continue to grind without difficulty.
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Another aspect of the method of the invention is that the clip is cleaned by a scraper while the block is being used. charcoal is separated from the clip.,.
The installation which enables the method according to the invention to be carried out is characterized in that it comprises, on the one hand, a separating device comprising at least one pair of de'sclamping devices suitable for moving towards 'other and vice versa to fix the metal fastener of the coal block, as well as movable strippers parallel to the direction of movement of the clamping devices and acting perpendicular- ly to this direction, and, on the other hand, a device for grinding comprising a vertical fixed grinding wall and a mobile grinding wall arranged substantially parallel to the fixed wall and performing a reciprocating movement with respect to this fixed wall, the two walls being provided, on their working surfaces, of grinding teeth.
Advantageously, the separator device is installed above the grinding chamber at a distance from this chamber. It is also possible to install it next to the grinding chamber by interposing, between the separating device and the grinding chamber, the usual means of transport.
Preferably, a number of teeth that are longer than the other teeth are provided for the grinding walls, the more twisted teeth being formed as cutting teeth with sharp edges. It is advantageous not to arrange the longer teeth of the two grinding walls exactly opposite each other, but to place them alternately to ensure that those of the pieces of coal which remain in the grinding chamber and which are pressed against the long teeth of one of the walls are attacked by the long teeth of the other wall laterally with respect to their support points and are crushed.
The invention will be explained in detail with the aid of the full description as well as the accompanying drawings which represent, schematically, an example of construction of an installation for the treatment of anode units. aluminum electrolysis furnaces.
Figure 1 of these drawings shows, in schematic side view with a used anode unit to be treated, an installation according to the invention.
Figure 2 shows, in side view, the used anode unit
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figura! Figure 3 shows, on an enlarged scale, the separation device of Figure 1 with a used anode unit in the processing position.
Figure 4 shows, in top view, the installation with an anode unit to be treated.
Figure 5 shows, in top view, a locking device for stopping an anode unit.
Figure 6 shows, with an enlarged scale, a vertical section of the grinding chamber of the grinder of figure 1, figure 7 shows, in horizontal section, one half of the grinding chamber of figure 4.
Figures 8 and 9 show respectively, in plan, the grinding walls of the chamber of Figure 6.
In the following, the term "anode unit" denotes a carbon anode with its metal clamp and the term "used anode unit" means an anode residue with its metal clamp. Thus, the anode unit 1 shown in Figures 1 through 4 consists of its anode residue 2 and its suspension. The last one consists of an anode-carrying bar 3 made of electrically conductive metal, for example aluminum, and by an anode sheet 4 made of metal having a higher melting point, such as steel, which is arranged at the lower end of the anode bar.
The anode spade 4 here in the form of a fork is inserted into notches of the anode head where it is fixed by a fixing means 5 which is usually a mass of rammed coal or cast metal. A neck 6 in mass of carbon is provided around the free part of the spade and protects said anode plate from the attack of the molten bath in the electrolysis furnace. The upper end 7 of the anode holder bar has the shape of a fork, a tenon 8 being introduced between the two branches of the fork and serves to suspend the anode holder bar.
The installation comprises the separating device 9 with the clamping devices and the strippers, sinsiquele grinding device 10, the separating device being placed above the grinding device, at a distance from the latter.
On the grinding device 10 are fixed two frames 21 on each of which is arranged perpendicularly the direction of transport of the anode units1 a movable guide frame 45.
The possibility of moving the guide frames allows to bring
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The Repairer 9 in the best * working position takes into account the dimensions of the anode units. Each -frame of '; ] guide 45 is equipped with an advance cylinder 46, the piston rod of which rests on a cross member 47 with which the clamping devices are connected so that, by the actuation of the cylinders 46, the devices clamps can be moved to the working position by moving transversely to the direction of transport of the anode units 1.
As can best be seen in Figure 3, the clamping devices are provided with a pair of guides 11a which are linked and arranged horizontally at a distance from each other. To these guides are fixed clamping cylinders 11 1 which are put into action using pressurized fluid and whose piston rods 12 slide in the guides 11a The piston rods 12 which form the clamping and whose faces serve as clamping surfaces 13 for the anode spades 4, protrude from the ends of the clamping cylinders which are located opposite each other.
According to figure 3, the strippers consist of jacks
14 arranged vertically and fixed to guides 14a. in which slide the piston rods 18 of the jacks 14. The piston rods 18 protrude from the lower ends of the guides 14a and carry, on their lower surfaces, punches 19. The jacks 14, with their guides 14a are movable in the cylinders of clamping 11, parallel to the direction of movement of the piston rods 12 and can be brought together or apart.
For reasons of flexibility, the cylinders 14 are mounted with their guides 14a directly on the piston rods 12 which serve as clamping members. To ensure a vertical position of the cylinders 14 with the guides 14a, the guides 11a are equipped with fixed guide 15 whose free ends form guide bushes 16 for guide bars 17. The ends of bars 17, which are. directed towards one another, are rigidly connected to each of the upper parts of the guides 14a.
To clean the surface of the anode spade, the punches 19 are provided, on the side of their faces directed towards each other, with scrapers 20. In this case, it is not necessary that the scrapers 20 have the same length as the faces of the punches 19 to which they are attached. The lengths of the punches and scrapers depend, preferably, on the dimensions of the har-
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good to separate or anode spades .. clean
To separate large anode residues, it is preferable, as shown in Figure 4, to provide two pairs of clamps and strippers which can be moved towards each other.
In the illustrated embodiment, the anode units 1 with anode residues 2 adhering to their spades 4 are transported into the installation using a suspended track 22, the wheel winches of which consist of a frame. rollers 23, with front and rear rollers 24, running on a guide rail 25 in a suitable and known manner. The winches are provided with a hook 26 from which the tenon 8 of the anode support bars is suspended.
A mechanical stop device 27 serves to stop the anode-carrying bars 3 in the correct working position. This device consists of two entry rails 28 extending from two sides of the transport path of the anode-carrying bars and parallel to the latter at a distance which is chosen to be slightly greater than the width of the anode-carrying bars. From the faces of the inlet rails which are directed towards each other protrude, in the stop position in the transport path, adjusting jaws 29. These adjusting jaws are mounted so that they pivot around vertical axes 50 on the input rails, in the direction of transport of the anode-carrying bars, against the action of return transfers 48.
While the adjusting jaws are in the stop position, the stop surfaces 51 are placed transversely to the direction of transport of the anode-carrying bars. The faces of the adjusting jaws 29 which are directed towards the direction of transport of the anode-carrying bars are provided with stop surfaces 52 which, in the stop position of the adjusting jaws, form an obtuse angle between them which s 'opens towards the direction of transport of the anode units. The angle of these stop surfaces and the elasticity of the springs *! are dimensioned so that, each time an anode bar hits the adjusting jaws, the latter pivot in the entry rails and then return to their stop position using the springs, after the passage of the anode bar.
This prevents an oscillating movement of the anode bars after stopping the wheel winches.
According to Figures 6 to 9, the grinding chamber 30 of the grinding device is limited on two sides by a fixed vertical grinding wall 31 and by a grinding wall 32 parallel to
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the wall 31 and which is able to perform a reciprocating movement under the action of a double-acting hydraulic cylinder 33. The two grinding walls 31 and 32 are provided, on their working surfaces, with grinding teeth, some of which are longer than the others. The short teeth are designated by 34 and the long teeth by 35, 35a, 36 and 37. Although it is possible to provide the short and long teeth with a point, the teeth shown in this example are advantageously provided as cutting teeth provided. sharp edges.
These cutting teeth are arranged on the wall 31 so that their cutting edges are directed vertically (teeth
35, 35a and 36), while the cutting edges of the cutting teeth 37 of the opposite grinding wall 32 are directed horizontally. In addition, the cutting teeth of one of the grinding walls are offset from the teeth of the other grinding wall. Thanks to the rectangular arrangement of the cutting edges and the offset of the cutting teeth of one of the grinding walls with respect to those of the other grinding wall, an optimum cutting and grinding moment is obtained.
According to figures 6, 7 and in the plan view of the stationary grinding wall 3 'of figure 8, are provided, on each of the lower and upper faces of the grinding wall (in the figure to the left and to the right) , five cutting teeth arranged at regular intervals in horizontal rows and parallel to each other. Further, the fixed teeth 35a are provided on the mid-height area of the grinding wall and are placed directly beside the short sides of a dispensing punch 38, spaced apart and in a direction. vertical.
On its middle part, the dispensing punch 38 is provided with two cutting teeth 36 ′ placed at a distance from each other in the vertical direction and forming, each time, a horizontal row with the two neighboring fixed cutting teeth 35a and one central vertical row with the cutting teeth 35 of the upper and lower horizontal rows. Figure 6 shows that all of the cutting teeth 35, 35a and 36 are provided with cutting edges which are directed vertically.
According to Figures 6, 7 and 9, each group of four cutting teeth 37 is placed on the movable wall 32 in two horizontal and parallel rows with equal intervals between the teeth of the same row. The lateral distance between the teeth cou-. slopes 37 and the vertical distance between the two rows of teeth
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cutting teeth 37 are such that these cutting teeth stuvau at the intervals -existing between the two hoirizontally middle rows of teeth 35a 36 and the lower fixed cutting teeth 35 on the one hand, and the upper fixed cutting teeth do not leave and the cutting teeth,
views in the horizontal direction are desolate with respect to the cutting teeth 35 35a and 36 According to Figures 6 and 7 the cutting edges of the cutting teeth 37 are arranged horizontally. The short teeth 34 of the two grinding walls are made in a uniform manner. but placed towards each other such that the tips of the short teeth of one of the grinding walls are directed towards the bottom of the teeth of the short teeth of the other grinding wall. The dashed line of the. figure? shows the final position of the mobile grinding wall 32 with respect to the fixed grinding wall 31
The bottom of the grinding chamber 30 comprises a hatch 40 which is actuated by a lever 41 and by a jack 42 as shown in Figure 1.
When it is: closed, the hatch 40 is carried by a plate 43 forming a wedge, which, to allow the hatch 40 to open, is moved in a horizontal direction using a jack 44.
The operation of the described installation is as follows
After separating the clamping devices and strippers, a used anode unit 1 is transported on the suspended track 22 to the processing location in the installation, the winch being stopped at the desired location with the aid. stop means (not shown) provided on the guide rail 25. The anode bar 3 which is fixed to the hook 26 of the winch is directed so that the plane of the anode spade 4 is vertical by relative to the axis of the clamping devices 12 and 13. The anode unit is then placed in the treatment position with the aid of the stop device 27.
Then, by the actuation of the advance rollers 46, the clamping devices and strippers are brought into their working position which is indicated in figure 4 in broken lines for a pair of clamping devices and strippers. strippers.
Then, the anode spade is clamped by the clamps, as shown in figure 3 in phantom. At the same time, the strippers are brought into their working position. The punches 19 are pushed down by their jack 14 and separate the carbon residue from the anode spade. In addition, the scrapers 20 which
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Of which dim,
suitably ensionés come into contact with 2-both sides of the anode spade 4 and clean its .surface. With amode whose hinds are internally cast, the surfaces of the spades are not only stripped of the last charcoal residues because the copper residues also feel separated at the same time.
Then the tools of the plant are returned to their starting position and the cleaned anode suspension is removed from the plant by means of the suspended track 22. This process is repeated with each subsequent anode unit. .
The separated coal residue falls into the grinding chamber 30 where it is ground, possibly with cast iron fasteners, by repeated actions of the grinding wall 32 moving back and forth until the obtaining a product which crumbles easily. After one or more grinding strokes, the dispensing punch 38 of the fixed grinding wall 31 is moved into the grinding chamber 30 to break up and distribute the ground anode carbon. This operation being completed, the grinding chamber is emptied using the hatch 40 In the event that pieces of cast iron are found on the wall of the crushed coal, these could be separated using a magnetic separator. by a subsequent operation.
In the embodiment of the installation which has been described, with separating devices which can be separated from one another, the anode unit only passes through the installation in a horizontal direction. It would also be liable to place the two separating devices in a fixed manner and to drive the anode to a lower level by a horizontal movement by making it pass between the lower faces of the punches until it is in. a central position and then lift it so that the anode spade remains between the clamps.
It is still possible, especially with small anodes with a narrow anode spade, to provide only a pair of clamps and strippers by driving the used anode unit to its side or side processing position. below..
The installation described, in which the strippers are felt on the clamping devices, has the advantage that ',' The strippers can be senés in their treatment position with these devices. Another possibility would be to -real them separately from the devices by bringing them into their working position by
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special means.
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With regard to the arranÈemeh1;.! Re;
'AtlI! t long cutting 35, 35a, 36 and 37 on the grinding walls 31 and 32, it would also be possible to place them on the grinding wall leads so that their cutting edges are directed in different ways. provide. long cutting teeth with edges and long cutting teeth with points, on one of the sides. grinding kings or on both walls 31 and 32.
The installation according to the invention and in particular the advantageous embodiment given by way of example lend themselves very well to the automatic operation of cleaning the anode spades and of recovering the carbon from the anode residues. As already mentioned in the example given above, the installation is not only used for the separation of anode residues from their anode spades but also serves for the separation of the anode blocks from - faulty, such as, for example, those which are damaged when pouring or inserting the anode spade or during transport or even during storage.
Furthermore, depending on the spatial arrangement of the clamping devices relative to the strippers or to the separator device, which is formed by them, relative to the grinding chamber, another embodiment of a transport means can be chosen, such as one which, for example, would allow the anode units to be driven in a horizontal position in their working position, eliminating the fixing devices.
As goes without saying, and it follows moreover already from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various parts, having been more specially indicated; on the contrary, it embraces all the variants.