DE102004060823B4

DE102004060823B4 - Vorrichtung zur schonenden Trennung von Blockanoden von ihren Anodenstangen

Info

Publication number: DE102004060823B4
Application number: DE200410060823
Authority: DE
Inventors: Hardy Nagel; Roland Anklam
Original assignee: Outokumpu Oyj; Outokumpu Technology Oyj
Current assignee: Reel GmbH
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2024-12-18
Also published as: AU2005244546B2; EP1672099B1; AU2005244546B8; EP1672099A3; DE102004060823A1; EP1672099A2; AU2005244546A1

Abstract

Vorrichtung zur schonenden Trennung von Blockanoden von ihren Anodenstangen (15) im Bereich der Aluminium-Schmelzflusselektrolyse, wobei die Blockanoden (10) mit ihren an der Oberseite eingeformten Zapfenlöchern mittels ringspaltfüllender Metallgusshülsen (16) an den zu einem Joch (14) ausgebildeten unteren zapfenartigen Anodenstangenenden angehängt sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) eine Schlaggabel greift mit ihren unteren Zinken (20, 21) in die Lücken zwischen dem Anodenstangen-Joch (14) und der Oberseite der Blockanode (10) ein;
b) die Gabelzinken (20, 21) sind an der Unterseite wenigstens eines Schlaggabel-Massekörpers (22) angeordnet, der oberhalb des Anodenstangen-Jochs (14) auf- und abbewegbar ist; c) der Schlaghub (24) der Schlaggabel entspricht dem Abstand zwi
schen den Gabelzinken (20, 21) und der Unterseite des Jochs (14) (untere Position der Schlaggabel) bzw. dem Abstand zwischen der Oberseite des Jochs (14) und der Unteseite des Schlaggabel-Massekörpers (22) (obere Position der Schlaggabel).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur schonenden Trennung von Blockanoden von ihren Anodenstangen im Bereich der Aluminium-Schmelzflusselektrolyse, wobei die Blockanoden mit ihren an der Oberseite eingeformten Zapfenlöchern vermittels ringspaltfüllender Metallgusshülsen an den zu einem Joch ausgebildeten unteren zapfenartigen Anodenstangenenden angehängt sind.
Zur Vorbereitung von Blockanoden für ihren Einsatz in der Aluminium-Schmelzflusselektrolyse müssen die Anodenblöcke mit Stromzuführungsstangen bzw. den sogenannten Anodenstangen fest verbunden werden. Dazu werden die unteren Enden der Anodenstangen, die meistens zu einem Joch mit zwei, drei oder vier benachbart zueinander angeordneten Stangenenden ausgebildet sind, von oben in entsprechend vorgeformte Ausnehmungen des Anodenblocks eingeführt und die verbleibenden Zwischenräume bzw. Hohlräume in den Ausnehmungen werden dann mit flüssigem Eisen ausgegossen. Dabei bilden sich um die Zapfen genannten Anodenstangenenden Gusshülsen, die sowohl eine mechanische Festigkeit der Verbindung Anodenstange/Blockanode als auch eine gute elektrische Leitfähigkeit von der Anodenstange in die Blockanode bewirken. Nach dem Erstarren des Gussmetalls entsteht eine feste Haftverbindung zwischen der Gusshülse und dem Anodenstangenende sowie zwischen der Gusshülse und dem Anodenblock.
Solche in sogenannten Anodenfabriken aus kalziniertem Petrolkoks und in der Regel Pech als Bindemittel in Rüttelmaschinen durch Verdichtung der körnigen Formkörpermassen hergestellten und danach gebrannten Anodenblöcke haben sehr große Abmessungen und sie weisen ein entsprechend hohes Gewicht auf, siehe z. B. die von der KHD Humboldt Wedag AG veröffentlichte Broschüre 10-715e mit Photos von neuen noch unverbrauchten Blockanoden auf Seiten 2 und 3.
Nach dem Abbrand der Anode verbleiben an der Anodenstange noch ein Anodenrest sowie die Gusshülsen, die von den unteren Anodenstangenenden beseitigt werden müssen, in der Regel durch Absprengen oder Abziehen, bevor ein neuer Anodenblock an der Anodenstange befestigt wird.
Wenn es beim Prozess des Gießens der Eisen-Gusshülsen zum Auftritt von Fehlern kommen sollte, kann es notwendig werden, die an sich einsatzfertige Blockanode wieder von ihrer Anodenstange zu trennen. Würde man zu diesem Trennen bisher bekannte Abziehpressen zum Abziehen von Restanoden sowie Gusshülsen von den Anodenstangen mit Anwendung hoher Abziehkräfte einsetzen, würde die an sich brauchbare Blockanode in unerwünschter Weise beschädigt oder ganz zerbrochen werden und jedenfalls ihre Wiederverwendung unmöglich gemacht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich noch unverbrauchte Blockanoden nach Auftreten fehlerhafter Gusshülsen von den Jochenden ihrer Anodenstangen maschinell trennen lassen, und zwar so schonend, dass sowohl die Blockanode als auch die Anodenstange jeweils unversehrt bleiben und wieder verwendet werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die schonende Trennung der Blockanoden von ihren Anodenstangen-Jochenden gelingt erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung mit einer Schlaggabel mit unteren Zinken, die in die Lücken zwischen dem Anodenstangen-Joch und der Oberseite der angehängten Blockanode einführbar sind. Die Gabelzinken sind an der Unterseite wenigstens eines Schlaggabel-Massekörpers angeordnet, der oberhalb des Anodenstangen-Jochs mit einem bestimmten Hub etwa vertikal auf- und abbewegbar ist. Dabei entspricht dieser Schlaghub der Schlaggabel dem Abstand zwischen den Gabelzinken und der Jochunterseite (untere Position der Schlaggabel) bzw. zwischen der Jochoberseite und der Unterseite des Schlaggabel-Massekörpers (obere Position der Schlaggabel), und gleichzeitig ist der Schlaghub in seiner Größe so eingestellt, dass die Gabelzinken beim Abwärtshub die Oberseite des am Anodenstangen-Joch angehängten Anodenblocks gerade nicht berühren.
Die Schlaggabel wird über einen Hubzylinder der erfindungsgemäßen Vorrichtung um die oben definierte Schlaghublänge periodisch angehoben und durch Schwerkrafteinwirkung einfach wieder fallen gelassen. Dabei schlägt die Schlaggabel bei der Aufwärtsbewegung von unten und bei der Abwärtsbewegung von oben auf das Anodenstangen-Joch, während der Anodenblock auf dem als Unterlage ausgebildeten Sockel der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen bleibt. Nach einer bestimmten Anzahl von Schlaghüben bzw. Lastwechseln lockern sich die Zapfen des Anodenstangen-Jochs in den Zapfenlöchern der Blockanode und sie ragen während der Lockerungsprozedur immer weiter aus den Zapfenlöchern der Blockanode heraus, bis die während der Prozedur nur lose gehaltene Anodenstange mit ihrem Joch vollständig von der Blockanode getrennt ist, so dass sowohl die Anodenstange als insbesondere auch die unversehrt gebliebene Blockanode nach Beseitigung der Metallgusshülsen wieder verwendet werden können.
Die Erfindung und deren weiteren Merkmale und Vorteile werden anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
1 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Vertikalschnitt längs der Linie B-B der 2,
2 einen Vertikalschnitt längs der Linie A-A der 1, und
3 den Schnitt der 2 in einer Position des Anodenstangen-Jochs, das von der angehängt gewesenen Blockanode bereits getrennt ist.
1 zeigt eine Blockanode 10 mit drei an ihrer Oberseite eingeformten Zapfenlöchern, in die entsprechend drei Zapfen 11, 12, 13 des zu einem Joch 14 ausgebildeten unteren Endes einer Anodenstange 15 eingefügt sind, wobei die ringspaltförmigen Zwischenräume zwischen den Zapfen und den Zapfenlöchern mit flüssigem Eisen zur Bildung von Metallgusshülsen 16 ausgefüllt worden sind. Sofern die Metallgusshülsen 16 fehlerhaft hergestellt sein sollten, bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung die Möglichkeit, die Blockanode 10 vom Anodenstangen-Joch 14 schonend zu trennen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Rahmen 17 mit einem unteren Sockel 18 und einer oberen Quertraverse 19 auf. Auf den Sockel 18 wird die Anode 10 mit ihrer Anodenstange 15 abgelegt. Eine in der Vorrichtung auf- und abbewegbare Schlaggabel greift mit ihren im Ausführungsbeispiel zwei unteren Zinken 20, 21 in die Lücken zwischen dem Joch 14 und der Oberseite der Blockanode 10 ein. Die Gabelzinken 20, 21 sind an der Unterseite eines Schlaggabel-Massekörpers 22 angeordnet, der oberhalb des Anodenstangen-Jochs 14 auf- und abbewegbar ist, indem an der Oberseite des Schlaggabel-Massekörpers 22 ein Hubzylinder 23 angreift, der mit seinem oberen Ende an der oberen Quertraverse 19 des Maschinenrahmens 17 angelenkt ist, d. h. mittels des Hubzylinders ist die Schlaggabel periodisch anhebbar, wobei die Schlaggabel nach jeder Anhebeperiode einfach durch Schwerkrafteinwirkung wieder fallengelassen werden kann.
Dabei entspricht der Schlaghub 24 der Schlaggabel dem Abstand zwischen den Gabelzinken 20, 21 und der Unterseite des Jochs 14 (untere Position der Schlaggabel) bzw. dem Abstand zwischen der Oberseite des Jochs 14 und der Unterseite des Schlaggabel-Massekörpers 22 (obere Position der Schlaggabel wie in den 1 bis 3 gezeigt). D. h. die Schlaggabel schlägt beim Aufwärtshub jeweils von unten und beim Abwärtshub jeweils von oben am Anodenstangen-Joch 14 an. Die Schlagintensität des Hubzylinders 23 kann sogar so eingestellt werden, dass die Schlagintensität der Schlaggabel beim Aufwärtshub höher ist als beim Abwärtshub.
Jedenfalls lockern sich nach einer bestimmten Anzahl von Lastwechseln die Zapfen 11, 12, 13 in ihren Zapfenlöchern, das Joch 14 ragt immer weiter aus der Blockanode 10 heraus, bis die Anodenstange 15 samt Joch 14 und Gusshülsen 16 vollständig vom unversehrt gebliebenen Anodenblock getrennt ist, wie in 3 angezeigt. Dabei wird während der Schlagprozedur die abgelegte Blockanode 10 nicht angehoben.
In 1 ist noch zu erkennen, dass der Schlaggabel-Massekörper 22 im Maschinenrahmen 17 vertikal geführt ist, z. B. an Rollenführungen 25, 26. Der Schlaggabel-Massekörper 22 weist eine zentrale Durchgangsöffnung auf, mit der er die Anodenstange 15 umgibt. Außerdem sind an der oberen Quertraverse 19 des Maschinenrahmens 17 Schwenkklammern 27 zum losen Umschließen, d. h. zum losen Festhalten der Anodenstange 15 angelenkt.

Claims

Vorrichtung zur schonenden Trennung von Blockanoden von ihren Anodenstangen (15) im Bereich der Aluminium-Schmelzflusselektrolyse, wobei die Blockanoden (10) mit ihren an der Oberseite eingeformten Zapfenlöchern mittels ringspaltfüllender Metallgusshülsen (16) an den zu einem Joch (14) ausgebildeten unteren zapfenartigen Anodenstangenenden angehängt sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) eine Schlaggabel greift mit ihren unteren Zinken (20, 21) in die Lücken zwischen dem Anodenstangen-Joch (14) und der Oberseite der Blockanode (10) ein; b) die Gabelzinken (20, 21) sind an der Unterseite wenigstens eines Schlaggabel-Massekörpers (22) angeordnet, der oberhalb des Anodenstangen-Jochs (14) auf- und abbewegbar ist; c) der Schlaghub (24) der Schlaggabel entspricht dem Abstand zwi schen den Gabelzinken (20, 21) und der Unterseite des Jochs (14) (untere Position der Schlaggabel) bzw. dem Abstand zwischen der Oberseite des Jochs (14) und der Unteseite des Schlaggabel-Massekörpers (22) (obere Position der Schlaggabel).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Sockel (18) zur Ablage der Blockanode (10) samt Anodenstange (15) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schlaggabel-Massekörper (22) an vertikalen Führungen (25, 26) des Maschinenrahmens (17) geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite des Schlaggabel-Massekörpers (22) ein Hubzylinder (23) angreift, der mit seinem oberen Ende an einer oberen Quertraverse (19) des Maschinenrahmens (17) angelenkt ist und mittels dem die Schlaggabel (20, 21, 22) periodisch anhebbar ist, wobei die Schlaggabel nach den Anhebeperioden jeweils durch Schwerkrafteinwirkung fallengelassen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagintensität des Hubzylinders (23) und damit der Schlaggabel beim Aufwärtshub höher ist als beim Abwärtshub.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaggabel beim Aufwärtshub jeweils von unten und beim Abwärtshub jeweils von oben am Anodenstangen-Joch (14) anschlägt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der oberen Quertraverse (19) des Maschi nenrahmens (17) Schwenkklammern (27) zum losen Festhalten der Anodenstange (15) angelenkt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oberhalb des Anodenstangen-Jochs (14) angeordnete Schlaggabel-Massekörper (22) eine Durchgangsöffnung aufweist, mittels der er die Anodenstange (15) umgibt.