DE102008025090A1 - Device for producing aluminum, comprises cathodic vessel, anode means, electrical source for generating direct current between the cathodic vessel and the anode means for extracting molten aluminum from bath, and assembly with chisel - Google Patents
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- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/14—Devices for feeding or crust breaking
Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Aluminium, umfassend ein kathodisches Gefäß, Anodenmittel, eine elektrische Quelle zur Erzeugung eines Gleichstromes zwischen dem kathodischen Gefäß und den Anodenmitteln zur Gewinnung von geschmolzenem Aluminium aus einem Bad, und eine Baugruppe mit einem Meißel zum Aufbrechen einer Kruste, welche sich während der Herstellung in dem Gebiet der Anodenmittel ausbildet, wobei der Meißel einen Messstab, welcher innerhalb eines Innenrohres des Meißels platziert ist, mit einem Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Bades umfasst.The The invention relates to a device for producing aluminum, comprising a cathodic vessel, anode means, an electrical source for generating a direct current between the cathodic vessel and the anode means for Extraction of molten aluminum from a bath, and an assembly with a chisel for breaking a crust, which is itself during manufacture in the field of anode agents forms, the chisel a dipstick, which within a Inner tube of the chisel is placed, with a temperature sensor for detecting the temperature of the bath.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Der sehr wichtige Rohstoff Aluminium wird heutzutage mittels Verfahren wie einem Hall/Heroult-Becken gewonnen. Während dieses Verfahrens wird Aluminium aus einem Bad durch Erzeugen eines elektrischen Flusses zwischen einem kathodischen Gefäß, welches das Bad enthält, und einer Anode gewonnen. Dadurch wird eine Schicht geschmolzenen Aluminiums auf dem Boden des kathodischen Gefäßes gebildet und mittels Absaugen entnommen, während der sich während der Elektrolyse bildende Sauerstoff mit dem Kohlenstoff der Anode zu Kohlendioxid reagiert. Außerdem bildet sich eine Kruste im Bereich der Anode, welche das Bad überdeckt. Diese Kruste muss aufgebrochen werden, um dem kathodischen Gefäß während der Aluminiumherstellung weiteres Aluminiumoxid zuzuführen. Aus diesem Grunde ist üblicherweise eine Baugruppe mit einem Meißel vorgesehen. Da die Konstanz der Temperatur des Bades einen wesentlichen Einfluss auf die Effizienz des Hall/Heroult-Beckens hat, muss zusätzlich für gewöhnlich eine Vorrichtung zum Messen der Temperatur angeordnet werden, um die Zuführung zum Becken zu regeln.Of the very important raw material aluminum is nowadays by means of process won as a Hall / Heroult basin. During this Process is aluminum from a bath by generating an electric River between a cathodic vessel, which the bath contains, and won an anode. This will a layer of molten aluminum on the bottom of the cathodic Formed vessel and removed by suction, during the forming during the electrolysis Oxygen reacts with the carbon of the anode to form carbon dioxide. In addition, a crust forms in the region of the anode, which covers the bath. This crust must be broken be to the cathodic vessel during the aluminum production to supply more alumina. For this reason, usually an assembly with provided with a chisel. As the constancy of the temperature the bath has a significant impact on the efficiency of the Hall / Heroult basin has, in addition, usually one Device for measuring the temperature can be arranged to the Feeding to the basin to regulate.
Stand der TechnikState of the art
Die
Der Nachteil einer derartigen Vorrichtung ist, dass die Notwendigkeit von zumindest zwei beweglichen Kolben besteht, einer zum Bewegen des Meißels und einer zum Bewegen des Messstabs. Des Weiteren besteht die Gefahr, dass erstarrtes Bad auf der Oberfläche des Messstabs ein Festhaften zwischen Meißel und Messstab erzeugen könnte, so dass keine Relativbewegung zwischen den beiden mehr möglich ist. Ein weiterer Nachteil ist, dass aufgrund des umgebenden Gehäuses eine Messung der Temperatur eine entsprechend lange Zeit in Anspruch nehmen wird.Of the Disadvantage of such a device is that the need consists of at least two moving pistons, one for moving of the chisel and one for moving the dipstick. Furthermore There is a risk that solidified bath on the surface of the dipstick a clinging between chisel and dipstick could produce, so that no relative movement between the two more possible. Another disadvantage is that due to the surrounding housing a measurement of the temperature a correspondingly long time will take.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Messen der Temperatur des Bades zur Verfügung zu stellen, welche einen simplen Aufbau und schnelle Messzeiten bietet. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Auswirkungen von erstarrtem Bad auf die Funktionalität der Vorrichtung zur reduzieren.It Therefore, the object of the present invention is a device to provide for measuring the temperature of the bath, which offers a simple structure and fast measuring times. Of Furthermore, it is an object of the present invention to provide the effects of solidified bath on the functionality of the device to reduce.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben.These The object is based on the preamble of claim 1 in conjunction solved with its characterizing features. Advantageous developments The invention are defined in the dependent claims played.
Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass ein Messstab einen oberen Teil mit einem größeren Durchmesser und einer kleinen axialen Erstreckung zum Befestigen des Messstabs am Meißel und einen restlichen Teil mit einem kleineren Durchmesser aufweist. Dadurch wird ein Luftspalt zwischen dem Meißel und dem restlichen Teil des Messstabs gebildet. Aufgrund der festen Verbindung zwischen Meißel und Messstab ist ein weiterer Kolben nicht nötig, wobei eine Messung der Badtemperatur während des Aufbrechens der Kruste mit dem Meißel ausgeführt wird. Da der Messstab innerhalb des Meißels angeordnet ist, ist er des Weiteren besser vor der Umgebung geschützt, so dass ein den Messstab umgebendes Gehäuse nicht benötigt wird. Daher können die Messzeiten zur Erfassung der Badtemperatur reduziert werden. Zusätzlich hat aufgrund der Anordnung des Messstabes erstarrtes Bad auf der Oberfläche der Baugruppe keinen Einfluss auf die Funktionalität.The Invention includes the technical teaching that a dipstick a upper part with a larger diameter and a small axial extension for attaching the measuring rod on Chisel and a remaining part with a smaller diameter having. This will create an air gap between the chisel and the remaining part of the dipstick. Because of the solid Connection between chisel and dipstick is another Piston not necessary, taking a measurement of the bath temperature while breaking the crust with the chisel is performed. Because the dipstick is located inside the chisel is, he is also better protected from the environment, so that a housing surrounding the dipstick is not needed becomes. Therefore, the measuring times for detecting the bath temperature be reduced. In addition, due to the arrangement of the dipstick solidified bath on the surface of the assembly no influence on the functionality.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Meißel aus drei Hohlzylindern, von denen der erste als Mantel und in Kombination mit dem zweiten als Bodenteil des Meißels dient, während der zweite des Weiteren den ersten Zylinder mit dem dritten verbindet, welcher das Innenrohr zum Tragen des Messstabes bildet, wobei zwischen dem ersten und dem dritten Hohlzylinder ein Luftspalt besteht. Dadurch wird eine Luftisolation zwischen dem Innenrohr und dem Mantel des Meißels ausgebildet, was die Temperatureinflüsse über den Mantel reduziert und die Messung verbessert.According to a preferred embodiment of the invention, the chisel consists of three hollow cylinders, the first of which serves as a shell and in combination with the second as the bottom part of the chisel, while the second further connects the first cylinder to the third, which supports the inner tube for supporting the chimney Measuring rod forms, wherein there is an air gap between the first and the third hollow cylinder. As a result, an air insulation between the inner tube and the shell of the bit is formed, what the temperature influences over reduces the coat and improves the measurement.
Vorteilhafterweise steht der restliche Teil des Messstabes mit einer Spitze über den Bodenbereich des Meißels vor. Dies resultiert in einer weiteren Verbesserung der Messung, da der Messstab früher mit dem Bad in Kontakt tritt.advantageously, the remaining part of the measuring rod overlaps with a tip the ground area of the chisel. This results in a further improvement of the measurement, as the dipstick earlier comes into contact with the bath.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steht die Messspitze über den Bodenbereich des Meißels um ungefähr 0 bis 50 mm vor. Mit einem Überstand dieser Größe ist eine optimale Messung möglich, während gleichzeitig die mechanische Belastung des Messstabes während des Aufbrechens der Kruste niedrig gehalten werden kann.According to one Another preferred embodiment is the measuring tip over the bottom area of the bit at about 0 to 50 mm before. With a supernatant of this size Optimal measurement is possible while at the same time the mechanical load on the dipstick during breakage the crust can be kept low.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass der obere Teil des Messstabes nicht metallisch ist. Dadurch besteht kein metallischer Kontakt zwischen dem Messstab und dem Meißel und der Messfehler wird entsprechend reduziert.It is an advantage of the present invention that the upper part of the measuring rod is not metallic. As a result, there is no metallic Contact between the dipstick and the chisel and the measurement error will be reduced accordingly.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht das Innenrohr des Meißels aus Stahl. Dies hat den Vorteil, dass das Innenrohr in der Lage ist, der thermischen Belastung in dem Bad standzuhalten und den Messstab zuverlässig zu tragen.Corresponding another embodiment of the present invention the inner tube of the chisel is made of steel. This has the Advantage that the inner tube is capable of thermal stress to withstand in the bath and the dipstick reliably too wear.
Vorteilhafterweise liegt die Größe des Luftspalts zwischen Meißel und Messstab bei einem Außendurchmesser des Meißels von 50 bis 150 mm im Bereich von 1 bis 50 mm. Bei diesem Verhältnis zwischen den Größen des Meißels und des Luftspalts wird eine ausreichende Luftisolation erreicht.advantageously, the size of the air gap lies between chisels and dipstick at an outside diameter of the bit from 50 to 150 mm in the range of 1 to 50 mm. In this relationship between the sizes of the chisel and the air gap a sufficient air insulation is achieved.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Temperatursensor durch Platzieren eines Thermoelements an dem unteren Ende des Messstabs ausgeführt, während ein Kabel zum Verbinden des Thermoelements innerhalb des Messstabs verläuft. Durch Verwendung eines derartigen Aufbaus kann eine Temperaturmessung genau und auf einfache Art und Weise ausgeführt werden.According to one Another embodiment of the invention is the temperature sensor by placing a thermocouple at the lower end of the dipstick, while a cable for connecting the thermocouple inside of the measuring rod runs. By using such a structure Can a temperature measurement accurately and easily be executed.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt.Further, The measures improving the invention will be described below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the figure shown in more detail.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description the drawing
Die
einzige Figur zeigt schematisch den Meißel
Folglich
ist es mit einem derartigen Aufbau möglich, die Temperatur
des Bades eines Hall/Heroult-Beckens während des Aufbrechens
der sich bildenden Kruste mit dem Meißel
- 11
- Meißelchisel
- 22
- erster Hohlzylinderfirst hollow cylinder
- 33
- zweiter Hohlzylindersecond hollow cylinder
- 44
- dritter Hohlzylinderthird hollow cylinder
- 55
- Luftspaltair gap
- 66
- Messstabdipstick
- 77
- oberer Teil Stabupper Part rod
- 88th
- restlicher Teil Stabremaining Part rod
- 99
- Spitzetop
- 1010
- Luftspaltair gap
- 1111
- Thermoelementthermocouple
- 1212
- Kabelelectric wire
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - US 6065867 A [0003] - US 6065867 A [0003]
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DE200810025090 DE102008025090A1 (en) | 2008-05-26 | 2008-05-26 | Device for producing aluminum, comprises cathodic vessel, anode means, electrical source for generating direct current between the cathodic vessel and the anode means for extracting molten aluminum from bath, and assembly with chisel |
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DE102008025090A1 true DE102008025090A1 (en) | 2009-12-17 |
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ID=41317551
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
US6065867A (en) | 1994-12-09 | 2000-05-23 | Aluminium Pechiney | Method and device for measuring the temperature and the level of the molten electrolysis bath in cells for aluminum production |
-
2008
- 2008-05-26 DE DE200810025090 patent/DE102008025090A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6065867A (en) | 1994-12-09 | 2000-05-23 | Aluminium Pechiney | Method and device for measuring the temperature and the level of the molten electrolysis bath in cells for aluminum production |
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Legal Events
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