Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einschließen der Wannengase in einer Aluminiumelektrolysewanne, und insbesondere in einer abgedeckten Wanne, von der mindestens eine Abdeckung lokal und vorübergehend entfernt wird, um einen Eingriff an der Wanne zu erlauben, insbesondere einen Vorgang des Wechselns von Anoden, was allgemein erfordert, die zwei einander benachbarten und vor der entsprechenden Anodenstange befindlichen Wannenabdeckungen zu entfernen.The invention relates to a method and apparatus for trapping the well gases in an aluminum electrolytic tray, and more particularly in a covered tray from which at least one cover is locally and temporarily removed to permit engagement with the tray, in particular a process of changing anodes , which generally requires removing the two tray covers adjacent to each other and located in front of the corresponding anode bar.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird unter Bezug auf 1, die eine schematische Querschnittsansicht einer Aluminiumelektrolysewanne ist, daran erinnert, dass eine solche Schmelzflusselektrolysewanne 1 einen Wannenmantel 2 von allgemein parallelepipedischer und im oberen Bereich offener Form enthält, und deren Boden eine feuerfeste Isolierung 3 trägt, die selbst kohlenstoffhaltige Kathodenblöcke stützt, welche eine Kathode 4 bilden, die seitlich von einer Lage einer feuerfesten Auskleidungspaste 5 umgeben ist, die nach außen gegen eine Wand 6 aus Graphit und Ziegeln anliegt, die ein inneres Futter des Mantels 2 bildet. Diese Einheit innerhalb des Mantels 2 enthält ein Elektrolysebad 7, das aus in Kryolith gelöstem Aluminiumoxid besteht und auf eine Temperatur zwischen 950° und 1000°C gebracht wurde. In dieses Bad 7 sind vorgebrannte Kohlenstoffanoden 8 getaucht, die in zwei parallelen Reihen angeordnet und jede mit dem unteren Ende einer senkrechten Anodenstange 9 fest verbunden sind, die sowohl als mechanischer Halt für die entsprechende Anode 8 als auch für ihre Stromversorgung dient, wobei diese Stange 9 in der Stellung des elektrisch leitenden Kontakts gegen eine Stromzufuhrleiste 10 durch eine Stangenverriegelungsvorrichtung 11 verriegelt wird. In der Basis des Mantels 2 wird die Kathode 4 waagerecht von einer Stromsammelleiste 12 durchquert, die aus dem Mantel 2 austritt, um an die Stromversorgung anderer Wannen 1 einer Aluminiumhütte angeschlossen zu werden. Wenn so ein elektrischer Strom zwischen den Anoden 8 und der Kathode 4 angelegt wird, zersetzt sich das Aluminiumoxid in Aluminium, das ein Metallbad 13 bildet, welches die Kathode 4 bedeckt, und in Sauerstoff, der mit jeder Anode 8 reagiert und deren progressive Verbrennung bewirkt.For a better understanding of the invention with reference to 1 , which is a schematic cross-sectional view of an aluminum electrolytic sump, is reminiscent of such a fused-salt electrolytic sump 1 a tub coat 2 of generally parallelepipedic and open-topped form, and the bottom of which is a refractory insulation 3 which itself supports carbonaceous cathode blocks, which is a cathode 4 form laterally from a layer of refractory lining paste 5 surrounded, which faces outward against a wall 6 made of graphite and bricks, which is an inner lining of the mantle 2 forms. This unit within the mantle 2 contains an electrolysis bath 7 , which consists of aluminum oxide dissolved in cryolite and was brought to a temperature between 950 ° and 1000 ° C. In this bath 7 are prebaked carbon anodes 8th immersed, which are arranged in two parallel rows and each with the lower end of a vertical anode rod 9 are firmly connected, both as a mechanical stop for the corresponding anode 8th as well as serving for their power supply, this rod 9 in the position of the electrically conductive contact against a power supply strip 10 by a bar locking device 11 is locked. In the base of the coat 2 becomes the cathode 4 horizontally from a power collector 12 crosses out of the mantle 2 leaks to power the other tubs 1 to be connected to an aluminum smelter. If such an electric current between the anodes 8th and the cathode 4 is applied, the aluminum oxide decomposes into aluminum, which is a metal bath 13 forms, which is the cathode 4 covered, and in oxygen, with each anode 8th reacts and causes their progressive combustion.
Das Flüssigmetall-Aluminium des Bads 13 wird regelmäßig aus der Elektrolysewanne 1 entfernt.The liquid metal aluminum of the bath 13 gets regularly out of the electrolysis tank 1 away.
Der obere Teil des Elektrolysebads 7 ist verfestigt, indem er eine Kruste 14 bildet, die das Bad 7 bedeckt und es thermisch nach oben wie auch seitlich zur Paste 5 und zur Wand 6 isoliert.The upper part of the electrolysis bath 7 is solidified by having a crust 14 that forms the bath 7 covered and thermally top as well as side to paste 5 and to the wall 6 isolated.
Die Elektrolysereaktion an jeder Anode 8 bewirkt eine Emission von Rauch und Gas 15, die über der Wanne 1 um die und über den Anoden 8 und die Kruste 14 wandert, die mit einer Schicht 16 von Aluminiumoxid bedeckt ist, die sich von den oberen Rändern der Wand 6 bis zu den Seitenwänden der Anoden 8 erstreckt, um eine gewisse Dichtheit zu verleihen. Das Aluminiumoxid dieser Schicht 16 wird von einem Trichter 17 geliefert, der zwischen den zwei Stromzufuhrleisten 10 gehalten wird, und dieser Trichter 17 gewährleistet ebenfalls die Versorgung des Elektrolysebads 7 mit Aluminiumoxid durch Öffnungen, die regelmäßig mit Hilfe von zwischen den Anoden 8 senkrecht beweglichen rohrförmigen Stahlstangen, die zur Vereinfachung der Figur nicht dargestellt sind, durch die Kruste 14 gebohrt werden, um die Kruste zu durchbohren und Aluminiumoxid in das Elektrolysebad 7 zu injizieren. Diese Stangen, Stecher-Dosierer genannt, können mit Hilfe von Arbeitszylindern, vorzugsweise Druckluftzylindern, gemäß einer senkrechten Bewegung betätigt werden. Die Zersetzung des Aluminiumoxids durch Elektrolyse zieht nämlich eine Verringerung seines Gehalts im Elektrolysebad 7 nach sich, und wenn dieser Gehalt unter einen Grenzwert fällt, ist es notwendig, das Bad 7 mit Hilfe dieser Stecher-Dosierer wieder mit Aluminiumoxid zu versorgen.The electrolysis reaction at each anode 8th causes an emission of smoke and gas 15 that over the tub 1 around and over the anodes 8th and the crust 14 wanders that with a layer 16 Covered by alumina, extending from the upper edges of the wall 6 up to the side walls of the anodes 8th extends to give a certain tightness. The alumina of this layer 16 is from a funnel 17 delivered between the two power strips 10 held, and this funnel 17 also ensures the supply of the electrolysis bath 7 with alumina through openings that are regular with the help of between the anodes 8th vertically movable tubular steel bars, which are not shown to simplify the figure, by the crust 14 be drilled to pierce the crust and alumina in the electrolysis bath 7 to inject. These rods, called Stecher dosing, can be operated by means of working cylinders, preferably pneumatic cylinders, according to a vertical movement. The decomposition of the aluminum oxide by electrolysis namely reduces its content in the electrolysis bath 7 in itself, and if this content falls below a threshold, it is necessary to take the bath 7 to supply with alumina again with the help of these engraver dosing devices.
Die meisten Rauche und Gase mit Schadstoffkonzentrationen, von denen manche für die Umgebung und die menschliche Gesundheit sehr schädlich sind, die unter der Kruste 14 und den Anoden 8 gefangen sind, entweichen durch die periodisch von den Stechern-Dosierern in die Kruste 14 gebohrten Löcher und durch die Risse, die in der Kruste 14 existieren können, um sich im oberen Teil der Wanne 1 mit den weniger konzentrierten, aber ebenfalls verunreinigten und giftigen Rauchen und Gasen zu vermischen, die von den Reaktionen im Bereich der Anoden 8 stammen. Um die Verbreitung der Gesamtheit dieser verunreinigten und giftigen Rauche und Gase 15 in die Umgebungsatmosphäre um die Wanne 1 herum zu vermeiden, wo Personal arbeitet, sind einerseits Reihen von abnehmbaren Abdeckungen 18 auf den Seiten der Wanne angeordnet, um diese verunreinigten und giftigen Rauche und Gase, nachfolgend kollektiv Wannengase genannt, in einem Volumen einzuschließen, das von diesen Abdeckungen 18 und den Bauelementen im oberen Bereich der Wanne 1 über den Bädern 7 und 13, der Kruste 14 und den Anoden 8 begrenzt wird, und werden andererseits diese Wannengase permanent aus der Wanne 1 abgesaugt, um Filterungs- und Reinigungsbehandlungen in Anlagen wie Gasbehandlungszentren zu erfahren, um in diesen Wannengasen enthaltene Schadstoffe wie Kohlendioxid und -monoxid, Schwefeldioxid, gasförmiger Fluorwasserstoff (HF), Partikel von Kohlenstoff und von Aluminiumoxid, Stäube und Fluorverbindungen, vor der Abgabe der Gase in die Atmosphäre aufzufangen, aufzuarbeiten und ggf. zu recyceln.Most fumes and gases with levels of pollutants, some of which are very harmful to the environment and human health, are below the crust 14 and the anodes 8th trapped, escape through the periodically from the engraver dosers into the crust 14 drilled holes and through the cracks in the crust 14 can exist in the upper part of the tub 1 to mix with the less concentrated but also contaminated and poisonous fumes and gases resulting from the reactions in the anodes 8th come. To spread the totality of these polluted and poisonous fumes and gases 15 in the ambient atmosphere around the tub 1 On the one hand, to avoid where personnel work, are rows of removable covers 18 placed on the sides of the tub to trap these contaminated and toxic fumes and gases, collectively referred to hereafter as tub gases, in a volume separated from these covers 18 and the components in the upper area of the tub 1 over the baths 7 and 13 , the crust 14 and the anodes 8th is limited, and on the other hand, these tub gases permanently from the tub 1 aspirated to undergo filtration and purification treatments at facilities such as gas treatment centers to contain pollutants such as carbon dioxide and monoxide, sulfur dioxide, gaseous hydrogen fluoride (HF), particles of carbon and alumina, dusts and fluorine compounds in these well gases, prior to the discharge of the gases to catch up in the atmosphere, to work up and if necessary to recycle.
Diese Wannengase werden von der Oberseite der Wanne durch Absauggänge 19 abgesaugt, die sich zwischen dem zentralen Trichter 17 und den zwei Stromzufuhrleisten 10 erstrecken, und werden dann durch eine Öffnung (nicht dargestellt) zu einem Sammelkreislauf der Wannengase, die von mehreren Wannen 1 einer Aluminiumhütte erzeugt werden, und anschließend zu geeigneten Behandlungsanlagen abgeführt, indem sie nacheinander Absaugrohre der Gase jeder Wanne 1 und dann Kollektoren durchqueren, die die Ausgangsdurchsätze einer Gruppe von Wannen sammeln. These tub gases are taken from the top of the tub by suction ducts 19 sucked off, which is between the central funnel 17 and the two power supply rails 10 extend, and are then through an opening (not shown) to a collection circuit of the well gases from several wells 1 an aluminum smelter are generated, and then discharged to suitable treatment plants, by successively suction tubes of the gases of each tub 1 and then traversing collectors that collect the output throughputs of a group of wells.
Reihen von lösbaren Abdeckungen 18 sind in den der vorliegenden Beschreibung beiliegenden 2a, 3, 4, 7 und 8 dargestellt, die nachfolgend beschrieben werden.Rows of removable covers 18 are included in the present description 2a . 3 . 4 . 7 and 8th shown below.
Da diese Reihen von Abdeckungen 18 nicht dicht sind, ist klar, dass das Absaugen der Wannengase zum Zweck ihrer Behandlung in dem in der Wanne 1 von den Abdeckungen 18 begrenzten Volumen einen leichten Unterdruck erzeugt, der zu einem Ansaugen von Umgebungsluft in die Wanne 1 führt, die sich mit den Wannengasen 15 vermischt und mit diesen in die Netze von Rohren und Kollektoren abgeführt wird, die die normalerweise abgedeckten, also geschlossenen Elektrolysewannen 1 mit den Filterungs- und Reinigungsanlagen der Gasbehandlungszentren verbinden.Because these rows of covers 18 are not tight, it is clear that the aspiration of the tub gases for the purpose of their treatment in the tub 1 from the covers 18 limited volume creates a slight negative pressure, resulting in a suction of ambient air into the tub 1 leads, which deals with the Wannengasen 15 mixed and discharged with these in the networks of pipes and collectors, the normally covered, ie closed electrolysis baths 1 connect with the filtering and cleaning equipment of the gas treatment centers.
Im Betrieb sind Eingriffe an Wannen notwendig, sei es auch nur, um zyklisch die verbrauchten Anoden 8 auszuwechseln, mit Hilfe einer Hubanlage, die typischerweise eine Laufbrücke enthält, die sich nicht nur über einer Gruppe von nebeneinander fluchtend angeordneten Wannen 1, sondern auch entlang jeder Wanne verschiebt, von in der Ebene rechteckiger länglicher Form, wobei diese Laufbrücke es ermöglicht, nach einem Öffnen der Wanne durch das Abheben zum Beispiel von zwei einander benachbarten Abdeckungen 18 vor oder gegenüber der Stange 9 einer zu auswechselnden Anode 8, die zu ersetzende Anode mittels ihrer Stange 9 anzuheben, und sie dann außerhalb der Wanne abzusetzen, um sie anschließend zu ersetzen, indem eine neue Anode 8 in der Wanne angeordnet wird. Danach werden die zwei lokal und vorübergehend von der Wanne 1 entfernten Abdeckungen 18 wieder auf dieser angeordnet.In operation, interventions on tubs are necessary, even if only cyclically the consumed anodes 8th with the help of a lifting system, which typically includes a gangway, not only over a group of juxtaposed wells 1 but also displaces along each tray, of rectangular in the plane of elongated shape, this gangway makes it possible, after opening the tray by the lifting of, for example, two adjacent covers 18 in front of or opposite the pole 9 one to be replaced anode 8th , the anode to be replaced by means of its rod 9 then raise it outside the tub to subsequently replace it with a new anode 8th is placed in the tub. After that, the two become local and temporary from the sink 1 removed covers 18 arranged again on this.
Um aber zu verhindern, dass während der Öffnungszeit der Wanne 1 durch das Abheben dieser zwei Abdeckungen 18 Wannengase aus der Wanne austreten und die Umgebungsatmosphäre verunreinigen und das sich dort befindende Personal vergiften, ist eine offene Wanne 1 Gegenstand einer Über-Absaugung mit Hilfe einer Über-Absaugungsanlage, die bei den Elektrolysewannen darauf abzielt, die Freisetzungen von Gas und Staub zu reduzieren, indem der Absaugdurchsatz erhöht wird, wenn eine oder mehrere Abdeckungen 18 für Arbeiten an einer Wanne geöffnet werden.But to prevent that during the opening time of the tub 1 by taking off these two covers 18 When the gases escape from the tub and contaminate the surrounding atmosphere and poison the personnel there, there is an open tub 1 The subject of over-extraction by means of an over-suction system, which aims at the electrolysis baths to reduce the release of gas and dust by the suction throughput is increased if one or more covers 18 be opened for work on a tub.
Derzeit werden mehrere Arten von Über-Absaugungsanlagen verwendet.Currently several types of over-suction systems are used.
Gemäß einem ersten Anlagentyp ist zur Durchführung der Über-Absaugung jedes Ausgangsrohr der von einer Wanne kommenden Gase mit einem Fahnen-Schieber zum Umleiten der Gase ausgestattet, der es ermöglicht, die Wannengase vom normalen Absaugnetz mit Hauptkollektor zu einem sekundären Absaugnetz umzuleiten, das einen Sekundärkollektor aufweist, der mit Booster genannten Ventilatoren verbunden ist, die mit dem für die Über-Absaugung notwendigen Durchsatz absaugen können, und die überabgesaugten Wannengase werden anschließend wieder in das Hauptabsaugnetz eingespeist, das sie zu den Gasbehandlungsanlagen führt. Eine solche Ausführung ist in der Patentschrift WO 2008/074386 beschrieben und kann Fahnen-Schieber zur Durchsatzumleitung verwenden, wie sie in der Patentschrift WO 2005/111480 des Anmelders der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind. Eine solche Anlage ist teuer, da sie ein doppeltes Netz erfordert. Zusätzlich zu mindestens einem Hauptventilator erfordert sie mindestens einen ortsfesten oder beweglichen dedizierten Sekundärventilator. Wenn ein Sekundärventilator ortsfest ist, erfordert die Anlage Fahnen-Schieber, die die Ausgangsgase der Wanne von einem Kreislauf zum anderen umschwenken, was die Kosten der Anlage und der Wartung noch erhöht. Wenn der Sekundärventilator beweglich ist, erfordert er viele und aufwändige Eingriffe, die die Arbeitskräfte exponieren, die unter kritischen Bedingungen arbeiten.According to a first type of plant, to carry out the over-suction of each outlet pipe, the gas coming from a sump is provided with a diverter valve for diverting the gases, which allows diverting the pan gases from the normal main collector suction network to a secondary suction network comprising a secondary collector connected to the booster called fans, which can suck with the necessary throughput for the over-suction, and the überabgesaugten tub gases are then fed back into the Hauptabsaugnetz that leads them to the gas treatment plants. Such an embodiment is in the patent WO 2008/074386 and can use flag slide for Durchsatzumleitung, as described in the patent WO 2005/111480 described by the applicant of the present application. Such a system is expensive because it requires a double network. In addition to at least one main fan, it requires at least one fixed or movable dedicated secondary fan. When a secondary fan is stationary, the system requires flagpads that swirl the output gases of the tub from one circuit to another, adding to the cost of the system and maintenance. When the secondary fan is movable, it requires many and elaborate interventions that expose the workers working under critical conditions.
Bei einem zweiten Typ von Über-Absaugungsanlage, wie er in den Patentschriften EP 1 845 775 und US 2009/0159434 beschrieben wird, enthält die Anlage ein Druckluftnetz, das Düsen oder Ejektoren speist, die je in einem Wannenausgangsrohr angeordnet sind, so dass die Ausgangsgase der Wanne durch Ejektorwirkung mit einer größeren Geschwindigkeit abgesaugt werden, um einen Über-Absaugdurchsatz zu erzeugen. Aber das Druckluftnetz ist teuer im Einbau (erfordert einen oder mehrere Kompressoren großer Leistung) und im Betrieb (komplizierte Steuerung und Positionierung der Düsen, die parallel zur Achse des Rohrs montiert werden müssen). Außerdem sind die Düsen teuer im Einbau und führen zu Problemen der Abnutzung durch Abrieb, woraus eine komplexe Wartung folgt.In a second type of over-suction system, as described in the patents EP 1 845 775 and US 2009/0159434 is described, the plant includes a compressed air network, which feeds nozzles or ejectors, which are each arranged in a tub outlet pipe, so that the output gases of the tub are ejected by ejector effect at a greater speed to produce an over-suction throughput. But the compressed air network is expensive to install (requires one or more high power compressors) and in operation (complicated control and positioning of the nozzles to be mounted parallel to the axis of the pipe). In addition, the nozzles are expensive to install and lead to problems of wear by abrasion, resulting in a complex maintenance follows.
Ein dritter Typ einer Über-Absaugungsanlage, wie er in den Patentschriften US 4,668,352 und US 2009/0159434 beschrieben wird, ist derart, dass für jede Wanne ein oder mehrere Regelventile es ermöglichen, den Absaugdurchsatz der Wanne oder von verschiedenen Abschnitten innerhalb einer Wanne durch das Steuern eines Stellantriebs pro Regelventil zu regeln, in manchen Fällen abhängig von der Temperaturschwankung eines Wannenabschnitts, bei dem mindestens eine Abdeckung geöffnet wurde, und in anderen Fällen oder zusätzlich, um eine Durchsatzeinschränkung bei normaler Absaugung zu begrenzen oder zu beseitigen, um zu einem Über-Absaugdurchsatz überzugehen, wobei die verwendeten Ventile zum Beispiel Ventile mit schwenkbarer Membran, von der Art Drosselklappe, oder Ventile mit gleitender Membran, von der Art Flachschieber, sind. Diese Systeme mit einzelnen oder mehreren Ventilen, die bei jeder der Wannen einer Aluminiumhütte angewendet werden, führen zum Einbau einer beträchtlichen Anzahl von Regelventilen, Betätigungs-Stellantrieben und von Regelsystemen mit ggf. zugeordneten Sensoren, zum Beispiel Temperaturmessfühlern, woraus sich wesentlich höhere Einbau- und Wartungskosten ergeben. Eine solche Anlage kann nämlich eine große Empfindlichkeit aufweisen und sich leicht verstellen, da die Drosselklappe(n) des oder der Regelventile von einem Stellantrieb in einer Stellung des teilweisen Verschlusses gehalten wird oder werden, woraus sich sehr hohe Instandhaltungs- und Wartungskosten ergeben.A third type of over-suction system, as described in the patents US 4,668,352 and US 2009/0159434 is such that, for each well, one or more control valves make it possible to control the suction throughput of the tub or from different sections within controlling a tub by controlling one actuator per control valve, in some cases depending on the temperature variation of a tub portion where at least one cover has been opened, and in other cases or additionally, to limit or eliminate a flow restriction in normal aspiration to pass to an over-suction, wherein the valves used, for example, valves with a pivotable diaphragm, the type throttle valve, or sliding diaphragm valves, of the type flat slide. These single or multiple valve systems applied to each of the troughs of an aluminum smelter result in the installation of a considerable number of control valves, actuator actuators, and control systems with associated sensors, for example, temperature sensors, resulting in significantly higher installation and operating costs Maintenance costs result. Namely, such a system can have a high sensitivity and can be easily adjusted because the throttle valve (s) of the control valve (s) are held by an actuator in a partial shutter position, resulting in very high maintenance and service costs.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die wesentlich wirtschaftlicher einsetzbar sind als die Über-Absaugungsanlagen und es ermöglichen, eine Einschließung der Wannengase in der abgedeckten Elektrolysewanne zu gewährleisten, in der diese Wannengase erzeugt werden, während mindestens eine Abdeckung lokal und vorübergehend von dieser Wanne entfernt wird.The object underlying the invention is to propose a method and a device which are much more economical to use than the over-suction systems and make it possible to ensure an enclosure of the well gases in the covered electrolysis tank, in which these well gases are generated, while at least one Cover is removed locally and temporarily from this tub.
Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Idee, eine pneumatische Sperre zwischen dem Inneren und der Außenumgebung der Wanne im Bereich der entfernten Abdeckung(en) herzustellen, ohne die Ausführung der Eingriffe an der Wanne zu stören, die das Entfernen der Abdeckung(en) erforderlich gemacht haben, insbesondere die Auswechselvorgänge der Anoden dieser Wanne.It is the idea underlying the invention to provide a pneumatic barrier between the interior and the exterior of the tub in the area of the removed cover (s) without interfering with the performance of the trough interventions which require removal of the cover (s) have, in particular the Auswechselvorgänge the anodes of this tub.
Aus dem Patent US 3,729,399 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kontrolle der Gase einer Aluminiumelektrolysewanne ohne Abdeckung bekannt, die die Wiedergewinnung, die Einschließung und die Absaugung der Gasemissionen einer Wanne durch eine Absaugungsanlage ohne Über-Absaugung erlauben, aber ein Sammeln und eine Abfuhr oberhalb des Elektrolysebads der von unterhalb der Kruste kommenden, stark konzentrierten Wannengase gewährleisten, die sich vom Sammeln und von der Abfuhr der sich oberhalb der Kruste bildenden Wannengase mit geringeren Schadstoffkonzentrationen unterscheiden. Dies wird mit Hilfe eines Ventilators durchgeführt, der durch eine Durchsatzsteuervorrichtung hindurch Umgebungsluft in einen Umfangskanal am oberen Rand des Wannenmantels bläst und über den ganzen Umfang der Wanne über Ablenkplatten zur Innenseite der Wanne mündet, um einen Luftschleier zu formen, der von unten nach oben und von einem Rand der Wanne nach innen zu den Absaugungsgängen geblasen wird, wo der Luftschleier durch eine normale Absaugungsanlage der nicht konzentrierten Wannengase um einen zentralen Schaft herum abgesaugt wird, durch den der Aluminiumoxid-Trichter das Elektrolysebad durch ein in die Kruste gebohrtes Loch versorgen kann, und durch den, in Gegenrichtung, die von unterhalb der Kruste kommenden, stark konzentrierten Wannengase zu einer Behandlungsanlage dieser Gase abgeführt werden.From the patent US 3,729,399 For example, there are known a method and apparatus for controlling the gases of an aluminum electrolysis sump without cover, which allow the recovery, containment and extraction of gaseous emissions of a sump by a suction system without over-suction, but collection and discharge above the electrolysis bath from below Ensuring the crust coming, highly concentrated well gases, which differ from the collecting and the discharge of forming above the crust Wannengase with lower pollutant concentrations. This is done by means of a fan which blows ambient air through a flow control device into a peripheral channel at the top of the tub jacket and over the entire circumference of the tub via baffles to the inside of the tub to form an air curtain, from bottom to top and from an edge of the trough is blown inwardly to the suction ducts, where the air curtain is sucked through a normal exhaust system of the non-concentrated tank gases around a central shaft through which the alumina funnel can feed the electrolysis bath through a hole drilled in the crust, and through which, in the opposite direction, the highly concentrated well gases coming from below the crust are discharged to a treatment plant of these gases.
Diese Einschließungsvorrichtung mit hochsteigendem Luftschleier für eine nicht abgedeckte Elektrolysewanne hat den Hauptnachteil, dass das Blasen des Luftschleiers von unten nach oben, der anschließend von der Sammelanlage der nicht konzentrierten Wannengase abgesaugt wird, ein permanentes Blasen erfordert, was zu einem großen Verbrauch von Druckluft und somit zu einer Anlage mit teurem Betrieb führt. Außerdem ist die Abwesenheit einer Abdeckung einer solchen Wanne ein Gefahrenfaktor für das an dieser Wanne arbeitende Personal aufgrund der Abwesenheit eines physikalischen Schutzes zwischen dem Inneren und der Außenumgebung der Wanne, und außerdem sind der Kanal und die Umfangs-Ablenkplatten der Vorrichtung, die den oberen Rand des Wannenmantels umgeben, besonders den Beschädigungen bei den Vorgängen des Anodenwechselns und dem Spritzen oder Herunterfallen von Materialien, die auf diesen Kanal und diese Ablenkplatten fallen können, sowie aufgrund ihres Aussetzens der intensiven Hitze und dem Staub, die von der Wanne abgegeben werden, ausgesetzt.This entrapment device with high-rise air curtain for an uncovered electrolytic sump has the major disadvantage that blowing the air curtain from bottom to top, which is subsequently exhausted from the non-concentrated well gases sump, requires permanent blasting, resulting in a large consumption of compressed air and thus leads to a plant with expensive operation. In addition, the absence of covering such a pan is a hazard to the personnel working on this pan because of the absence of physical protection between the interior and exterior of the pan, and also the channel and perimeter baffles of the device are the top edge surrounded by the tub jacket, especially the damage in the processes of anode replacement and the spraying or falling of materials that may fall on this channel and these baffles, as well as exposed due to their exposure to the intense heat and dust that are discharged from the tub.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, einen Einschluss im Bereich der Wanne durch eine pneumatische Sperre zu gewährleisten, die räumlich und zeitlich begrenzt ist, und die die Hauptnachteile der aus der US 3,729,399 bekannten Vorrichtung nicht aufweist.The present invention aims to ensure an enclosure in the tub by a pneumatic lock, which is spatially and temporally limited, and the main disadvantages of the US 3,729,399 does not have known device.
Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Einschließen der Wannengase in einer abgedeckten Aluminiumelektrolysewanne, von der mindestens eine Abdeckung lokal und vorübergehend entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Schritt enthält, der darin besteht, mindestens einen Luftstrahl im Wesentlichen ausgehend von einem Rand der von der mindestens einen entfernten Abdeckung begrenzten Öffnung zu blasen, um einen Luftschleier zu formen, der die Öffnung vollständig bedeckt und eine dynamische pneumatische Sperrwirkung zwischen den Wannengasen im Inneren der Wanne und der Umgebungsatmosphäre außerhalb der Wanne schafft.To this end, the inventive method for trapping the well gases in a covered aluminum electrolytic tray, from which at least one cover is locally and temporarily removed, is characterized in that it comprises at least one step consisting in having at least one jet of air substantially from one edge to blow the opening delimited by the at least one remote cover to form an air curtain that completely covers the opening and provides a dynamic pneumatic barrier between the tub gases inside the tub and the ambient atmosphere outside the tub.
So ist der Bediener bei Handhabungen an der Wanne geschützt, ohne dass der Luftschleier ein Hindernis für diese Handhabungen bildet, und indem die Emissionen von verunreinigten Wannengasen nach außerhalb der Wanne vermieden werden. Indem die Herstellung eines Luftschleiers auf die Öffnung mit begrenzter Fläche entsprechend einer oder mehreren entfernten Abdeckungen begrenzt wird, werden außerdem der notwendige Luftdurchsatz sowie die für seinen Erhalt verbrauchte Leistung deutlich beschränkt, und die zu diesem Zweck eingesetzten materiellen Einrichtungen sind ebenfalls deutlich wirtschaftlicher, beim Einbau sowie bei der Nutzung, als diejenigen einer Über-Absaugungsanlage. This protects the operator from manipulation of the tub without obstructing the air curtain and avoiding the emissions of contaminated tub gases to the outside of the tub. Moreover, by limiting the manufacture of an air curtain to the limited area opening corresponding to one or more removed covers, the necessary air flow and power consumed to maintain it are significantly limited and the physical equipment used for this purpose is also significantly more economical to install as well as in use, as those of an over-extraction system.
Vorteilhafterweise besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, den mindestens einen Luftstrahl durch mindestens eine vorzugsweise lineare Düse zu blasen, die sich im Wesentlichen entlang einer der vier Seiten der vom Umfang einer entfernten Abdeckung oder von zwei entfernten benachbarten Abdeckungen begrenzten Öffnung erstreckt, und die so von oben nach unten und von der Mitte der Wanne zu einer Seite dieser Wanne geneigt ist, und einen geneigten, vorzugsweise im Wesentlichen ebenen Luftschleier zu formen, der sich im Wesentlichen in der vorzugsweise rechtwinkligen geneigten Öffnung erstreckt.Advantageously, the method according to the invention consists in blowing the at least one jet of air through at least one preferably linear nozzle which extends essentially along one of the four sides of the opening delimited by the circumference of a removed cover or by two adjacent coverings, and thus from above is inclined downwards and from the center of the tub to one side of this tub, and to form an inclined, preferably substantially planar air curtain which extends substantially in the preferably rectangular inclined opening.
Die Abdeckungen moderner Wannen sind nämlich geneigt, aber im Wesentlichen flach und rechtwinklig, was die Verwendung von linearen Düsen ermöglicht, um einen ebenen Luftschleier herzustellen.Namely, the covers of modern tubs are inclined, but substantially flat and rectangular, which allows the use of linear nozzles to produce a flat air curtain.
Die Abdeckungen bestimmter Wannen können aber leicht gewölbt sein, mit einer nach außen weisenden Konvexität. Ihre Krümmung ist aber ausreichend mäßig, damit es möglich ist, die vom Abheben einer Abdeckung begrenzte Öffnung durch einen Luftschleier mit analoger Krümmung zu bedecken, der durch mindestens eine ebenfalls gebogene Düse erzeugt wird. In diesem Fall ist oder sind die den gebogenen Luftschleier erzeugende(n) Düse(n) im Wesentlichen auf einer waagerechten oder geneigten Seite der entsprechenden Öffnung angeordnet.The covers of certain tubs may be slightly curved, with an outwardly facing convexity. But their curvature is sufficiently moderate, so that it is possible to cover the limited opening of a cover opening by an air curtain with analog curvature, which is generated by at least one also curved nozzle. In this case, the nozzle (s) generating the bent air curtain is or are arranged substantially on a horizontal or inclined side of the corresponding opening.
Folglich besteht in diesen beiden Fällen das Verfahren darin, den Luftschleier durch das Blasen mindestens eines vorzugsweise ebenen Luftstrahls im Wesentlichen von einer geneigten Seite der geneigten Öffnung mindestens bis zur gegenüberliegenden geneigten Seite zu formen.Thus, in both of these cases, the process consists in forming the air curtain by blowing at least one preferably plane air jet substantially from an inclined side of the inclined opening at least to the opposite inclined side.
Alternativ kann das erfindungsgemäße Verfahren aber darin bestehen, den Luftschleier durch das Blasen in der gleichen Richtung von mindestens zwei ebenen und im Wesentlichen koplanaren Luftstrahlen im Wesentlichen von einer im Wesentlichen waagerechten oberen Seite der geneigten Öffnung und mindestens bis zur ihr gegenüberliegenden, im Wesentlichen waagerechten unteren Seite zu formen.Alternatively, however, the method according to the invention may consist of blowing the air curtain in the same direction of at least two plane and substantially coplanar air jets substantially from a substantially horizontal upper side of the inclined opening and at least to the lower, substantially horizontal lower side Shape page.
In diesem letzteren Fall besteht das Verfahren außerdem darin, die mindestens zwei Luftstrahlen ausgehend von zwei Düsen zu blasen, die in Richtung der oberen Seite voneinander einen Abstand haben, der den Durchgang einer Anodenstange der Wanne zwischen den zwei Düsen erlaubt, und außerdem mindestens einen Luftstrahl zu blasen, der bezüglich der mindestens zwei Luftstrahlen quer verläuft, um den Einschließungs-Luftschleier in dem Raum zwischen den zwei Düsen zu vervollständigen.In this latter case, moreover, the method consists of blowing the at least two jets of air from two nozzles spaced apart from one another in the direction of the upper side allowing passage of an anode rod of the sump between the two jets, and also at least one jet of air which is transverse with respect to the at least two jets of air to complete the trapping air curtain in the space between the two jets.
Also können vorteilhafterweise gemäß der Erfindung der oder die Luftstrahlen, die den erfindungsgemäßen Luftschleier bilden, seitlich von einer geneigten Seite zur anderen einer durch das Abheben mindestens einer Abdeckung freigesetzten Öffnung, oder von oben nach unten und von der Mitte der Wanne zu einer Seite dieser letzteren, mit einer Neigung geblasen werden, die im Wesentlichen derjenigen der Abdeckungen entspricht.Thus, advantageously, according to the invention, the air jet or jets forming the air curtain of the invention may laterally be inclined from one side to the other by opening at least one cover, or from top to bottom and from the center of the sump to one side of the latter , are blown with an inclination substantially equal to that of the covers.
Um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, hat die Erfindung ebenfalls eine Vorrichtung zur Einschließung der Wannengase in einer abgedeckten Aluminiumelektrolysewanne zum Gegenstand, von der mindestens eine Abdeckung lokal und vorübergehend entfernt wird, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Folgendes enthält:
- – mindestens eine Düse zum Blasen mindestens eines Luftstrahls, der einen vorzugsweise im Wesentlichen ebenen Luftschleier formen kann, der sich über eine ausreichende Fläche erstreckt, um im Wesentlichen eine vorzugsweise rechtwinklige Öffnung zu bedecken, die von oben nach unten und von der Mitte zu einer Seite der Wanne geneigt ist, und von mindestens einer entfernten Abdeckung der Wanne begrenzt wird, wobei die mindestens eine Düse so eingerichtet ist, dass sie von mindestens einem Teil der Wanne und/oder von mindestens einer Wannenabdeckung getragen wird, und
- – mindestens eine Quelle zur Versorgung der mindestens einen Düse mit Luft oder Druckluft, zum Blasen des mindestens einen Luftstrahls zum Formen des Luftschleiers, der eine dynamische pneumatische Sperrwirkung zwischen den Wannengasen im Inneren der Wanne und der Umgebungsatmosphäre außerhalb der Wanne schafft.
In order to carry out the method according to the invention, the invention also relates to a device for enclosing the well gases in a covered aluminum electrolytic sump, from which at least one cover is locally and temporarily removed, and which is characterized in that it comprises: - At least one nozzle for blowing at least one jet of air capable of forming a preferably substantially planar air curtain which extends over a sufficient area to substantially cover a preferably rectangular opening which is from top to bottom and from the center to a side the tub is inclined, and is bounded by at least one removed cover of the tub, wherein the at least one nozzle is adapted to be carried by at least a part of the tub and / or at least one tub cover, and
- - At least one source for supplying the at least one nozzle with air or compressed air, for blowing the at least one air jet for forming the air curtain, which creates a dynamic pneumatic barrier effect between the well gases inside the tub and the ambient atmosphere outside the tub.
Das Einsetzen eines lokalen und vorübergehenden Luftschleiers beim Entfernen, und vorzugsweise sogar kurz vor dem Entfernen, einer oder mehrerer Abdeckungen der Wanne, zum Beispiel beim Auswechseln von Anoden, ist perfekt kompatibel mit der Beibehaltung des Hauptabsaugungsnetzes der Wannengase, dessen Betrieb absolut ohne negativen Einfluss auf den Aufbau, die vorübergehende Aufrechterhaltung und dann das Beseitigen des Luftschleiers ablaufen kann, der eine oder mehrere entfernte benachbarte Abdeckungen ersetzt.The insertion of a local and temporary air curtain upon removal, and preferably even just prior to removal, of one or more covers of the tub, for example when replacing anodes, is perfectly compatible with the maintenance of the main exhaust duct of the ductwork, the operation of which can take place absolutely without negatively affecting the construction, the temporary maintenance and then the elimination of the air curtain replacing one or more distant neighboring roofs.
Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so, dass die mindestens eine Düse eine vorzugsweise lineare Düse ist, die mindestens einen vorzugsweise im Wesentlichen ebenen Luftstrahl bläst, die eingerichtet ist, um zumindest teilweise auf einer Abdeckung getragen zu werden, die auf der Wanne angeordnet und einer entfernten Abdeckung benachbart ist, und die im Wesentlichen entlang einer geneigten Seite der geneigten Öffnung angeordnet ist, welche zumindest zum Teil von der entfernten Abdeckung begrenzt wird, wobei die Düse konfiguriert ist, um den mindestens einen Luftstrahl seitlich und zur gegenüberliegenden geneigten Seite der Öffnung und vorzugsweise im Wesentlichen in der Ebene dieser letzteren zu blasen, wenn die Öffnung rechtwinklig ist.Advantageously, the device according to the invention is such that the at least one nozzle is a preferably linear nozzle which blows at least one preferably substantially planar jet of air adapted to be at least partially carried on a cover disposed on the tray and remote Cover is adjacent, and which is disposed substantially along an inclined side of the inclined opening, which is at least partially bounded by the removed cover, wherein the nozzle is configured to the at least one air jet laterally and to the opposite inclined side of the opening and preferably to blow substantially in the plane of the latter, when the opening is rectangular.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Anordnung zur Herstellung eines quer verlaufenden Luftschleiers, bei der die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Teil in die Abdeckungen integriert ist, ist mindestens eine vorzugsweise lineare Düse in jede Abdeckung der Wanne im Wesentlichen entlang einer geneigten Seite des Umfangs der Abdeckung integriert und öffnet sich nach außerhalb der Abdeckung, indem sie fest mit einem Luftausstoßmodul in Form eines an der Abdeckung befestigten länglichen Kastens verbunden ist, der die Düse mit Luft versorgt und selbst im Wesentlichen in der Mitte seiner Länge von einem Rohr zur Versorgung mit Luft oder Druckluft mit Luft versorgt wird, das über ein ggf. elastisches Ansatzstück, welches mit einem vorzugsweise selbstdichtenden Anschluss mit Schnellkupplung ausgestattet ist, mit einem Ventil mit manueller oder gesteuerter Betätigung zur Verbindung mit einer Luft- oder Druckluftquelle verbunden ist, die aus einem Luft- oder Druckluftversorgungsnetz besteht, das sich entlang der Seiten von Wannen einer Aluminiumhütte erstreckt.According to a first advantageous arrangement for producing a transverse air curtain in which the device according to the invention is partially integrated in the covers, at least one preferably linear nozzle is integrated into each cover of the trough substantially along an inclined side of the periphery of the cover and opens to the outside of the cover by being fixedly connected to an air ejection module in the form of an elongated box attached to the cover, which supplies the nozzle with air and even with air in the middle of its length from a pipe for supplying air or compressed air is, which is connected via an optionally elastic extension piece, which is equipped with a preferably self-sealing connection with quick coupling, with a valve with manual or controlled operation for connection to an air or compressed air source, the best from an air or compressed air supply network It extends along the sides of the tubs of an aluminum hut.
In einer anderen Betriebsart der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die auf der Ebene der durchzuführenden Investitionen wirtschaftlicher ist, wird die mindestens eine Düse lösbar auf der Wanne und/oder der eingesetzten Abdeckung gehalten, die sie zumindest teilweise trägt, und wird von einem Luftausstoßmodul in Form eines länglichen Kastens mit Luft oder Druckluft versorgt, mit dem die Düse fest verbunden ist, und das selbst mit Luft oder Druckluft durch mindestens ein Gebläse wie einen Ventilator versorgt wird, mit dem das Modul verbunden ist.In another mode of application of the device according to the invention, which is more economical at the level of investments to be made, the at least one nozzle is releasably held on the tray and / or the cover used, at least partially, and is shaped by an air ejection module an elongated box supplied with air or compressed air to which the nozzle is firmly connected, and which itself is supplied with air or compressed air by at least one fan such as a fan to which the module is connected.
Alternativ zu einem quer verlaufenden Luftschleier ermöglicht es die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls, einen von oben nach unten geblasenen und von der Mitte der Wanne zu einer von deren Seiten geneigten Luftschleier herzustellen, und in diesem Fall enthält die Vorrichtung mindestens zwei lineare Düsen, die je mindestens einen im Wesentlichen ebenen Luftstrahl blasen und lösbar von der Wanne getragen werden, auf der die Düsen im Wesentlichen entlang der oberen Seite der geneigten Öffnung angeordnet sind und in Richtung der oberen Seite einen Abstand zueinander haben, um den Durchgang einer Anodenstange der Wanne zwischen ihnen zu erlauben, wobei der Luftschleier von den im Wesentlichen ebenen Luftstrahlen geformt wird, die in gleicher Richtung wie die und im Wesentlichen koplanar zu der geneigten Ebene ausgerichtet sind, die durch die im Wesentlichen waagerechten oberen und unteren Seiten der geneigten Öffnung verläuft, wobei jede der mindestens zwei linearen Düsen mit einem von zwei Luftausstoßmodulen fest verbunden ist, die je die Form eines länglichen Kastens haben und von denen jedes die mit ihm fest verbundene(n) Düse oder Düsen mit Luft oder Druckluft versorgt, wobei die zwei Luftausstoßmodule selbst von mindestens einem Gebläse wie einem Ventilator mit Luft oder Druckluft versorgt werden, mit dem die Module verbunden sind.As an alternative to a transverse air curtain, the device according to the invention also makes it possible to produce an air curtain blown from top to bottom and from the center of the pan to an air curtain inclined from its sides, in which case the device comprises at least two linear nozzles, each one at least one bubble substantially plane air jet and are releasably supported by the trough on which the nozzles are arranged substantially along the upper side of the inclined opening and spaced from each other in the direction of the upper side to allow the passage of an anode rod of the trough between them wherein the air curtain is formed by the substantially planar air jets aligned in the same direction as and substantially coplanar with the inclined plane passing through the substantially horizontal upper and lower sides of the inclined opening, each of which is at least two with linear nozzles is firmly connected to one of two air ejection modules, each having the shape of an elongated box and each of which supplies the nozzle or nozzles fixed to it with air or compressed air, the two air ejection modules themselves from at least one fan such as a fan Air or compressed air are supplied, with which the modules are connected.
In diesem letzteren Fall enthält die Vorrichtung vorteilhafterweise außerdem mindestens eine seitliche, vorzugsweise lineare Düse, die sich quer bezüglich der zwei linearen Düsen auf einer Seite mindestens eines der zwei Luftausstoßmodule erstreckt, die zum anderen Modul gerichtet ist, um mindestens einen sekundären, vorzugsweise im Wesentlichen ebenen Luftstrahl zu blasen, der den Luftschleier im Zwischenraum zwischen den zwei Modulen vervollständigt, wobei die seitliche Düse von dem mindestens einen Gebläse mit Luft oder Druckluft versorgt wird, das das Luftausstoßmodul versorgt, mit dem die seitliche Düse fest verbunden ist.In this latter case, the device advantageously also includes at least one lateral, preferably linear, nozzle extending transversely with respect to the two linear nozzles on one side of at least one of the two air ejection modules directed to the other module by at least one secondary, preferably substantially one plane air jet, which completes the air curtain in the space between the two modules, wherein the lateral nozzle is supplied by the at least one fan with air or compressed air, which supplies the air ejection module to which the lateral nozzle is firmly connected.
In den Ausführungsformen der Vorrichtung, bei denen die Düsen nicht in die Abdeckungen integriert sind, ist die Vorrichtung vorteilhafterweise so, dass die mindestens eine Düse mit einer lösbaren Einheit fest verbunden ist, die mit Einrichtungen zur Befestigung an Hubeinrichtungen, die für die Auswechselvorgänge der Anoden der Wanne verwendbar sind, und/oder mit Einrichtungen zur Verschiebung entlang der Wanne, wie Füßen mit Laufrollen und/oder Gleitschienen, versehen, die es ermöglichen, die lösbare Einrichtung von einer Wanne zu einer anderen bzw. von einer Abdeckung oder einem Satz von zwei benachbarten Abdeckungen zu einer anderen Abdeckung oder einem anderen Satz von zwei benachbarten Abdeckungen auf der gleichen Seite einer Wanne zu verschieben.In the embodiments of the device in which the nozzles are not integrated in the covers, the device is advantageously such that the at least one nozzle is fixedly connected to a detachable unit with means for attachment to lifting devices, which are responsible for the replacement operations of the anodes the trough and / or provided with means for displacement along the tub, such as feet with rollers and / or slide rails, which enable the detachable device from one tub to another or from a cover or a set of two adjacent covers to another cover or another set of two adjacent covers on the same side of a tub to move.
In diesem Fall ist es immer die gleiche lösbare Einheit, oder sind es einige, in begrenzter Anzahl bezüglich der Anzahl von Wannen einer Aluminiumhütte, die nach Bedarf in den Reihen von Abdeckungen einer oder mehrerer Wannen einer Aluminiumhütte verschoben werden können, um eine lösbare Einheit dahin zu bringen, wo mindestens eine Abdeckung entfernt werden soll, und die Wanne somit lokal und vorübergehend offen ist. In this case, it is always the same detachable unit, or is it some, in limited numbers with respect to the number of troughs of an aluminum smelter, which can be displaced as needed in the rows of covers of one or more troughs of an aluminum smelter, around there a detachable unit to bring where at least one cover should be removed, and the tub is thus locally and temporarily open.
In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die lösbare Einheit einen steifen Rahmen enthält, der die mindestens eine Düse trägt und die geneigte Öffnung zumindest teilweise umrahmt, wobei der Rahmen auf die Wanne entlang einer ihrer normalerweise von Abdeckungen verschlossenen Seiten beweglich montiert ist, wobei der Rahmen vorzugsweise ebenfalls mindestens ein Gebläse zur Versorgung der mindestens einen Düse mit Luft oder Druckluft trägt.In this case, it is advantageous if the detachable unit includes a rigid frame supporting the at least one nozzle and at least partially framing the inclined opening, the frame being movably mounted on the tub along one of its sides normally closed by covers; Frame preferably also carries at least one fan for supplying the at least one nozzle with air or compressed air.
In einer einfachen und wirtschaftlichen Ausführung der Vorrichtung enthält außerdem im Bereich mindestens eines Luftausstoßmoduls dieser letzteren das Luftausstoßmodul einen länglichen rechtwinkligen parallelepipedischen Kasten mit quadratischem oder rechtwinkligem Querschnitt, von dem eine Unterseite die Auflageseite des Moduls auf der Wanne und/oder einer Wannenabdeckung bildet, und von dem eine Vorderseite lotrecht zur Unterseite zwischen ihrem unteren Rand und der Unterseite eine längliche lineare Düse formt, die sich vorzugsweise über praktisch die ganze Länge des Kastens erstreckt und zwischen mindestens zwei zueinander parallelen Längsrippen begrenzt ist, die den im Wesentlichen ebenen geblasenen Luftstrahl leiten, und deren Ausrichtung bezüglich der Vorderseite und der Unterseite die Richtung des im Wesentlichen ebenen, geblasenen Luftschleiers bestimmt.Furthermore, in a simple and economical embodiment of the device, in the region of at least one air ejection module of the latter, the air ejection module comprises an elongate rectangular parallelepipedic box of square or rectangular cross-section, of which a bottom forms the support side of the module on the pan and / or a pan cover, and of a front side perpendicular to the underside between its lower edge and the underside forms an elongate linear nozzle, which preferably extends over virtually the entire length of the box and is delimited between at least two mutually parallel longitudinal ribs, which guide the substantially plane air jet blown, and their orientation with respect to the front and the bottom determines the direction of the substantially flat, blown air curtain.
Wenn dieses Modul eines der zwei Module mit Abstand zueinander für den Durchgang einer Anodenstange zwischen ihnen ist, ist es außerdem vorteilhaft, wenn das Modul außerdem eine seitliche Düse enthält, die zwischen mindestens zwei seitlichen Rippen auf der Basis einer kleinen Endseite des Kastens begrenzt ist und mit Luft oder Druckluft von dem gleichen Gebläse versorgt wird, das die längliche lineare Düse des gleichen Kastens versorgt.If this module is one of the two modules spaced from one another for the passage of an anode rod between them, it is also advantageous if the module also includes a lateral nozzle defined between at least two lateral ribs on the base of a small end side of the box supplied with air or compressed air from the same fan supplying the elongated linear nozzle of the same box.
In den letzten oben vorgestellten Ausführungsformen kann die Luftversorgung mindestens eines Moduls von mindestens einem Ventilator gewährleistet werden, der durch ein Rohr mit einem Ansatzstück verbunden ist, das im Wesentlichen im Kasten vor einem ebenen Leitblech mündet, das schräg gegen die Vorderseite und gegen die Unterseite geneigt ist, um den ankommenden Luftstrom zu den Seiten des Leitblechs umzuleiten und ihn über die ganze Länge der entsprechenden länglichen Düse zu verteilen.In the last embodiments presented above, the supply of air to at least one module can be ensured by at least one fan, which is connected by a pipe to an endpiece which substantially opens in the box in front of a flat baffle inclined obliquely towards the front and against the bottom is to redirect the incoming air flow to the sides of the baffle and to distribute it over the entire length of the corresponding elongated nozzle.
In einer Variante ist mindestens ein Gebläse, das mindestens ein Luftausstoßmodul mit Luft oder Druckluft versorgt, mindestens ein Tangentialventilator, der in den entsprechenden Kasten integriert ist.In one variant, at least one fan that supplies at least one air ejection module with air or compressed air, at least one tangential fan, which is integrated in the corresponding box.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden, nicht einschränkend zu verstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen hervor, die unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen:Further advantages and features of the invention will become apparent from the following non-limitative description of exemplary embodiments which will be described with reference to the accompanying drawings, in which:
1 eine schematische Querschnittsansicht einer Aluminiumelektrolysewanne ist, die im rechten Halbschnitt abgedeckt und im linken Halbschnitt dieser Figur mit einem Luftschleier anstelle mindestens einer Abdeckung dargestellt ist, die mit Ausnahme des Luftschleiers des linken Halbschnitts bereits oben beschrieben wurde; 1 is a schematic cross-sectional view of an aluminum electrolysis tank, which is covered in the right half section and shown in the left half section of this figure with an air curtain in place of at least one cover, which has already been described above with the exception of the air curtain of the left half section;
2a eine perspektivische Seitenansicht einer Wanne ist, von der zwei benachbarte lösbare Abdeckungen 18 aus der Reihe von geneigten Abdeckungen entlang der sichtbaren großen Seite der Wanne entfernt wurden, um das Austreten einer Anode 8 und der entsprechenden Stange 9 zu erlauben; 2a a side perspective view of a tub is, of the two adjacent releasable covers 18 were removed from the series of inclined covers along the visible large side of the tub to allow the exit of an anode 8th and the corresponding rod 9 to allow;
2b eine vergrößerte Detailansicht der offenen Zone der Wanne der 2a mit einer Einschließungsvorrichtung ist, die einen quer verlaufenden Luftschleier herstellt; 2 B an enlarged detail view of the open zone of the tub 2a with an enclosure device that produces a transverse air curtain;
3 eine schematische Teildarstellung in Perspektive einer Vorrichtung analog zu derjenigen der 2a und 2b zur Herstellung eines quer verlaufenden Luftschleiers ist, der während eines Anodenwechsels von einer Anodenstange 9 durchquert wird; 3 a schematic partial view in perspective of a device analogous to that of 2a and 2 B for producing a transverse air curtain which is during an anode change from an anode rod 9 is crossed;
4 eine Ansicht analog zu 3 für eine Vorrichtung ist, bei der eine Blasdüse eines quer verlaufenden Schleiers in jede Abdeckung integriert ist; 4 a view analogous to 3 for a device in which a tuyere of transversal veil is integrated in each cover;
5 eine seitliche Ansicht von zwei benachbarten Abdeckungen einer Vorrichtung nach 4 ist und den Anschluss der Düsen an ein Druckluftnetz zeigt; 5 a side view of two adjacent covers of a device according to 4 is and shows the connection of the nozzles to a compressed air network;
6 eine schematische Ansicht am Ende der geneigten und ausgestatteten Abdeckungen der 5 ist, die mit dem Druckluftversorgungsnetz verbunden sind; 6 a schematic view at the end of the inclined and equipped covers the 5 is connected to the compressed air supply network;
7 eine Ansicht analog zu 2a für eine Einschließungsvorrichtung mit zwei Düsen ist, die auf den oberen Rand der Öffnung montiert sind, um einen von oben nach unten geblasenen und im Wesentlichen wie die Abdeckungen geneigten Luftschleier herzustellen; 7 a view analogous to 2a is for an enclosure device with two nozzles mounted on the upper edge of the opening to produce an air curtain blown from top to bottom and tilted substantially like the covers;
8 eine Ansicht analog zu 2b für die Ausführung der 7 ist; 8th a view analogous to 2 B for the execution of 7 is;
die 9a und 9b zwei perspektivische Ansichten der Vorder- bzw. Rückseite eines Beispiels eines Luftausstoßmoduls sind;the 9a and 9b two perspective views of the front and back of an example of a Luftausstoßmoduls are;
9c ein vergrößerter Querschnitt des Moduls der 9a und 9b ist; 9c an enlarged cross section of the module of 9a and 9b is;
9d ein waagerechter Längsschnitt durch das Modul der 9a und 9b ist; 9d a horizontal longitudinal section through the module of 9a and 9b is;
10 eine schematische Ansicht der Versorgung des Moduls der 10 a schematic view of the supply of the module of
9a bis 9d durch einen einzigen Zentrifugalventilator ist, der mit dem Modul über ein Rohr verbunden ist; die 9a to 9d by a single centrifugal fan connected to the module via a pipe; the
11a, 11b und 12 Ansichten analog zu den 9a, 9b bzw. 9d für ein Luftausstoßmodul mit einer seitlichen Düse für die Ausstattung der in den 7 und 8 dargestellten Vorrichtung sind; 11a . 11b and 12 Views analogous to the 9a . 9b respectively. 9d for an air ejection module with a side nozzle for fitting in the 7 and 8th illustrated device are;
13 schematisch die zwei Luftausstoßmodule einer solchen Vorrichtung gemäß den 7 und 8 darstellt, deren zwei Module, die einen Abstand zueinander aufweisen, um den Durchgang einer Anodenstange zu erlauben, von dem gleichen einzigen Zentrifugalventilator versorgt werden, der mit den Modulen über Rohre verbunden ist; und 13 schematically the two air ejection modules of such a device according to the 7 and 8th 2, whose two modules, spaced from each other to allow passage of an anode rod, are supplied by the same single centrifugal fan connected to the modules via tubes; and
14 eine Ansicht analog zu 13 ist, deren zwei einen Abstand zueinander aufweisende Module jeweils von einem von zwei Zentrifugalventilatoren mit Luft versorgt werden, die mit den Modulen über Rohre verbunden sind. 14 a view analogous to 13 is, whose two spaced-apart modules are each supplied by one of two centrifugal fans with air, which are connected to the modules via pipes.
In den verschiedenen Figuren tragen die gleichen oder analogen Bauteile der verschiedenen beschriebenen Ausführungsbeispiele die gleichen numerischen oder alphanumerischen Bezugszeichen.In the various figures, the same or analogous components of the various described embodiments bear the same numerical or alphanumeric reference numerals.
Die im Querschnitt in 1 dargestellt Wanne 1 wird von zwei ebenen, in diesem Beispiel um einen Winkel von etwa 45° zur Waagerechten geneigten und rechtwinkligen Abdeckungen 18 abgedeckt, deren zwei große gegenüberliegenden Seiten geneigt sind, und deren zwei kleine Seiten, die obere und die untere, im Wesentlichen waagerecht sind und gegen einen waagerechten Längsträger 20 der Struktur der Wanne, der rechtwinklige Kerben zur Aufnahme der Stangen 9 von Anoden 8 aufweist, bzw. gegen den oberen Rand des Mantels 2 und der Wand 6 der Wanne anliegen.The in cross-section in 1 illustrated tub 1 is made up of two plane, in this example at an angle of about 45 ° to the horizontal inclined and rectangular covers 18 covered, whose two large opposite sides are inclined, and whose two small sides, the upper and the lower, are substantially horizontal and against a horizontal side member 20 the structure of the tub, the rectangular notches for receiving the rods 9 from anodes 8th has, or against the upper edge of the shell 2 and the wall 6 lie against the tub.
In 1 ist der linke Halbquerschnitt schematisch im Bereich einer Abdeckung 18 dargestellt, die entfernt und erfindungsgemäß durch einen schematisch gestrichelt dargestellten Luftschleier 21 ersetzt wurde, der im Wesentlichen wie die Abdeckung 18 geneigt ist, die dieser Luftschleier ersetzt, d. h. von oben nach unten und von innen zur Seite der Wanne 1, und dieser Luftschleier 21 wird durch einen ebenen Luftstrahl erhalten, der von oben nach unten gerichtet ist, wie durch den Pfeil am Ende der gestrichelten Linien angezeigt ist, und der von einer linearen Düse stammt, die in diesem Beispiel durch einen Längsschlitz definiert wird, der in der Seitenwand eines Luftausstoßmoduls 22 in Form eines länglichen zylindrischen Kastens ausgespart ist, der von einem Gebläse (nicht dargestellt) mit Luft versorgt wird, das mit dem Kasten 22 durch ein Rohr verbunden ist, wobei der Kasten 22 lösbar auf der Struktur der Wanne 1 entlang des und über dem im Wesentlichen waagerechten oberen Rand einer entfernten Abdeckung 1 angeordnet und befestigt ist, so dass der Luftschleier 21 sich über die ganze durch das Entfernen der Abdeckung 18 definierte Öffnung erstreckt und diese Öffnung vollständig bedeckt, die für bestimmte Eingriffe an der Wanne ausreichend ist.In 1 the left half cross section is schematically in the region of a cover 18 shown removed and according to the invention by a dashed lines shown air curtain 21 which was essentially like the cover 18 inclined, which replaces this air curtain, ie from top to bottom and from the inside to the side of the tub 1 , and this air curtain 21 is obtained by a plane jet of air directed from top to bottom, as indicated by the arrow at the end of the dashed lines, and derived from a linear nozzle, which in this example is defined by a longitudinal slot formed in the side wall of a air exhaust module 22 is recessed in the form of an elongated cylindrical box, which is supplied by a blower (not shown) with air, with the box 22 connected by a pipe, the box 22 detachable on the structure of the tub 1 along and above the substantially horizontal top edge of a removed cover 1 arranged and fixed, leaving the air curtain 21 over the whole by removing the cover 18 defined opening extends and this opening completely covered, which is sufficient for certain operations on the tub.
So bleiben die Wannengase aufgrund des Luftschleiers 21, der eine dynamische pneumatische Sperre bildet, die das verunreinigte Volumen innerhalb der Wanne von der Umgebungsatmosphäre außerhalb der Wanne trennt, im Inneren der Wanne eingeschlossen, selbst im Bereich der durch das Entfernen einer Abdeckung 18 freigesetzten Öffnung.This is how the tub gases remain due to the air curtain 21 which forms a dynamic pneumatic barrier which separates the contaminated volume within the sump from the ambient atmosphere outside the sump, enclosed within the sump, even in the area by removal of a cover 18 released opening.
In 2a ist die Wanne 1 der 1 auf einer Seite durch das Abheben von zwei benachbarten Abdeckungen 18 offen dargestellt, nach der Anordnung und lösbaren Befestigung eines Luftausstoßmoduls 23 auf und entlang der geneigten großen Seite einer an die Öffnung grenzenden Abdeckung 18, und auf der Seite dieser Öffnung, so dass dieses Modul 23 einen quer verlaufenden und im Wesentlichen wie die Abdeckungen 18 geneigten Luftschleier erzeugen kann, der sich vom Modul 23 bis zur geneigten großen Seite der noch eingesetzten anderen Abdeckung 18 erstreckt, die die gegenüberliegende geneigte Seite der Öffnung begrenzt, die von den zwei entfernten Abdeckungen definiert wird und in 2b in größerem Maßstab zu sehen ist, in der der Anodenschacht 24 sichtbar ist, aus dem die entsprechende Anode 8 und die sie tragende Stange 9 entfernt wurden, die, als sie in Stellung war, in der rechtwinkligen Ausnehmung 20a untergebracht war, die im waagerechten Längsträger 20 der Struktur der Wanne 1 ausgespart ist, während die unter den noch eingesetzten und der aus der Ausnehmung 20a entnommenen Stange benachbarten zwei Stangen 9 befestigten Anoden 8 teilweise durch die von den zwei entfernten benachbarten Abdeckungen freigesetzte Öffnung zu sehen sind. Der so erhaltbare, quer verlaufende Luftschleier 21 ist in 3 schematisch durch Querpfeile dargestellt, die dem ebenen und geneigten Luftstrahl entsprechen, der von der linearen Düse geliefert wird, die sich im Wesentlichen über die ganze Länge des Luftausstoßmoduls 23 erstreckt, in diesem Beispiel in Form eines länglichen Kastens von rechtwinkliger parallelepipedischer Form mit viereckigem Querschnitt, der sich auf dem der Öffnung der Abdeckung 18 benachbarten Rand erstreckt und lösbar befestigt ist, der links an diese vollständig vom Luftschleier 21 bedeckte Öffnung angrenzt, die sich bis zur eingesetzten Abdeckung 18 erstreckt, die die Öffnung rechts begrenzt.In 2a is the tub 1 of the 1 on one side by lifting off two adjacent covers 18 shown open, after the arrangement and releasably securing an air ejection module 23 on and along the inclined large side of a cover adjacent to the opening 18 , and on the side of this opening, so this module 23 a transverse and essentially like the covers 18 inclined air curtain, which is different from the module 23 up to the inclined large side of the still used other cover 18 extending, which defines the opposite inclined side of the opening, which is defined by the two removed covers and in 2 B on a larger scale can be seen in the anode shaft 24 is visible from which the corresponding anode 8th and the pole carrying it 9 which, when in position, were in the rectangular recess 20a was housed in the horizontal side member 20 the structure of the tub 1 is recessed, while those still in use and out of the recess 20a removed rod adjacent two rods 9 attached anodes 8th partially seen through the opening released from the two removed adjacent covers. The so obtainable, transverse air curtain 21 is in 3 schematically represented by cross arrows, the plane and inclined air jet, which is supplied by the linear nozzle, extending over substantially the entire length of the air ejection module 23 extends, in this example in the form of an oblong box of rectangular parallelepipedic quadrangular shape on the opening of the cover 18 extends adjacent edge and is releasably attached, the left to this completely from the air curtain 21 covered opening adjacent to the cover used 18 extends, which limits the opening on the right.
In 3 ist die Stange 9 der Anode, die im Schacht 24 der 2a und 2b untergebracht ist, in der Ausnehmung 20a im Struktur-Längsträger 20 der Wanne 1 in Stellung, wie dies vor dem Entfernen und nach dem Wiedereinsetzen der zwei Abdeckungen 18 der Fall ist, die für den Vorgang des Auswechselns der entsprechenden Anode 8 in gewisser Weise durch den Luftschleier 21 ersetzt werden.In 3 is the rod 9 the anode in the shaft 24 of the 2a and 2 B is housed in the recess 20a in the structure side member 20 the tub 1 in position, as before removing and after reinserting the two covers 18 the case is that for the process of replacing the corresponding anode 8th in a way through the air curtain 21 be replaced.
Das Luftausstoßmodul 23 wird vor dem Entfernen der zwei Abdeckungen, die die Öffnung begrenzen, durch die die entsprechende Anode 8 ausgetauscht wird, auf der es tragenden Abdeckung 18 angeordnet und befestigt, und der Luftschleier 21 kann entweder direkt nach dem Entfernen der zwei Abdeckungen 18 oder vorzugsweise direkt davor geformt werden, und in gleicher Weise kann der Luftschleier 21 durch das Stoppen der Luftversorgung des Moduls 23 und seiner oder seinen linearen Luftausstoßdüsen entweder direkt vor dem Wiedereinsetzen der zwei vorher entfernten Abdeckungen 18 oder vorzugsweise kurz nach diesem Einsetzen beseitigt werden, und erst danach kann das Luftausstoßmodul 23 entfernt werden, um durch Bediener oder mit Hilfe der Laufbrücke verschoben zu werden, die das Anodenwechseln erlaubt hat, um auf einer anderen Abdeckung für einen weiteren Arbeitsgang an der Wanne angeordnet zu werden.The air ejection module 23 is before removing the two covers that define the opening through which the corresponding anode 8th is exchanged on the carrying cover 18 arranged and fastened, and the air curtain 21 can either directly after removing the two covers 18 or preferably directly in front of it, and in the same way the air curtain can 21 by stopping the air supply to the module 23 and his or her linear air ejection nozzles either directly before reinstalling the two previously removed covers 18 or preferably shortly after this insertion, and only then can the air ejection module 23 be removed to be moved by operator or by means of the gangway, which has allowed the anode changes to be placed on another cover for another operation on the tub.
4 stellt schematisch die Bildung eines anderen quer verlaufenden Luftschleiers 21 durch eine Anlage dar, die Luftausstoßmodule 25 aufweist, die wie das Modul 23 der 2a, 2b und 3 angeordnet, aber jeweils in einer der Abdeckungen 18 entlang einer ihrer geneigten großen Seiten immer auf der gleichen Seite von einer Abdeckung zur anderen angeordnet und alle an das gleiche Druckluftverteilungssystem 26 angeschlossen sind, das sich entlang der Seiten der Wannen wie 1 erstreckt, und wie in den 5 und 6 dargestellt. 4 schematically illustrates the formation of another transverse air curtain 21 by a plant, the air ejection modules 25 that looks like the module 23 of the 2a . 2 B and 3 arranged, but in each case in one of the covers 18 arranged along one of their inclined large sides always on the same side from one cover to the other and all to the same compressed air distribution system 26 connected along the sides of the tubs like 1 extends, and as in the 5 and 6 shown.
In dieser Ausführung ist ein Modul 25 einer Luftausstoßvorrichtung in eine große Seite jeder Abdeckung 18 integriert und besitzt eine lineare Düse 27, die von einem Schlitz begrenzt wird, der sich seitlich nach außerhalb der Abdeckung 18 über praktisch die ganze Länge ihrer geneigten großen Seite erstreckt, wobei die Druckluftversorgung des Moduls 25 über ein Rohr 28 erfolgt, das sich über die untere Hälfte des Moduls 25 entlang seiner zur Innenseite der es tragenden Abdeckung 18 weisenden Seite erstreckt, und das untere Ende dieses Rohrs 28 ist über ein Ansatzstück 29, das elastisch sein kann und mit einem Anschluss 30 vom selbstdichtenden Typ mit Schnellkupplung ausgestattet ist, an ein Ventil 31 mit manueller Steuerung zur Verbindung mit dem Druckluftverteilungssystem 26 angeschlossen.In this version is a module 25 an air ejection device in a large side of each cover 18 integrated and has a linear nozzle 27 which is bounded by a slot extending laterally to the outside of the cover 18 extends over virtually the entire length of its inclined large side, with the compressed air supply to the module 25 over a pipe 28 This is done over the lower half of the module 25 along its inside to the cover carrying it 18 extending side, and the lower end of this tube 28 is about an extension 29 which can be elastic and with a connection 30 of self-sealing type with quick coupling is fitted to a valve 31 with manual control for connection to the compressed air distribution system 26 connected.
In den 7 und 8 ist eine Vorrichtung zur Einschließung der Wannengase dargestellt, die, wie in dem linken Halbschnitt der 1, von oben die Bildung eines Luftschleiers 21 gewährleistet, der eben und wie die zwei entfernten benachbarten Abdeckungen 18 einer Reihe von Abdeckungen 18 geneigt ist, die der Luftschleier ersetzt, um die Wannengase in der Wanne 1 einzuschließen, ohne den Vorgang des Auswechselns einer Anode und der entsprechenden Stange 9 zu behindern, unter den gleichen Bedingungen wie in den 2a und 2b, aber mit einer Luftausstoßvorrichtung mit zwei Modulen 32, jedes in Form eines länglichen Kastens und mit einer länglichen Düse entlang und an der Basis einer der großen Seiten des entsprechenden Moduls 32, wobei die zwei Module 32 vom waagerechten Längsträger 20 der Struktur der Wanne getragen werden und daran lösbar befestigt sind, auf der die zwei Module 32 so angeordnet sind, dass die Düsen sich im Wesentlichen entlang der oberen Seite der von den zwei entfernten Abdeckungen 18 begrenzten geneigten Öffnung erstrecken, und die zwei Module 32, und somit die zwei entsprechenden länglichen Düsen, in der Richtung der oberen Seite dieser geneigten Öffnung einen Abstand zueinander haben, um den Durchgang der Stange 9 zwischen ihnen zu erlauben, deren Anode 8 ausgewechselt wird.In the 7 and 8th a device for enclosing the well gases is shown, which, as in the left half section of the 1 , from above the formation of an air curtain 21 It also provides, as well as two remote covers nearby 18 a series of covers 18 The air curtain replaces the tub gases in the tub 1 without the process of replacing an anode and the corresponding rod 9 to hinder, under the same conditions as in the 2a and 2 B but with an air ejector with two modules 32 each in the form of an oblong box and with an elongate nozzle along and at the base of one of the large sides of the corresponding module 32 , where the two modules 32 from the horizontal side member 20 the structure of the tub are supported and releasably secured thereto, on which the two modules 32 are arranged so that the nozzles are substantially along the upper side of the of the two removed covers 18 limited inclined opening, and the two modules 32 , and thus the two corresponding elongated nozzles, in the direction of the upper side of this inclined opening at a distance from each other, to the passage of the rod 9 between them to allow their anode 8th is replaced.
So wird der Luftschleier von den zwei im Wesentlichen ebenen Luftstrahlen geformt, die in der gleichen Richtung wie und im Wesentlichen koplanar zu der geneigten Ebene ausgerichtet sind, die durch die im Wesentlichen waagerechten oberen und unteren Seiten der geneigten Öffnung verläuft, wobei die zwei von den zwei Düsen gelieferten ebenen Luftstrahlen von oben nach unten gerichtet sind und sich seitlich vereinigen, um eine gute Kontinuität des Luftschleiers über praktisch die ganze Öffnung zu gewährleisten.Thus, the air curtain is formed by the two substantially planar air jets aligned in the same direction as and substantially coplanar with the inclined plane passing through the substantially horizontal upper and lower sides of the inclined opening, the two of which Two jets of plane air jets directed from top to bottom and merge laterally to ensure good continuity of the air curtain over virtually the entire opening.
Um den Luftschleier im Bereich des zwischen den zwei Modulen 32 begrenzten Raums, der von der Stange 9 der ausgewechselten Anode durchquert wird, zu vervollständigen, weist jedoch eines der zwei Module 32 zusätzlich zu seiner linearen länglichen Düse, die im Wesentlichen entlang des oberen Rands der Öffnung fluchtend angeordnet ist, eine zweite Düse oder seitliche Düse auf, die ebenfalls linear ist und einen ebenen und im Wesentlichen waagerechten Luftstrahl zwischen den zwei Modulen 32 liefern kann, von denen nachfolgend unter Bezug auf die 9a bis 14 zwei Ausführungsbeispiele beschrieben werden, jeweils mit und ohne seitliche Düse und ebenfalls mit Versorgung durch einen einzigen Ventilator für die zwei Module 32 oder durch einen Ventilator pro Modul 32.To the air curtain in the area of between the two modules 32 limited space, off the rack 9 however, to complete the replaced anode, it has one of the two modules 32 in addition to its linear elongated nozzle, which is substantially aligned along the upper edge of the opening, a second nozzle or lateral nozzle, which is also linear and a plane and substantially horizontal air jet between the two modules 32 deliver can, of which below with reference to the 9a to 14 Two embodiments will be described, each with and without side nozzle and also with supply by a single fan for the two modules 32 or by a fan per module 32 ,
Wie in 8 dargestellt, können die zwei Module 32 durch einen gemeinsamen Rahmen 33 fest miteinander verbunden werden, der steif ist, eine rechtwinklige Form entsprechend derjenigen der von der oder den entfernten Abdeckungen 18 begrenzten Öffnung hat, und in der Mitte seiner waagerechten und oberen kleinen Seite zwischen den zwei Modulen 32, die je auf jedem der zwei Bereiche dieser kleinen offenen Seite getragen werden, nicht geschlossen ist, um den Durchgang für eine Stange 9 einer Anode 8 freizugeben.As in 8th shown, the two modules 32 through a common framework 33 firmly connected to each other, which is rigid, a rectangular shape corresponding to that of the one or more removed covers 18 has limited opening, and in the middle of its horizontal and upper small side between the two modules 32 which are each carried on each of the two areas of this small open side, is not closed to the passage for a pole 9 an anode 8th release.
So umrahmt dieser Rahmen 33 teilweise die geneigte Öffnung und bildet mit den Modulen 32 eine lösbare Einheit, die in einem Stück von Bedienern oder von Hubeinrichtungen verschoben wird, um an einer anderen Stelle für einen neuen Vorgang des Anodenwechselns auf dem Umfang von zwei anderen zu entfernenden Abdeckungen 18 positioniert zu werden.So framed this frame 33 partially the inclined opening and forms with modules 32 a detachable unit which is displaced in one piece by operators or lifting devices to another location for a new process of anode replacement on the perimeter of two other covers to be removed 18 to be positioned.
Zu diesem Zweck ist der Rahmen 33 dieser Einheit vorteilhafterweise mit Befestigungseinrichtungen (nicht dargestellt) wie Ösen oder Saugnapfeinrichtungen versehen, die seine Befestigung an Hubeinrichtungen erlauben, die für das Wechseln von Anoden verwendet werden, insbesondere die oben erwähnte Laufbrücke, und diese lösbare Einheit weist ebenfalls Verschiebeeinrichtungen entlang einer Seite der Wanne 1 auf, um es den Bedienern zu erlauben, die lösbare Einheit bequem zu verschieben, ohne die Laufbrücke verwenden zu müssen. Diese Verschiebeeinrichtungen können mit Laufrollen versehene Füße, die zum Beispiel auf die waagerechten unteren und oberen Seiten des Rahmens 33 montiert sind, oder auch Gleitschienen enthalten, damit der Rahmen 33, die zwei Luftausstoßmodule 32, und vorzugsweise ebenfalls mindestens ein Ventilator (nicht dargestellt), der sie mit Luft oder Druckluft zur Bildung der Luftstrahlen versorgt, entlang der gleichen Seite einer Wanne von einem Satz von zwei benachbarten Abdeckungen zu einem anderen Satz von zwei benachbarten Abdeckungen 18 auf dieser gleichen Seite der Wanne verschoben werden können. Man versteht, dass die lösbare Einheit, die mit diesen seitlichen Verschiebeeinrichtungen entlang einer Wanne ausgestattet ist, von einer Wanne zur anderen und von einer Längsseite zur anderen Längsseite einer gleichen Wanne durch die Hubeinrichtungen wie die Laufbrücke verschoben werden kann.For this purpose is the frame 33 this unit is advantageously provided with fastening means (not shown), such as eyelets or suction cup means, allowing its attachment to lifting devices used for changing anodes, in particular the above-mentioned gangway, and this releasable unit also has sliding means along one side of the tub 1 to allow the operators to conveniently move the detachable unit without having to use the gangway. These sliders may include castors provided with castors, for example, on the horizontal lower and upper sides of the frame 33 are mounted, or even slide rails included, so that the frame 33 , the two air ejection modules 32 , and preferably also at least one fan (not shown) providing it with air or compressed air for forming the jets of air along the same side of a trough from one set of two adjacent covers to another set of two adjacent covers 18 can be moved on this same side of the tub. It is understood that the detachable unit, which is equipped with these lateral displacement devices along a trough, can be displaced from one trough to the other and from one longitudinal side to the other longitudinal side of a same trough by the lifting devices, such as the gangway.
Optional können Schienen an den Füßen der großen Seiten einer Wanne eingebaut werden, um Füße mit Laufrollen, die ggf. lösbar fest mit dem Rahmen 33 verbunden sind, zu leiten, um es diesem Rahmen 33 zu ermöglichen, auf die Wanne 1 entlang ihrer normalerweise durch Abdeckungen 18 verschlossenen Seiten beweglich montiert zu werden.Optionally, rails can be installed at the feet of the large sides of a tub, around feet with casters, which may be releasably fixed to the frame 33 connected to guide it to this frame 33 to allow on the tub 1 along their usually by covers 18 to be mounted movably on closed sides.
Ein weiterer Vorteil des rechtwinkligen und steifen Rahmens 33 der abnehmbaren Einheit, der die zwei Luftausstoßmodule 32 der 8 oder ein Luftausstoßmodul 23 der 2a bis 3 trägt, ist es, dass der Rahmen 33 eine Seite gegenüber derjenigen aufweisen kann, auf der das oder die Luftausstoßmodule getragen wird (werden), und dass diese gegenüberliegende Seite, falls notwendig, ein Gitter zur Aufnahme durch Absaugung des oder der den Luftschleier formenden Luftstrahlen aufnehmen kann, wie dies im Stand der Technik bekannt ist, zum Beispiel in der Patentschrift EP 0 944 802 , die die Wiedergewinnung von an der Bildung eines Luftschleiers mitwirkenden Luftstrahlen durch ein Aufnahmegitter erwähnt, das vor den Einspritzdüsen der Luftstrahlen installiert ist und sich in einer Ebene im Wesentlichen lotrecht zu deren Richtung befindet.Another advantage of the rectangular and rigid frame 33 The detachable unit that holds the two air ejection modules 32 of the 8th or an air ejection module 23 of the 2a to 3 it is that frame that carries 33 may have a side opposite to that on which the air ejection module (s) are carried, and that this opposite side can accommodate, if necessary, a grille for absorbing by suction the air curtain forming air blast or air jets, as in the prior art is known, for example in the patent EP 0 944 802 which mentions the recovery of air jets involved in the formation of an air curtain by a receiving grid installed in front of the jetting nozzles of the air jets and located in a plane substantially perpendicular to the direction thereof.
In diesem Fall kann die Absaugung im Bereich des Gitters vorteilhafterweise zumindest teilweise durch den Ventilator oder mindestens einen der Ventilatoren gewährleistet werden, die als Versorgungsgebläse der Blasdüsen des oder der den Luftschleier formenden Luftstrahlen verwendet werden.In this case, the extraction in the region of the grid can advantageously be ensured, at least in part, by the fan or at least one of the fans used as the supply fan of the tuyeres or air jets forming the air curtain.
Die 9a und 9b stellen in Perspektive von vorne bzw. von hinten ein einen länglichen, rechtwinkligen, parallelepipedischen Kasten mit quadratischem oder rechtwinkligem Querschnitt enthaltendes Luftausstoßmodul dar, das das Modul 23 der 2a, 2b und 3, mit einer nachfolgend erläuterten bestimmten Ausrichtung seiner einzigen länglichen linearen Düse, oder eines der zwei Module 32 ohne seitliche Düse(n) einer Vorrichtung gemäß den 7 und 8 sein kann, wobei 9c einen Querschnitt des Kastens des Moduls 23 oder 32 durch die Hälfte seiner Länge darstellt, während 9d einen waagerechten Längsschnitt auf halber Höhe darstellt. Der entsprechende Kasten hat eine längliche Unterseite 34, die die Auflageseite eines Moduls wie 23 auf dem Rand einer geneigten Seite einer benachbarten Abdeckung 18 im Beispiel der 2a bis 3, und eines Moduls 32 auf einem Bereich des Struktur-Längsträgers 20 der Wanne 1 entlang des oberen Rands einer durch das Abheben von zwei Abdeckungen 18 freigegebenen Öffnung in der Ausführungsform der 7 und 8 bildet. Der parallelepipedische Kasten enthält ebenfalls eine Vorderseite 35 lotrecht zur Unterseite 34, die zwischen ihrem unteren Rand und der Unterseite 34 eine längliche lineare Düse 36 formt, die sich über praktisch die ganze Länge des Kastens erstreckt. Um den von der Düse 36 geblasenen, im Wesentlichen ebenen Luftstrahl richtig zu leiten, wird letztere zwischen zwei zueinander parallelen äußeren Längsrippen 37 und auch durch zwei innere Längsrippen 38 parallel zu den äußeren Rippen 37 begrenzt, um den ebenen Luftstrahl richtig zu leiten, der geblasen und durch die von den zueinander parallelen Rippen 37 und 38 gegebene Ausrichtung bezüglich der Vorder- 35 und Unterseite 34 ausgerichtet wird, um zu erreichen, dass der Luftschleier 21 richtig in der Ebene der geneigten Öffnung geneigt ist, die durch das Abheben von zwei Abdeckungen 18 definiert wird.The 9a and 9b represent in perspective from the front and from the rear an elongated, rectangular, parallelepipedic box with square or rectangular cross-section containing air ejection module, which is the module 23 of the 2a . 2 B and 3 with a particular orientation of its single elongated linear nozzle explained below, or one of the two modules 32 without lateral nozzle (s) of a device according to the 7 and 8th can be, being 9c a cross section of the box of the module 23 or 32 represents half of its length while 9d represents a horizontal longitudinal section at half height. The corresponding box has an elongated underside 34 like the overlay side of a module 23 on the edge of a sloping side of an adjacent cover 18 in the example of 2a to 3 , and a module 32 on an area of the structural side member 20 the tub 1 along the upper edge of one by lifting off two covers 18 released opening in the embodiment of 7 and 8th forms. The parallelepiped box also contains a front side 35 perpendicular to the bottom 34 that between its lower edge and the bottom 34 an elongated linear nozzle 36 forms, which extends over virtually the entire length of the box. To the one from the nozzle 36 The blown, essentially flat jet of air to conduct properly, the latter is between two to each other parallel outer longitudinal ribs 37 and also by two inner longitudinal ribs 38 parallel to the outer ribs 37 limited to properly direct the plane air jet, the blown and by the mutually parallel ribs 37 and 38 given orientation with respect to the front 35 and bottom 34 is aligned to achieve that air curtain 21 properly inclined in the plane of the inclined opening, by lifting off two covers 18 is defined.
Wenn so der Kasten der 9a bis 9d verwendet wird, um das Modul 23 herzustellen, das einen quer oder seitlich verlaufenden Luftschleier der 2a bis 3 erzeugt, sind die Rippen 37 und 38 alle parallel zur Auflage-Unterseite 34 ausgerichtet, während, wenn dieser Kasten verwendet wird, um mindestens eines der zwei Module 32 der Vorrichtungen gemäß den 7 und 8 herzustellen, die Rippen 37 und 38 in einem 45°-Winkel bezüglich der Unterseite 34 oder der Vorderseite 35 ausgerichtet sind, um die gewünschte Neigung des Luftschleiers zu schaffen, unter Berücksichtigung der flachen Anordnung des Moduls 32 auf dem oberen Rand der Öffnung.If so the box of 9a to 9d is used to the module 23 produce a transversely or laterally extending air curtain of 2a to 3 are generated, are the ribs 37 and 38 all parallel to the support bottom 34 while, when this box is used, at least one of the two modules 32 the devices according to the 7 and 8th to produce the ribs 37 and 38 at a 45 ° angle with respect to the underside 34 or the front 35 aligned to provide the desired inclination of the air curtain, taking into account the flat arrangement of the module 32 on the upper edge of the opening.
Die Luftversorgung des Kastens wird von mindestens einem Ventilator gewährleistet, der über ein Rohr mit einem zylindrischen Ansatzstück 40 verbunden ist, das im Wesentlichen in der Mitte der Rückseite 39 des Kastens mündet, die seiner Vorderseite 35 gegenüberliegt und parallel zu ihr ist. Dieses Ansatzstück 40 mündet in den Kasten gegenüber einem ebenen Leitblech 41 rechtwinkliger Form, das schräg geneigt und entlang einer großen Seite gegen die Vorderseite 35 und entlang der anderen großen Seite gegen die Unterseite 34 anliegt, wie im Schnitt der 9c dargestellt ist. Dieses Leitblech 41 ermöglicht es so, den in den Kasten eintretenden Luftstrom zu den Seiten des Leitblechs 41 umzuleiten, um die eintretende Luft über die ganze Länge der länglichen Düse 36 zu verteilen, deren mittlerer Bereich mit Luft versorgt wird, die zu beiden Seiten der kleinen Seiten des Leitblechs 41 strömt, um unter diesem zur mittleren Zone der Düse 36 zurück zu kommen.The air supply of the box is ensured by at least one fan, which has a tube with a cylindrical extension 40 This is essentially in the middle of the back 39 the chest ends, the front of his 35 is opposite and parallel to it. This extension 40 opens into the box opposite a flat baffle 41 rectangular shape, sloping and along a large side towards the front 35 and along the other big side against the bottom 34 is present, as in the section of 9c is shown. This baffle 41 thus allows the air flow entering the box to the sides of the baffle 41 divert to the incoming air over the entire length of the elongated nozzle 36 to distribute whose middle area is supplied with air, which on both sides of the small sides of the baffle 41 flows to below this to the middle zone of the nozzle 36 to come back.
Nur als Ausführungsbeispiel kann zum Beispiel für ein Modul 32 die Breite L der Unterseite 34 wie der Oberseite 42, sowie die Breite L der Vorderseite 35 und der Rückseite 39 200 mm bei einer Länge des Kastens von 670 mm betragen. Der Durchmesser D des zylindrischen Versorgungs-Ansatzstücks kann 100 mm und seine Länge l 150 mm betragen. Das Leitblech 41 kann eine Länge von 110 mm und eine Breite von 100 mm haben und bezüglich der Achse des rohrförmigen Ansatzstücks 40 zentriert sein, und die Breite der zwei äußeren Längsrippen 37 sowie ihr Abstand, der im Wesentlichen der Dicke des im Wesentlichen ebenen Luftstrahls entspricht, der von dem Modul 23 oder 32 geblasen wird, kann 20 mm betragen.Only as an exemplary embodiment, for example, for a module 32 the width L of the underside 34 like the top 42 , as well as the width L of the front 35 and the back 39 to be 200 mm with a length of the box of 670 mm. The diameter D of the cylindrical supply extension can be 100 mm and its length l 150 mm. The baffle 41 may have a length of 110 mm and a width of 100 mm and with respect to the axis of the tubular extension piece 40 be centered, and the width of the two outer longitudinal ribs 37 and their spacing, which substantially corresponds to the thickness of the substantially planar air jet, of the module 23 or 32 blown can be 20 mm.
Wenn der Kasten der 9a bis 9d als Modul 23 verwendet wird, das geneigt montiert wird, um einen geneigten seitlichen oder quer verlaufenden Luftschleier zu erzeugen, kann seine Luftversorgung so sein, wie es schematisch in 10 dargestellt ist. In diesem Fall wird das Modul 23 von einem einzigen Zentrifugalventilator 42 versorgt, der mit dem Lufteinlass-Ansatzstück 40 des Moduls 23 durch ein Rohr 48 verbunden ist.If the box of the 9a to 9d as a module 23 can be used, which is mounted inclined to produce a sloping lateral or transverse air curtain, its air supply can be as shown schematically in FIG 10 is shown. In this case, the module becomes 23 from a single centrifugal fan 42 supplied with the air inlet extension 40 of the module 23 through a pipe 48 connected is.
Die 11a und 11b sind analog zu den 9a und 9b für ein Modul 32, das die gleiche Struktur wie oben unter Bezug auf die 9a bis 9d beschrieben aufweist, aber zusätzlich eine seitliche Düse 43 hat, die an der Basis einer kleinen Endseite 45 des parallelepipedischen Kastens durch zwei kleine quer und waagerecht verlaufende rechtwinklige Rippen 44 begrenzt wird, die zueinander und zur Unterseite 34 des Kastens parallel sind, wie in den 11b und 12 dargestellt, um einen kleinen waagerechten ebenen Luftschleier durch einen ebenen Strahl gleicher Ausrichtung zu erzeugen, der von diesem Kasten 32 zum anderen gerichtet ist, um den Luftschleier im Bereich des Abstands zwischen den zwei Modulen 32 zu vervollständigen, der von der Stange 9 der Anode 8 bei den Vorgängen des Auswechselns von Anoden durchquert wird. Als Ausführungsbeispiel kann die Länge dieser seitlichen Düse 160 mm und ihre Dicke 20 mm betragen.The 11a and 11b are analogous to the 9a and 9b for a module 32 which has the same structure as above with respect to the 9a to 9d described, but in addition a lateral nozzle 43 has that at the base of a small end page 45 of the parallelepipedic box by two small transversely and horizontally extending right-angled ribs 44 is limited to each other and to the bottom 34 of the box are parallel, as in the 11b and 12 to produce a small horizontal plane air curtain through a plane beam of the same orientation coming from this box 32 directed to the other, to the air curtain in the area of the distance between the two modules 32 to complete that off the peg 9 the anode 8th in the process of exchanging anodes is traversed. As an example, the length of this lateral nozzle may be 160 mm and its thickness 20 mm.
Für die Luftversorgung der zwei Module 32, von denen eines wie in den 9a bis 9d und das andere wie in den 9a bis 12 dargestellt hergestellt ist, und wie in den 13 und 14 dargestellt, können die zwei Module 32 von einem gleichen Zentrifugalventilator 42 durch Rohre 46 und 47 parallel auf dem Ausgangsrohr 48 des Ventilators 42 und je mit dem Ansatzstück 40 des entsprechenden Moduls 32 verbunden, wie in 13 gezeigt, versorgt werden, oder auch jedes der zwei Module 32 kann von einem von zwei Zentrifugalventilatoren 42 über eines von zwei Rohren 48 versorgt werden, die je an das Ansatzstück 40 des entsprechenden Moduls 32 angeschlossen sind.For the air supply of the two modules 32 , one of which as in the 9a to 9d and the other like in the 9a to 12 is made shown, and as in the 13 and 14 shown, the two modules 32 from a same centrifugal fan 42 through pipes 46 and 47 parallel on the output tube 48 of the fan 42 and each with the extension piece 40 of the corresponding module 32 connected, as in 13 be shown, supplied, or even each of the two modules 32 can be from one of two centrifugal fans 42 over one of two pipes 48 be supplied, which ever to the extension piece 40 of the corresponding module 32 are connected.
In einer Variante kann oder können der oder die Zentrifugalventilatoren 42 durch einen oder mehrere Tangentialventilatoren ersetzt werden, die direkt in den oder die parallelepipedischen Kasten oder Kästen der Module 23 oder 32 integriert sind.In one variant, the centrifugal fan (s) may or may 42 be replaced by one or more tangential fans, directly into the parallelepiped box (s) or boxes of the modules 23 or 32 are integrated.
Außerdem kann der Blasdurchsatz des Ventilators oder der Ventilatoren durch die Steuerung des Ventilators oder der Ventilatoren geregelt werden, deren Geschwindigkeit oder Drehfrequenz abhängig zum Beispiel von einer Blasdurchsatzmessung im hinteren Rohr des Ventilators variabel ist, um an einen Sollwert angepasst zu werden. Gleichzeitig wird eine präzise Regelung des normalen Absaugungsdurchsatzes in der Wanne gewährleistet, der zum Beispiel durch eine Drosselklappe moduliert werden kann. Außerdem kann ein Ventil hinter dem Ventilator oder den Ventilatoren vorgesehen sein, um einen variablen Teil des geblasenen Luftdurchsatzes abzuleiten.In addition, the blowing rate of the fan or fans may be controlled by the control of the fan or fans whose speed or rotational frequency is variable depending, for example, on a flow rate measurement in the rear tube of the fan, to be adapted to a setpoint. At the same time a precise control of the normal suction flow rate is ensured in the tub, which can be modulated by a throttle valve, for example. In addition, a valve may be provided downstream of the fan or fans to divert a variable portion of the blown air flow.
In diesen verschiedenen Beispielen bilden der oder die Zentrifugalventilatoren 42 und/oder der oder die Tangentialventilatoren ein oder mehrere Gebläse, die die entsprechende(n) Luftstrahl-Blasdüse(n) mit Luft oder Druckluft versorgen.In these various examples, the centrifugal fan (s) form 42 and / or the tangential fan (s) one or more fans that supply air or air to the corresponding air jet nozzle (s).
Ebenfalls in einer Variante, und wie aus dem Stand der Technik, insbesondere der bereits erwähnten EP 0 944 802 , bekannt, kann der Luftschleier 21 aus mehreren parallelen Luftspalten bestehen, die aus mehreren Luftstrahlen resultieren, die von verschiedenen Düsen geblasen werden, die in einem Kasten oder in Kästen einer Luftausstoßvorrichtung eingerichtet sind, in welchem Fall es möglich ist, dass jede der Düsen ausgehend von einer für den entsprechenden Kasten spezifischen inneren Kammer mit einem Versorgungsdurchsatz versorgt wird, der von einem einstellbaren Lufteintrittsventil in diese Kammer eingestellt wird, so dass die verschiedenen im Wesentlichen ebenen Luftstrahlen mit verschiedenen Durchsätzen und Geschwindigkeiten geblasen werden können, um verschiedene Luftspalte zu erzeugen, von denen mindestens einer, der mit einer größeren Geschwindigkeit als diejenige des oder der anderen geblasen wird, es ermöglicht, ihn oder sie zu stabilisieren, damit der Luftschleier in seiner Gesamtheit stabilisiert wird und eine wirksame dynamische pneumatische Sperre zwischen dem verunreinigten Inneren der Wanne und der Umgebungsatmosphäre außerhalb der Wanne herstellt.Also in a variant, and as in the prior art, in particular those already mentioned EP 0 944 802 , known, may be the air curtain 21 consist of a plurality of parallel air gaps resulting from a plurality of air jets blown from different nozzles arranged in a box or boxes of an air ejection device, in which case it is possible for each of the nozzles to start from a specific one for the corresponding box internal chamber is supplied with a supply throughput, which is set by an adjustable air inlet valve in this chamber, so that the various substantially planar air jets can be blown at different rates and speeds to produce different air gaps, at least one of which with a allowing it to stabilize at a rate greater than that of one or the other, allowing it to stabilize the air curtain in its entirety and providing an effective dynamic pneumatic barrier between the contaminated interior of the tub and the environment atmosphere outside the tub.
Man versteht, dass eine erfindungsgemäße Vorrichtung eine Über-Absaugungsanlage ersparen kann, und dass ein Durchsatz von 1500 m3/Stunde pro Wanne reichen kann, um eine Umgebungseinschließung herzustellen, während eine konventionelle Über-Absaugung eine Größenordnung von 10000 m3/Stunde Gasdurchsatz pro Wanne und einen starken Druck erfordert, was eine beträchtliche Energieersparnis zugunsten der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt.It is understood that a device according to the invention can spare an over-suction system, and that a throughput of 1500 m 3 / hour per well can be sufficient to produce an ambient enclosure, while a conventional over-suction is on the order of 10000 m 3 / hour gas flow per Pan and a strong pressure requires, which represents a considerable energy savings in favor of the device according to the invention.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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WO 2008/074386 [0013] WO 2008/074386 [0013]
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WO 2005/111480 [0013] WO 2005/111480 [0013]
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EP 1845775 [0014] EP 1845775 [0014]
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US 2009/0159434 [0014, 0015] US 2009/0159434 [0014, 0015]
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US 4668352 [0015] US 4668352 [0015]
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US 3729399 [0018, 0020] US 3729399 [0018, 0020]
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EP 0944802 [0078, 0090] EP 0944802 [0078, 0090]
