DE1177829B - Device for raising the electrolyte in multi-cell furnaces for aluminum production by fused-salt electrolysis. - Google Patents

Device for raising the electrolyte in multi-cell furnaces for aluminum production by fused-salt electrolysis.

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DE1177829B
DE1177829B DE1957M0034731 DEM0034731A DE1177829B DE 1177829 B DE1177829 B DE 1177829B DE 1957M0034731 DE1957M0034731 DE 1957M0034731 DE M0034731 A DEM0034731 A DE M0034731A DE 1177829 B DE1177829 B DE 1177829B
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Inventor
Calabria Gerolamo
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Montedison SpA
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Montedison SpA
Montecatini Societa Generale per lIndustria Mineraria e Chimica SpA
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  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: C22d Boarding school Class: C22d

Deutsche Kl.: 40 c-3/12 German class: 40 c -3/12

Nummer: 1177 829Number: 1177 829

Aktenzeichen: M 34731VI a / 40 cFile number: M 34731VI a / 40 c

Anmeldetag: 11. JuU 1957 Filing date: June 11, 1957

Auslegetag: 10. September 1964Opening day: September 10, 1964

Im Hauptpatent ist ein Mehrzellenofen für die Schmelzflußelektrolyse von Metallverbindungen beschrieben, der alle Zellen umfaßt, die untereinander verbunden sind durch Kanäle und durch Hebevorrichtungen für die Zirkulation des schmelzflüssigen Elektrolyten, wobei die Reihe von Zellen in Form einer geschlossenen, zusammengelegten »Perlenschnur« angeordnet ist.The main patent describes a multi-cell furnace for the melt-flow electrolysis of metal compounds, which includes all cells interconnected by ducts and elevators for the circulation of the molten electrolyte, the number of cells being in shape a closed, folded "string of pearls" is arranged.

Die Erfindung betrifft die Hebevorrichtungen zum Anheben des Elektrolyten von einer Ebene zur anderen. Zweck der Erfindung ist unter anderem, diese Vorrichtung einfacher zu gestalten und aus einem Material herzustellen, das selbst bei hohen Temperaturen beständig ist. Zweck der Erfindung ist außerdem, diese Anordnungen einfach, aber zuverlässig arbeitend zu gestalten.The invention relates to the lifting devices for lifting the electrolyte from one level to another. The purpose of the invention is, inter alia, to make this device simpler and from one To produce material that is resistant even at high temperatures. The purpose of the invention is also to make these arrangements simple but reliable to work.

Aufgabe der Erfindung ist ferner, den Elektrolytfluß den Erfordernissen der Elektrolyse anzupassen und so die Gleichmäßigkeit des Ofenbetriebes zu verbessern.Another object of the invention is to adapt the electrolyte flow to the requirements of electrolysis and thus improve the smoothness of furnace operation.

Des weiteren ist Aufgabe der Erfindung, den durch die im Wechsel erfolgende Zu- und Ableitung von inertem Gas unvermeidlichen Wärmeverlust zu vermeiden, wenn der Kreislauf des Elektrolyten durch Druck erzeugt wird, und so das Wärmegleichgewicht des Ofens zu verbessern. Ferner ist Aufgabe der Erfindung, den Ofen mit den Elektrolytumlauf bewirkenden Mitteln zu versehen, derart, daß ein elektrischer Kurzschluß des Ofens nicht eintreten kann.A further object of the invention is to prevent the supply and discharge taking place alternately of inert gas to avoid inevitable heat loss when cycling the electrolyte generated by pressure, thus improving the heat balance of the furnace. Further The object of the invention is to provide the furnace with the means causing the electrolyte circulation, in such a way that an electrical short-circuit of the furnace cannot occur.

Im Mehrzellenofen des sogenannten »Perlenschnur«-Typs, wie er in dem Hauptpatent beschrieben ist, wird der Elektrolyt, bestehend aus in geschmolzenen Fluoriden bei 950 bis 1000° C gelöster Tonerde, durch die Elektrolysezellen und die sie verbindenden Kanäle mittels Schwerkraft aus einer Kammer mit hohem Niveau, in der der Elektrolyt auf entsprechender Förderhöhe gehalten wird, in eine Kammer mit niedrigem Niveau (sie geht der Kammer mit hohem Niveau unmittelbar voraus), worin der Elektrolytspiegel niedriger ist als in der Kammer mit hohem Niveau, die Niveaudifferenz abhängt von der durch den Widerstand des Gesamtelektrolytstromkreises absorbierten Förderhöhe und dieser Widerstand wiederum vom Bau des Ofens und der Viskosität des Elektrolyten abhängt, in Umlauf gebracht.In the multi-cell oven of the so-called »pearl string« type, as described in the main patent, the electrolyte consisting of in is molten Fluorides at 950 to 1000 ° C dissolved alumina, through the electrolysis cells and the they connecting channels by gravity from a high level chamber that holds the electrolyte is kept at the appropriate head, into a chamber with a low level (it goes the Chamber with high level immediately ahead), in which the electrolyte level is lower than in the High level chamber, the level difference depends on the resistance of the total electrolyte circuit absorbed head and this resistance in turn depends on the construction of the furnace and the viscosity of the electrolyte in circulation brought.

Um den Kreislauf sicherzustellen, muß die Förderhöhe zwischen den beiden Kammern aufrechterhalten werden, indem man den Elektrolyten bei der Umlaufgeschwindigkeit im Ofen entsprechender Geschwindigkeit von der Kammer mit niederemTo ensure the cycle, the head between the two chambers must be maintained by placing the electrolyte at the speed of rotation in the furnace Speed from the chamber with low

Vorrichtung zum Anheben des Elektrolyten in
Mehrzellenöfen zur Aluminiumgewinnung durch
Schmelzflußelektrolyse
Device for lifting the electrolyte in
Multi-cell furnaces for aluminum production
Molten electrolysis

Zusatz zum Patent: 1 160 645Addendum to the patent: 1 160 645

Anmelder:Applicant:

Montecatini Soc. Gen. per l'IndustriaMontecatini Soc. Gen. per l'Industria

Mineraria e Chimica,Mineraria e Chimica,

Giuseppe de Varda, Mailand (Italien)Giuseppe de Varda, Milan (Italy)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dr. phil. Dr. techn. J. Reitstötter, Patentanwalt, München 15, Haydnstr. 5Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dr. phil. Dr. techn. J. Reitstötter, Patent attorney, Munich 15, Haydnstr. 5

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Gerolamo Calabria, Mailand (Italien)Gerolamo Calabria, Milan (Italy)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Italien vom 12.JuIi 1956 (10703)Italy of July 12, 1956 (10703)

Niveau zu der mit höherem hebt. Diese Geschwindigkeit beträgt beispielsweise 30 bis 150 ccm/sec.Level to that with higher lifts. This speed is, for example, 30 to 150 ccm / sec.

Da die Menge des in Umlauf zu haltenden Elektrolyten, verglichen mit der Kapazität der Kammern, gering ist, braucht das Anheben nicht kontinuierlich zu erfolgen; es empfiehlt sich sogar, die Kontinuität des Elektrolytstromes zu unterbrechen, um eine leitende Verbindung zwischen den beiden Kammern nicht aufkommen zu lassen. Der Spannungsabfall zwischen ihnen kann ohne Schwierigkeit der höchste (z. B. 100 V) des gelieferten und für den Ofenbetrieb notwendigen Stromes sein.Since the amount of electrolyte to be kept in circulation compared to the capacity of the chambers, is small, the lifting need not be continuous; it is even advisable to have continuity to interrupt the electrolyte flow in order to establish a conductive connection between the two chambers not to let it arise. The voltage drop between them can be the highest without difficulty (e.g. 100 V) of the current supplied and required for furnace operation.

Es sind verschiedene Anordnungen bekannt, um Flüssigkeiten zu übertragen, aber die Schwierigkeiten, die bei Verwendung der üblichen Anordnungen in Verbindung mit stark korrodierenden geschmolzenen Fluoriden bei etwa 900 bis 1000° C auftreten würden, liegen auf der Hand.Various arrangements are known for transferring fluids, but the difficulties those using the usual arrangements in conjunction with highly corrosive molten ones Fluorides would occur at around 900 to 1000 ° C, are obvious.

Die im Hauptpatent angegebene Anordnung ist ziemlich gut geeignet. Der in der Kammer mit dem niedrigeren Niveau enthaltene geschmolzene Elek-The arrangement given in the main patent is quite suitable. The one in the chamber with the molten elec- tronics contained in the lower level

trolyt wird in gewissen Zeitabständen durch den Druck eines inerten Gases, das eigens zu diesem Zweck in den Raum oberhalb der Flüssigkeit ein-Trolyt is activated at certain time intervals by the pressure of an inert gas that is specially produced for this Purpose in the space above the liquid

409 660/328409 660/328

geführt worden ist, gezwungen, in einen dazwischenliegenden Raum aufzusteigen, bis er in die angrenzende Kammer mit dem höheren Niveau überfließt. Ein Rückschlagkugelventil hindert den Elektrolyten aus der Kammer mit dem niedrigen Niveau in die danebenliegende niedrigste Kammer des Ofens zurückzufließen. Es bildet jedoch ein solches Ventil innerhalb des Systems eine schwache Stelle; es ergibt keinen vollkommenen Verschluß, und der peri-has been forced to ascend into an intermediate space until he enters the adjacent chamber with the higher level overflows. A check ball valve prevents the electrolyte from the chamber with the lower level into the lowest chamber of the furnace next to it flow back. However, such a valve forms a weak point within the system; it results no perfect closure, and the peri-

Fi g. 6 ist ein Schnitt längs A-A von Fi g. 4.
Bei der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung ist eine Kammer 1 mit niedrigem Niveau zur Aufnahme des aus der angrenzenden letzten Elektrolysezelle durch die Kanäle kommenden Elektrolyten vorgesehen. Eine höher gelegene Kammer 4 ist mit der danebenliegenden ersten Zelle des Ofens durch die Kanäle 5 verbunden. Die zwei letzten Kammern sind durch eine Wand 6 getrennt und mit einem Deckel 7
Fi g. 6 is a section along AA of FIG. 4th
In the device shown in FIGS. 1 to 3, a chamber 1 with a low level is provided for receiving the electrolyte coming from the adjacent last electrolytic cell through the channels. A higher chamber 4 is connected to the adjacent first cell of the furnace through channels 5. The last two chambers are separated by a wall 6 and with a lid 7

odisch erfolgende Rückfluß einer kleinen Elektrolyt- i0 verschlossen. Die Wärmeisolierung der Seitenwände 8 menge beeinträchtigt das geregelte Arbeiten der vor- und des Deckels 7 (die der Wand ist nicht berückhergehenden Elektrolysezelle; dazu kommt, daß bei sichtigt) ist derart, daß der Elektrolyt und das Gas Ventilbruch die Reparatur am in Betrieb befindlichen darüber mit Sicherheit auf das Fließvermögen des Ofen schwierig ist. Bades selbst in dessen Oberflächenschichten gewähr-odically occurring reflux of a small electrolyte i 0 closed. The thermal insulation of the side walls 8 quantity affects the regulated work of the front and the cover 7 (the wall is not taking into account the electrolytic cell; in addition, when viewed) is such that the electrolyte and the gas valve break the repair on the operating above certainly on the fluidity of the furnace is difficult. Bath even in its surface layers

Die in regelmäßigen Zeitabständen erfolgende Zu- 15 leistender Temperatur (nämlich 950° C) gehalten und nachfolgende Abführung einer bedeutenden wird. Die Seitenwände 8 und die Teilwand 6 sind mit Gasmenge in den bzw. aus dem oberen Teil der einem Schutzfutter 9 aus mit gebrannter Kohle beKammer mit niedrigem Niveau verursacht einen reiteter Paste (ähnlich derjenigen, wie sie zum Aus-Wärmeverlust, auf Grund dessen es schwierig ist, die kleiden der Böden der heute üblichen Elektrolyse-Bildung fester Krusten an der Oberfläche des ge- 20 zellen verwendet werden) oder aus Graphit oder dem schmolzenen Elektrolyten zu verhindern. Diese im Hauptpatent erwähnten inertem elektrischem Krusten behindern die für das Arbeiten des Systems Isoliermaterial versehen.The temperature to be achieved (namely 950 ° C.) at regular intervals is maintained and subsequent discharge of a significant one becomes. The side walls 8 and the partial wall 6 are with Amount of gas in or from the upper part of a protective lining 9 made of burnt coal beKammer low level causes a ridden paste (similar to those used for off-heat loss, because of which it is difficult to dress the soils of the electrolysis formation common today solid crusts on the surface of the cell can be used) or made of graphite or the to prevent molten electrolytes. These in the main patent mentioned inert electrical Crusts hinder the insulating material provided for the working of the system.

notwendigen Schwingungen des Elektrolytniveaus. (Nicht gezeigte) elektrische Heizelemente aus annecessary oscillations of the electrolyte level. Electric heating elements (not shown) off on

Andererseits bedeutet die Steigerung der Gastempe- sjch bekanntem Material sind unter dem Deckel 7 ratur auf 900 bis 1000° C vor Einführung in die 25 angebracht und verhindern den Abfall der Tempera-Kammer eine Komplizierung der Einrichtung, Schwie- tur und die sogenannte »kritische«, d. h. jene Temrigkeiten mit den Gaskontrollventilen und erheb- peratur, bei welcher die Visoksität der Badflüssiglichen Wärmeverlust im Gasumlauf. Schließlich zeigt keit zu beträchtlicher Erhöhung neigt. In der Teidie Elektrolytmenge, die bei jeder Druckerhöhung in Iungswand 6, die nicht bis zum Deckel 7 reicht, sind der Kammer mit niedrigem Niveau aus letzterer in 3o ein oder mehrere Schlitze 10 angebracht, gerade weit die angrenzende letzte Kammer gelangt, die Neigung, genug, um die später zu beschreibenden, hin- und sich in unzulässiger Weise schon bei geringer Ände- herschwingende Rinne aufzunehmen; jeder Schlitz rung von Faktoren, wie Gasdruck, Öffnungsdauer mit niedrigerem Flüssigkeitsspiegel 11 ist gegen die der Ein- und Austrittsventile, Grad der Verschluß- Kammer mit dem höheren Niveau zu geneigt. In dichte des Rückschlagventils und Fluidität des Elek- 35 jedem Schlitz ist eine Rinne 12 aus bei etwa 1000° C trolyten, zu ändern. Die Einstellung der Fließ- beständigem und durch den Elektrolyten nicht angeschwindigkeit ist aber eine heikle Angelegenheit. greifbarem Material. Es kann hierfür Graphit oder Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zum eine hochtemperaturbeständige Legierung, wie rost-Heben des Elektrolyten von einer Ebene auf eine frejer Stahl mit Austenitgefüge (25 % Chrom, 2O°/o andere vorgesehen, mit deren Hilfe das Auftreten der 40 Nickel) oder mit Molybdän legierter Stahl oder sogar vorbeschriebenen Schwierigkeiten vermieden werden eine Cr-Ni-Co-Fe-Legierung oder eine Nickel-Legierung, die außer 80 °/o Ni noch Cr und Fe, gegebenenfalls auch Ti und Al, enthält, verwendet werden; sie alle haben bei 1000" C gute mechanische Eigenschafbefindlichen Elektrolyten eintaucht und einen Teil 45 ten. Die Legierung ist vorzugsweise mit einer Schutzdesselben aufnehmen kann, und bei einem anderen schicht von z. B. Elektrodenkohlepaste oder elektrisch geschmolzenem und wärmebehandeltem Magnesiumoxyd umgeben.On the other hand, the increase in Gastempe- s j c h known material means are mounted temperature under cover 7 to 900 to 1000 ° C prior to introduction into the 25 and prevent the drop of the temperature chamber is a complication of the device, difficulties tur un d so-called »critical«, ie those tempera- tures with the gas control valves and high temperatures at which the viscosity of the bath liquid heat loss in the gas circulation. Finally, speed tends to increase significantly. In part, the amount of electrolyte, which with each pressure increase in Iungswand 6, which does not reach up to the lid 7, the chamber with a low level from the latter in 3o e in or several slots 10, just as far reaches the adjoining last chamber, the inclination, enough to accommodate the gully that is to be described later and that oscillates back and forth in an inadmissible manner even with a small amount of change; each slot tion of factors such as gas pressure, opening time t i m lower liquid level 11 is against the closure of the inclined inlet and outlet valves, degree of chamber with the higher level. In tight of the check valve and fluidity of the electron 35 j edem slot is to change a channel 12 from trolyten at about 1000 ° C. The setting of the flow-resistant material and not speeding it up due to the electrolyte is, however, a delicate matter. tangible material. It can therefor graphite or According to the invention is an apparatus for a high temperature resistant alloy such as stainless-lift of the electrolyte from one level to f re j e r steel with austenitic structure (25% chromium, 2O ° / o other provided by means of which the occurrence of the 40 nickel), or avoided with molybdenum alloy steel or even above difficulties, a Cr-Ni-Co-Fe alloy or a nickel alloy, in addition to 80 ° / o Ni or Cr and Fe, possibly also Ti and Al , contains, are used; They all have good mechanical properties immersed in electrolytes at 1000 "C and a part 45 t en. The alloy is preferably covered with a protective layer, and with another layer surrounded by, for example, electrode carbon paste or electrically melted and heat-treated magnesium oxide.

Um die Oxydation des Kohlematerials zu ver-Die Erfindung soll durch die Beschreibung unter 5o hindern, wird oberhalb des Elektrolyten in den beigleichzeitiger Bezugnahme auf die Zeichnungen er- den Kammern eine reduzierende oder inerte Atmoläutert werden. sphäre aufrechterhalten, indem man Ofenabgase oderTo the oxidation of the carbon material to ver-The invention is to prevent by the description below 5o is above the electrolyte in the beigleichzeitiger reference to the drawings ER- chambers a reducing or inert Atmoläutert be. Sphere maintained by getting furnace exhaust or

In den Zeichnungen stellt dar Stickstoff bei geringem Überdruck einleitet oder in-In the drawings, nitrogen is introduced at low overpressure or in

F i g. 1 den Querschnitt eines Mehrzellenofens des dem man auf eigens vorgesehenen Trägern (in den sogenannten »Perlenschnur-Typs«, ähnlich wie er im 55 Zeichnungen nicht angegeben) feinverteilte Kohle Hauptpatent beschrieben ist. Er ist in einer die bei- ablagert, die jede Spur Luftsauerstoff, der unter Umden Kammern durchschneidenden Ebene aufgenom- ständen durch Lücken am Deckel oder in den Wänmen, und der Ofen ist mit einer bevorzugt zu ver- den eindringt, verbrennt.F i g. 1 shows the cross-section of a multi-cell oven that can be used on specially provided supports (in the so-called »pearl string type«, similar to the one not indicated in the 55 drawings) finely divided coal Main patent is described. He is in one of the co-deposits, which every trace of atmospheric oxygen that under Umden Chambers intersecting level taken up by gaps in the lid or in the walls, and the furnace is preferred to penetrate with one burns.

wendenden Form einer Vorrichtung zum Heben des Die Rinne 12 hat die Form eines Kanals mitturning form of a device for lifting the channel 12 has the shape of a channel with

Elektrolyten versehen; diese ist im Seitenaufriß zu 60 U-förmigen Querschnitt, sie kann aber auch jede sehen. beliebige andere Form haben, wenn sie nur dieElectrolyte provided; this is in side 60 to the U-shaped cross-section, but it may also each hen se. have any other form if they only have the

Fig. 2 zeigt einen Teil von Fig. 1 in größerem nötige mechanische Stärke verbürgt und an der Maßstab; Längsseite einen von einem Ende zum anderen füh-Fig. 2 shows a part of Fig. 1 in greater necessary mechanical strength guaranteed and at the Scale; One long side from one end to the other

Fig. 3 ist ein Schnitt längs A-A von Fig. 1; renden Durchgang für den Elektrolyten vorsieht. DasFig. 3 is a section along AA of Fig. 1; provides passage for the electrolyte. That

F i g. 4 ist analog F i g. 1 und zeigt eine bevorzugte 65 der höher gelegenen Kammer 4 gegenüberliegende Form der Vorrichtung zum Heben des Elektrolyten; Ende ist vollständig offen. Das entgegengesetzte Ende F i g. 5 zeigt einen Teil von F i g. 4 in größerem des Kanals, das als Schaufel dienen soll, ist geMaßstab; schlossen und mit einem Deckel versehen, wobeiF i g. 4 is analogous to FIG. 1 and shows a preferred 65 opposite to the higher chamber 4 Shape of the device for lifting the electrolyte; The end is completely open. The opposite end F i g. 5 shows part of FIG. 4 in the larger of the channel, which is to serve as a shovel, is to scale; closed and provided with a lid, wherein

kann. Sie besteht aus einer Rinne sowie Anordnungen, um diese um eine Querachse zwischen einem Punkt, an welchem sie in den auf niedrigem Niveaucan. It consists of a channel as well as arrangements around this around a transverse axis between a Point at which they are in at the low level

Punkt, bei welchem sie durch einen Kanal den Elektrolyten an das höhere Niveau abgeben kann, hin- und herschwingen zu lassen.Point at which it can deliver the electrolyte to the higher level through a channel, and let it swing.

Kammer liegt, kann vorgesehen werden, um jeden sich etwa ansammelnden Überschuß an Elektrolyt, der sich z. B. bilden könnte, wenn die Kanäle zwischen den Elektrolysezellen überbelastet sind, in die 5 Kammer mit dem niedrigeren Flüssigkeitsspiegel ablaufen zu lassen.Chamber can be provided to remove any excess electrolyte that may accumulate, z. B. could form if the channels between the electrolytic cells are overloaded, in the 5 to drain the chamber with the lower liquid level.

Die außerordentliche Einfachheit des Mechanismus bürgt für einwandfreien Betrieb.The extraordinary simplicity of the mechanism guarantees perfect operation.

Die Schwingungsfrequenz kann so niedrig gehaltenThe oscillation frequency can thus be kept low

dafür zu sorgen ist, daß der ganze Deckel (mit dem
das Kanalende einen Schöpfer 13 bildet) in den
Elektrolyten der unteren Kammer eintaucht. Die
Rinne kann auch am schon erwähnten gegenüberliegenden Ende weiter sein. Um sie um eine Achse
drehbar zu montieren, wird sie in einigem Abstand
vom Schwerpunkt mit Zapfenlagern in Form von
Schneiden 14 versehen, die in Kerben 15 ruhen und
so geformt sind, daß die Kufe frei auf den erwähnten Schneiden schwingen kann. Dem Schwing- io werden, daß Stauungen und Engpässe vermieden hebel wird eine Schwingung zwischen der äußersten werden; wenn z. B. die Durchschnittsgeschwindig-Stellungl6, wo der als Schöpfer fungierende Teil keit lOOccm/sec betragen soll, ist es möglich, eine 13 der Rinne in die Flüssigkeit von Kammer 1 un- Frequenz von nur einer Umdrehung in 5 Sekunden tergetaucht ist und die Rinne an die Teilungswand zu verwenden, wenn man nämlich die Maße der herankommt, und einer anderen äußersten Stellung 15 Rinne so wählt, daß sie je Umdrehung 500 ecm in 17, in welcher der Eimer gehoben wird und das die Höhe hebt, während der Elektrolyt in der unteoffene Ende des Kanals in die Kammer 4 mit dem ren Kammer den niedrigsten Flüssigkeitsspiegel einhöheren Niveau gelenkt wird, durch irgendwelche nimmt; sogar eine noch niedrigere Frequenz kann geeignete Anordnung erteilt. Bei der in F i g. 1 bis 3 angewandt werden, wenn man die Kapazität erhöht gezeigten Vorrichtung drückt eine Stößelstange 13, 20 oder zwei Rinnen nimmt.
care must be taken that the entire cover (with the
the end of the channel forms a scoop 13) in the
Lower chamber electrolyte immersed. the
The channel can also be wider at the opposite end already mentioned. Around them around an axis
to be rotatable, it will be at some distance
from the center of gravity with journal bearings in the form of
Cutting 14 provided that rest in notches 15 and
are shaped so that the runner can swing freely on the cutting edges mentioned. The oscillation will be io that congestion and bottlenecks will be avoided lever will be an oscillation between the extreme; if z. B. the average speed positionl6, where the part acting as a scoop speed is to be 100ccm / sec, it is possible to submerge a 13 of the channel in the liquid from chamber 1 un- frequency of only one revolution in 5 seconds and the channel is on to use the dividing wall, namely if one comes close to the dimensions, and another outermost position 15 select the channel so that it per revolution 500 ecm in 17, in which the bucket is lifted and which raises the height, while the electrolyte in the unopened End of the channel into the chamber 4 with the ren chamber the lowest liquid level is directed to a higher level, through any takes; even a lower frequency can be given appropriate arrangement. In the case of the in FIG. 1 to 3 can be applied when one pushes the device shown increased capacity takes a push rod 13, 20 or two grooves.

die durch den Deckel hindurchgleiten kann und von Wo die Menge der je Schwingungsperiode zuwhich can slide through the lid and from where the amount of each oscillation period to

einer Manschette 19 umgeben ist, an ihrem unteren hebenden Flüssigkeit erhöht werden muß, kann die Ende 20 auf die Spitze der Rinne, der sich auf der Kapazität des Löffels einfach dadurch vergrößert entgegengesetzten Seite der Schneiden im Schwer- werden, daß man den Kanal am Ende teilweise zupunkt der Rinne befindet. Infolgedessen steigt der 25 deckt. Die, wie schon beschrieben, angeordneten Schöpfer, wenn die Hebedaumenstange sich senkt Messerschneiden bewirken nur eine Teilumwälzung und wird durch Schwerkraft emporgehoben, wenn und sind immer durch eine abwärts gerichtete Komdie Stößelstange emporsteigt. ponente gehemmt. Im Betrieb arbeiten sie dahera cuff 19 is surrounded, at its lower lifting liquid must be increased, the End of 20 on the top of the gutter, which simply increases on the capacity of the spoon opposite side of the cutting edges become difficult, so that one can partially point the canal at the end the gutter is located. As a result, the 25 covers increases. The, as already described, arranged Creator when the lifting thumb bar lowers Knife edges only cause a partial overturning and is uplifted by gravity, if and always is by a downward comedy Push rod rises. component inhibited. They therefore work in the company

Die Stößelstange 18 wird durch einen Hebezapfen völlig zufriedenstellend. Ihre Reibung ist sehr ge-21 oder einen daran befestigten Verbindungsstab 30 ring; sie brauchen weder geölt zu werden, noch bekontrolliert. Die Stößelstange 18 ist zweckmäßig aus dürfen sie irgendwelcher Pflege. Man benötigt nur ein dem Graphit überzogenem Metall hergestellt, um einziges bewegliches, aus dem Ofen hervorragendes das Gleiten zu erleichtern. Zweckmäßig wird man Teil. Die Öffnung, durch welche es arbeitet, stellt sie in leicht geneigte Stellung bringen und nicht keine besonderen Anforderungen bezüglich Versenkrecht stellen (wie der Einfachheit halber in den 35 schlußdichtheit.The push rod 18 becomes completely satisfactory by a lifting pin. Their friction is very good or an attached connecting rod 30 ring; they neither need to be oiled nor controlled. The push rod 18 is expediently allowed to take any care. You only need one Made of graphite-coated metal to be the only movable one protruding from the furnace to facilitate sliding. Appropriately, you become a part. The opening through which it works is Bring them in a slightly inclined position and not have any special requirements with regard to the vertical position (like for the sake of simplicity in the 35 final tightness.

Zeichnungen dargestellt). Es wurde gefunden, daß Es gibt keine Ventile oder andere empfindlicheDrawings shown). It has been found that there are no valves or other sensitive ones

der Gasverschluß von Durchgang 22 nicht vollstän- Teile, und der ganze mit dem Elektrolyten in Bedig zu sein braucht, schädliche Folgen ergeben sich rührung kommende Mechanismus besteht aus einem daraus nicht. einzigen Stück, stellt daher keine hohen Anforderun-the gas seal of passage 22 is incomplete, and the whole with the electrolyte in need Need to be, harmful consequences result from moving mechanism consists of a not from it. single piece, therefore does not make high demands

Die in F i g. 4, 5 und 6 gezeigte Vorrichtung ist 40 gen an Raum oder Einrichtung. Da der Mechanismus ähnlich der eben beschriebenen, nur ist die Rinne außerdem entfernt und sehr leicht ersetzt werden mit Flanschen 27 versehen, die, ergänzend zu einem
nicht kreisförmigen (in der Zeichnung rechteckigen)
Stück 26 einer Welle 23, als Lagerung dient und
deren Ende 24 aus dem Ofen herausragt und dort 45
mit einer beliebigen Anordnung gekuppelt ist, die
ihr eine schwingende Bewegung um die Achse mitteilt. Diese Vorrichtung wird dann bevorzugt, wenn
mehr als ein Schöpfer vorgesehen ist. Ihre Schwingungsfrequenz sollte zweckmäßig veränderlich sein, 50 ein vernachlässigbares Maß gebracht werden kann, z. B. indem man ein die Geschwindigkeit herab- Die für den Betrieb notwendige mechanische Energie setzendes Triebwerk einbaut. kann dadurch ganz niedrig gehalten werden, daß man
The in F i g. The device shown in Figures 4, 5 and 6 is 40% of space or facility. Since the mechanism is similar to that just described, only the gutter is also removed and very easily replaced with flanges 27 which, complementary to a
non-circular (rectangular in the drawing)
Piece 26 of a shaft 23, serves as a bearing and
the end 24 of which protrudes from the furnace and 45 there
is coupled to any arrangement that
communicates a swinging movement around the axis. This device is preferred when
more than one creator is provided. Your oscillation frequency should be appropriately variable, 50 can be brought to a negligible level, e.g. B. by installing an engine that reduces the speed of the mechanical energy required for operation. can be kept very low by the fact that one

Die Wirkungsweise der in den Figuren dar- die Lage des Schwerpunkts des Schöpfers ausbalangestellten Vorrichtungen ist sehr einfach. Bei jeder eiert. So werden die Einrichtungs- und Betriebs-Schwingung wird eine genau festgelegte Menge des 55 kosten der ganzen Vorrichtung auf einen Bruchteil Elektrolyten vom einen Ende des Schöpfers aus der dessen herabgesetzt, was andere bisher für ähnliche niedriger gelegenen Kammer herausgenommen, em- Zwecke vorgeschlagene Anordnungen benötigen, porgehoben und schließlich durch den Kanal im Dank der Betriebssicherheit und Leistungsfähigkeit Schöpfer ausfließen gelassen, so daß die Flüssigkeit der Vorrichtung ist das Problem der Hebung des gean der geneigten Fläche des Schlitzes in der Teilungs- 60 schmolzenen Elektrolyten im Mehrzellenofen des wand abwärts fließt und sich schließlich mit dem in »Perlenschnur«-Typs durch die Erfindung in sehr der höher gelegenen Kammer befindlichen Elektrolyten vereinigt. Die gehobene Elektrolytmenge kami
leicht eingestellt werden, indem man die Zahl der
Schwingungen je Stunde so variiert, daß der Elektro- 65
lyt in der höheren Kammer auf dem erforderlichen
Niveau gehalten wird. Ein Überlauf 25, dessen
Schwelle am höchstzulässigen Niveau der höheren
The mode of operation of the devices shown in the figures balancing the position of the center of gravity of the creator is very simple. With every egg. Thus, the set-up and operating vibration will reduce a precisely defined amount of the cost of the entire device to a fraction of electrolyte from one end of the scoop of what other arrangements previously proposed for similar lower chamber purposes require , porgehoben and finally let flow out through the channel thanks to the operational reliability and efficiency of the scoop, so that the liquid of the device is the problem of the uplift of the electrolyte melted on the inclined surface of the slot in the dividing 60 in the multi-cell furnace of the wall flows downwards and itself finally combined with the "string of pearls" type by the invention in the very higher chamber located electrolytes. The increased amount of electrolyte kami
can be easily adjusted by changing the number of
Vibrations per hour varied so that the electric 65
lyt in the higher chamber on the required
Level is maintained. An overflow 25, whose
Threshold at the highest permissible level of the higher

kann (er ist durch einfaches Lüften des Deckels erreichbar), kann seine Bedienung ohne Schwierigkeit und ohne Betriebsunterbrechung erfolgen.can (it can be reached by simply lifting the lid), can operate it without difficulty and without interrupting operations.

Ausreichende Wärmeisolation der Kammern und der Anordnung ist leicht herzustellen, da ja die einzige Unterbrechung der Wand und der Punkt direkten Wärmeverlustes die Öffnung für den Hebedaumen und/oder die Welle 24 ist, deren Wirkung jedoch aufSufficient thermal insulation of the chambers and the arrangement is easy to produce, since it is the only one The interruption of the wall and the point of direct heat loss create the opening for the lifting thumb and / or the shaft 24, but their effect on

befriedigender Weise gelöst.solved satisfactorily.

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patent 1160 645, bestehend aus einer Rinne (12) sowie Anordnungen, um diese um1. Apparatus for performing the method according to patent 1160 645, consisting of a Channel (12) and arrangements around this eine Querachse zwischen einem Punkt, an welchem sie in den auf niedrigem Niveau befindlichen Elektrolyten eintaucht und einen Teil desselben aufnehmen kann, und bei einem anderen Punkt, bei welchem sie durch einen Kanal den Elektrolyten an das höhere Niveau abgeben kann, hin- und herschwingen zu lassen.a transverse axis between a point at which they are in the low level Electrolyte is immersed and can absorb part of it, and another Point at which it can deliver the electrolyte to the higher level through a channel, to swing back and forth. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (12) nur an einem Ende offen ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the channel (12) only on one The end is open. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (12) an ihrem geschlossenen Ende (13) mit einer Bedeckung versehen ist in solcher Anordnung, daß die gesamte Bedeckung unter den Elektrolyten der Tiefkammer (1) taucht.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the channel (12) on its closed end (13) is provided with a cover in such an arrangement that the entire coverage is immersed under the electrolyte of the deep chamber (1). 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rinne (12) mit Schöpfer (13) in einem Schlitz (10) in der Trennwand (6) zwischen der Tiefkammer (1) und der Hochkammer (4) bewegt.4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the channel (12) with a scoop (13) in a slot (10) in the partition (6) between the deep chamber (1) and the high chamber (4) moves. 5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (12) mit Schöpfer (13) auf Messerschneiden (14) gelagert ist, die zwischen einer die Be- :5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Channel (12) with scoop (13) is mounted on knife edges (14), which between one of the loading: wegung ausführenden Stößelstange (18) und dem Schwerpunkt der Rinne liegen.movement executing push rod (18) and the focus of the channel are. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsmechanismus für die Rinne (12) mit Schöpfer (13) eine querstehende, axial bewegte Welle (23, 24) mit einem nicht zylindrischen Sitz (26) mit dazu passender Gegenform auf der Rinne ist.6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the movement mechanism for the channel (12) with scoop (13) a transverse, axially moving shaft (23, 24) with a non-cylindrical seat (26) is on the channel with a matching counter-shape. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the channel (12) mit Schöpfer (13) aus einer hochtemperaturbeständigen Legierung besteht.(12) with scoop (13) consists of a high temperature resistant alloy. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (12) mit Schöpfer8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the channel (12) with a scoop (13) mit einem gegenüber dem Elektrolyten inerten Überzug versehen ist.(13) is provided with a coating which is inert to the electrolyte. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (12) mit Schöpfer (13) mit geschmolzenem Magnesiumoxyd überzogen ist.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the channel (12) with a scoop (13) is coated with molten magnesium oxide. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 211 429, 311 700,
189.
Considered publications:
German patent specifications No. 211 429, 311 700,
189
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings 409 660/328 9.64 © Bundesdruckerei Berlin409 660/328 9.64 © Bundesdruckerei Berlin
DE1957M0034731 1956-07-12 1957-07-11 Device for raising the electrolyte in multi-cell furnaces for aluminum production by fused-salt electrolysis. Pending DE1177829B (en)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE311700C (en) *
DE211429C (en) *
DE570189C (en) * 1933-02-13 Demag Elektrostahl G M B H A scoop provided inside a melting furnace and moved from the outside

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