DE19645251A1 - Apparatus for measured delivery of alumina into electrolysis cell - Google Patents
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
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- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/14—Devices for feeding or crust breaking
Abstract
Description
Zur Sicherung des regelmäßigen Betriebes einer Elektrolysezelle für die Herstellung von Aluminium muß fortlaufend Tonerde in das Elektrolysebad zugegeben werden.To ensure the regular operation of an electrolysis cell For the production of aluminum, alumina must be continuously added to the Electrolysis bath are added.
Hierzu sind verschiedene Verfahren bekannt:
Various methods are known for this:
-
1. Die Tonerde wird auf die das Elektrolysebad bedeckende
erstarrte Schmelzekruste in der gesamten Länge der
Tonerde-Bunker aufgegeben und diese wird periodisch mittels Kru
stenbrechern aufgebrochen.
Nachteilig an diesem Verfahren ist die schlechte Dosier barkeit der zugeführten Tonerde-Mengen.1. The alumina is applied to the solidified melt crust covering the electrolysis bath over the entire length of the alumina bunker and this is periodically broken up by means of crust breakers.
A disadvantage of this method is the poor dosing ability of the alumina quantities supplied. -
2. Systeme mit punktförmiger Beschickung erfordern eine Vor
richtung zur Vorratshaltung und eine Vorrichtung zur Ver
teilung der Tonerde, die häufig mit der Vorrichtung zum
Brechen der erstarrten Elektrolytkruste kombiniert ist.
Sofern hierbei ein feststehender Tonerde-Bunker verwendet wird, haben diese Vorrichtungen den Nachteil, daß die Vor richtungen zum Brechen der Elektrolytkruste und zum Zu messen und Verteilen der Tonerde für Wartungszwecke schlecht zugänglich sind.
Ein wegnehmbares Tonerde-Bunkersystem ist jedoch teuer in der Herstellung und zwingt dazu, die Austauschbarkeit von Bauteilen großer Abmessungen sicherzustellen.
In beiden Fällen sind Umfüllvorgänge erforderlich, um die Tonerde aus dem auszutauschenden Tonerde-Bunker zu entfer nen und nach erneuter Montage den Tonerde-Bunker wieder mit Tonerde zu befüllen. Dies verlängert die Wartungszeit und vermindert die Verfügbarkeit des Systems erheblich.2. Systems with point loading require a device for storing and a device for distributing the alumina, which is often combined with the device for breaking the solidified electrolyte crust.
If a fixed alumina bunker is used, these devices have the disadvantage that the devices for breaking the electrolyte crust and for measuring and distributing the alumina are difficult to access for maintenance purposes.
However, a removable alumina bunker system is expensive to manufacture and requires the interchangeability of large size components.
In both cases, refilling operations are required to remove the alumina from the alumina bunker to be replaced and to fill the alumina bunker with alumina after reassembly. This extends the maintenance time and considerably reduces the availability of the system. -
3. Es sind Vorrichtungen zur gezielten Zugabe von Tonerde
bekannt, bei denen ein feststehender Tonerde-Bunker ver
wendet wird, der mit einer unteren Auslaßöffnung für den
Austritt von Tonerde sowie einem bis zur Höhe seines oberen
Abschnittes reichenden Führungsrohr versehen ist, das ge
trennt von einer Einrichtung zum Brechen eines Loches in
die erstarrte Elekrolytkruste montierbar und demontierbar
ist.
Eine Weiterentwicklung der bekannten Vorrichtung ist in den Überbau der Elektrolysezelle derart integriert, daß die Trägerwände die Seitenwände des Vorratstrichters bilden und daß der obere Abschnitt des Führungsrohres offen ist (DE-PS 33 18 542). Für den Krustenbrecher wird hierbei ein Gleitstück verwendet, das in einem ersten Führungsrohr angeordnet und elektrisch isoliert ist. Für die Beschickungs einrichtung wird ein zweites Führungsrohr verwendet, wobei die Innenräume beider Führungsrohre miteinander in Verbindung stehen.
Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß bei den häufig vorkommenden Druckstößen Tonerdestaub über die verbundenen Innenräume der Führungsrohre zwischen die Gleitflächen gelangen kann und sowohl das Reibungsverhalten als auch die Standzeit der bewegten Teile negativ beeinflußt. Ferner ist es generell von Vorteil, wenn zumindest die Verschleißteile aber auch die mit dem Materialfluß in Kontakt tretenden Teile von Zeit zu Zeit zwecks Erneuerung oder Reinigung ausgebaut werden können. Dies ist gerade in den räumlich beengten Verhältnissen, wie sie im Inneren des Überbaus einer Elektrolysezelle herrschen, nicht leicht zu verwirk lichen.3. Devices for the targeted addition of alumina are known, in which a fixed alumina bunker is used, which is provided with a lower outlet opening for the outlet of alumina and a guide tube reaching to the height of its upper section, which separates ge a device for breaking a hole in the solidified electrolyte crust can be assembled and disassembled.
A further development of the known device is integrated in the superstructure of the electrolysis cell in such a way that the carrier walls form the side walls of the storage hopper and that the upper section of the guide tube is open (DE-PS 33 18 542). A slide piece is used for the crust breaker, which is arranged in a first guide tube and is electrically insulated. A second guide tube is used for the loading device, the interiors of both guide tubes being connected to one another.
This construction has the disadvantage that, with the frequently occurring pressure surges, alumina dust can get between the sliding surfaces via the connected interior spaces of the guide tubes and negatively influence both the friction behavior and the service life of the moving parts. Furthermore, it is generally advantageous if at least the wear parts but also the parts that come into contact with the material flow can be removed from time to time for renewal or cleaning. This is not easy to achieve, especially in the confined spaces that prevail inside the superstructure of an electrolysis cell.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden und ausgehend von einem Stand der Technik gemäß DE-PS 33 18 542 eine Vorrichtung zur gezielten Zugabe von Tonerde in einer Elektrolysezelle für die Aluminiumgewinnung zu entwickeln, bei der die bewegten Teile leicht austauschbar sind und bei der auf Verbindungen zwischen den Innenräumen der Füh rungsrohre von Dosiervorrichtung und Krustenbrecher verzichtet werden kann.The object of the present invention is that described Avoid disadvantages and starting from a state of the art according to DE-PS 33 18 542 a device for the targeted addition of Alumina in an electrolysis cell for aluminum extraction develop in which the moving parts are easily interchangeable and in the case of connections between the interiors of the feet dosing device and crust breaker can be.
Des weiteren soll es die zu entwickelnde Vorrichtung ermögli chen, ein oder mehrere Dosiervorrichtungen in separat gehaltenen Führungsrohren um den Brecher herum anzuordnen.Furthermore, it should enable the device to be developed chen, one or more dosing devices in separately held Arrange guide tubes around the crusher.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf einem Elektrolysezellen-Überbau zwei oder mehrere Tonerde-Bunker pla ziert werden, wobei in jedem Tonerde-Bunker ein Krustenbrecher zentrisch in einem Führungsrohr gelagert ist, während ein oder mehrere Führungsrohre mit Dosiervorrichtungen für Tonerde und Zusatzstoffe um jeden Krustenbrecher herum angeordnet sind.According to the invention this object is achieved in that on a Electrolysis cell superstructure two or more alumina bunkers pla be decorated, with a crust breaker in each alumina bunker is mounted centrally in a guide tube, while a or several guide tubes with dosing devices for alumina and Additives are placed around each crust breaker.
Für den Betrieb der Dosiervorrichtungen und für Reparaturzwecke sind die Führungsrohre der Dosiervorrichtung mit zusätzlichen Labyrinth-Dichtungen abgedichtet, wodurch der die Führungsrohre umgebende Tonerdestaub vollständig nach außen abgeschirmt wird.For the operation of the dosing devices and for repair purposes are the guide tubes of the dosing device with additional Labyrinth seals sealed, causing the the guide tubes surrounding alumina dust is completely shielded from the outside.
Um die nach einer Demontage für Reparaturzwecke erforderliche Feinjustierung der Dosiereinrichtungen bei erneuter Montage zu gewährleisten, sind die Pneumatikzylinder für die Dosiervor richtungen mit Kugelgelenken versehen.To the required after disassembly for repair purposes Fine adjustment of the dosing devices when reassembling ensure the pneumatic cylinders for the dosing directions with ball joints.
Durch die vollständige Trennung der Innenräume der Führungsrohre von Krustenbrecher und Dosiervorrichtungen können relativ lange Führungsflächen verwendet werden. Bei der Montage kann daher auf zusätzliche Montagehilfen verzichtet werden, da die Stößel in den Führungsrohren sich selbst zentrieren.By completely separating the interior of the guide tubes of crust breakers and dosing devices can be relatively long Guide surfaces are used. When assembling, therefore additional assembly aids are dispensed with, since the plunger is in center the guide tubes themselves.
Um den Antriebszylinder des Krustenbrechers genau positionieren zu können, ist die gesamte Krustenbrechereinrichtung an einem innen- und einem außenliegenden Vierkantrohr aufgehängt, die das Verdrehen des Antriebszylinders während des Betriebes verhin dern, jedoch eine Einstellung der vertikalen Endpositionen über eine teleskopartige Verlängerung des innen- oder des außenlie genden Vierkantrohres zulassen.Position exactly around the crustbreaker drive cylinder to be able to, the entire crust breaker is in one hung inside and an outside square tube that the Prevent the drive cylinder from rotating during operation change, however, an adjustment of the vertical end positions a telescopic extension of the inside or outside allow the square tube.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Aufhängung mit einer Trennung der Führungsrohre für Krustenbrecher und Dosiervorrich tungen besteht darin, daß der Antriebszylinder des Krustenbre chers in einfacher Weise am unteren Ende des Führungsrohres sowie oberhalb des Antriebszylinders elektrisch isoliert werden kann. Da die elektrische Isolierung außerhalb des von Tonerde staub gefüllten Raumes angeordnet ist, kann ein die Funktion der Isolierung beeinträchtigender Verschleiß nicht auftreten und somit die volle Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Vor richtung einschließlich der Führungen und Isolierungen über einen langen Zeitraum zugesichert werden.Another advantage of the suspension described with a Separation of the guide tubes for crust breakers and dosing devices tion is that the drive cylinder of the crust chers in a simple manner at the lower end of the guide tube and electrically isolated above the drive cylinder can. Because the electrical insulation outside of that of alumina dust-filled room is arranged, the function of the Insulation impairing wear does not occur and thus the full operational reliability of the invention direction including the guides and insulation over be assured for a long period of time.
Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbei spielen näher erläutert. Es zeigen:In the following, the invention is described in several embodiments play explained in more detail. Show it:
Fig. 1 Gesamtdarstellung einer Elektrolysezelle in Seiten ansicht mit mehreren erfindungsgemäßen Vorrichtungen, Fig. 1 overall view of an electrolytic cell in side view with a plurality of devices according to the invention,
Fig. 2 Ausschnitt aus einer Seitenansicht der erfindungsgemä ßen Vorrichtung zur dosierten Zugabe von Tonerde, Fig. 2 clipping, from a side view of the inventive SEN Device for the metered addition of alumina
Fig. 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung in Modulbauweise vor dem Zusammenbau, Fig. 3 shows the apparatus according to the invention of modular construction prior to assembly,
Fig. 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung, aus verschiedenen Modulen zusammengesetzt, Fig. 4 shows the device according to the invention, composed of different modules,
Fig. 5 Detailausschnitt von Fig. 2 entlang der oberen Abdich tung eines Dosierers, Fig. 5 detail section of Fig. 2 along the upper waterproofing tung a doser,
Fig. 6 Detailausschnitt des linken Dosierventils gemäß Fig. 2, Fig. 6 detailed section of the left-hand metering valve according to Fig. 2,
Fig. 7a, b, c Ausschnitt nach Fig. 2 mit unterschiedlicher Stellung der Ventileinheit, Fig. 7a, b, c segment of FIG. 2 with a different position of the valve unit,
Fig. 8 Detailausschnitt des unteren Dosierventilsitzes, Fig. 8 detailed section of the lower Dosierventilsitzes,
Fig. 9 Detailausschnitt des oberen Dosierventilsitzes. Fig. 9 detail of the upper metering valve seat.
Die in Fig. 1 dargestellte Elektrolysezelle besteht aus einer Kathodenwanne 1, in der ein Elektrolysebad 2 angeordnet ist. In das Elektrolysebad 2 werden Anodenblöcke 3 von oben eingetaucht. Die gesamte Elektrolysezelle ist nach außen hin abgedeckt bzw. gekapselt, wobei die Badabdeckung 55 hier ebenso wie die obere Abschlußfläche 56 in Fig. 1 nur schematisch angegeben ist. Über den Anodenblöcken 3 ist die Badabdeckung 55 der Elektrolysezelle an mehreren Stellen durchbrochen, wobei an den Durchbruchstellen Dosierer 7 und Brecher 8 angeordnet sind.The electrolysis cell shown in Fig. 1 consists of a cathode trough 1 , in which an electrolysis bath 2 is arranged. In the electrolytic anode blocks 2 are dipped 3 from above. The entire electrolytic cell is covered or encapsulated on the outside, the bath cover 55 here, as well as the upper end surface 56, being indicated only schematically in FIG. 1. The bath cover 55 of the electrolytic cell is broken through at several points above the anode blocks 3 , metering devices 7 and breakers 8 being arranged at the break-through points.
Oberhalb der Durchbrüche befinden sich ein oder mehrere Oxidbun ker 6, deren untere Enden mit den Dosierern 7 und Brechern 8 in engem Kontakt stehen. Am oberen Ende jedes Oxidbunkers 6 befin det sich ein Oxidzulauf 9, der von außen mit Oxid beschickt werden kann.Above the breakthroughs there are one or more Oxidbun ker 6 , the lower ends of which are in close contact with the dosers 7 and crushers 8 . At the upper end of each oxide bunker 6 there is an oxide inlet 9 which can be charged with oxide from the outside.
Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich der Dosierer-/Brecher-Baueinheit innerhalb des Oxidbunkers 6. Man erkennt zwei Dosierzylinder 11, 12, in denen je eine Dosierzylinderstange 13, 14 geführt ist. FIG. 2 shows an enlarged view of a detail from FIG. 1 in the area of the metering / crusher unit within the oxide bunker 6 . Two dosing cylinders 11 , 12 can be seen , in each of which a dosing cylinder rod 13 , 14 is guided.
Jede der Dosierzylinderstangen 13 bzw. 14 ist einerseits über Kugelgelenke 15 bzw. 16 mit den Dosierantriebszylindern 17 bzw. 18 und andererseits mit den Dosierventilen 19 bzw. 20 verbunden. Die Dosierventile 19 bzw. 20 haben einen oberen und einen unte ren Ventilsitz 21, 22 bzw. 23, 24, die jeweils mit doppelseiti gen Ventilsitzringen 25a, 25b ausgebildet sind und gegen die Dosierventile 19 bzw. 20 im Wechsel anschlagen.Each of the metering cylinder rods 13 and 14 is connected on the one hand via ball joints 15 and 16 to the metering drive cylinders 17 and 18 and on the other hand to the metering valves 19 and 20 . The metering valves 19 and 20 have an upper and a lower valve seat 21 , 22 and 23 , 24 , which are each formed with double-sided valve seat rings 25 a, 25 b and strike against the metering valves 19 and 20 alternately.
In der in Fig. 2 dargestellten Situation ist das Dosierventil 20 gerade in seiner "Offen-Position" gezeigt, während das Dosier ventil 19 bereits in der geschlossenen Position steht. Dement sprechend ist der Dosiertrichter 26 auf der rechten Bildhälfte mit Oxid befüllt, während in der linken Bildhälfte das Dosier ventil 19 gerade vom Oxidbunker her über ein Staurohr 27 befüllt wird.In the situation shown in Fig. 2, the metering valve 20 is shown in its "open position" while the metering valve 19 is already in the closed position. Dement speaking, the metering funnel 26 is filled with oxide on the right half of the picture, while in the left half of the picture the metering valve 19 is being filled from the oxide bunker via a pitot tube 27 .
Die Bewegungen des Dosierantriebszylinders 17 bzw. 18 werden über entsprechende Zylinderansteuerungen 17a bzw. 18a geregelt. Die Kugelgelenke 15, 16 dienen dazu, einen eventuellen Versatz bei den Antriebsbewegungen auszugleichen.The movements of the Dosierantriebszylinders 17 and 18 are corresponding cylinder drives 17 a and 18 a regulated. The ball joints 15 , 16 serve to compensate for a possible offset in the drive movements.
Für die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es beson ders wichtig, daß die Arbeitsräume, gebildet durch den linken und rechten Dosierzylindern 11, 12, von dem Brecherantrieb 28 und vom Oxidbunker 6 getrennt sind. Dies geschieht durch Behäl terwandungen 29, 30, die den Oxidbunker zum Brecherraum hin abtrennen und durch besonders ausgebildete Dichtungen 31, 32, die eine vollständige äußere Abdichtung gegenüber der Elektroly sezelle und eine innere Abdichtung gegenüber der Oxidfüllung bewirken.For the function of the device according to the invention it is particularly important that the working spaces, formed by the left and right metering cylinders 11 , 12 , are separated from the crusher drive 28 and from the oxide bunker 6 . This is done by container terwandungen 29 , 30 , which separate the oxide bunker to the crusher chamber and through specially designed seals 31 , 32 , which cause a complete outer seal against the electrolytic cell and an inner seal against the oxide filling.
Wie bereits erwähnt, ist der Brecherantrieb 28 im bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 zwischen den beiden Dosierven tilen 19, 20 angeordnet. Im Brecherantrieb 28 befindet sich eine Zylinderstange 33, die von dem Antriebszylinder 34 in vertikaler Richtung bewegbar ist. An dem Antriebszylinder 34 befindet sich eine Zylindersteuerung 35 und eine über einen Flansch 36 mit der oberen Abdeckung des Oxidbunkers 6 verbundene Höheneinstellung 37.As already mentioned, the crusher drive 28 is arranged in the preferred embodiment shown in FIG. 2 between the two Dosierven valves 19 , 20 . In the crusher drive 28 there is a cylinder rod 33 which can be moved in the vertical direction by the drive cylinder 34 . On the drive cylinder 34 there is a cylinder control 35 and a height adjustment 37 connected to the upper cover of the oxide bunker 6 via a flange 36 .
Die Höheneinstellung 37 wiederum besteht aus zwei teleskopartig ineinander verschieblichen Vierkantrohren, die eine genaue Höhenanpassung des Brecherantriebs ermöglichen.The height setting 37 in turn consists of two telescopically displaceable square tubes, which enable an exact height adjustment of the crusher drive.
In einer nach unten aus dem Oxidbunker herausragenden Verlänge rung 39 ist der Brecherantrieb 28 geführt. Die Führung besteht aus einem elektrisch isolierenden Isolatorring 40, so daß die aus dem Elektrolysebad 2 von der Führungsstange des Brechers abgeleiteten Potentiale nicht in den Oxidbunker 6 übergeleitet werden.In a downward extension from the oxide bunker extension 39 , the crusher drive 28 is guided. The guide consists of an electrically insulating insulator ring 40 , so that the potentials derived from the electrolysis bath 2 from the guide rod of the crusher are not transferred to the oxide bunker 6 .
Nach oben hin ist der Brecher durch einen weiteren Isolator der Isolatorscheibe 41 abgesichert, die in dem Flanschteil 36 unter gebracht ist. Somit können die Spannungsdifferenzen zwischen Anode und Kathode der Elektrolysezelle nicht in die Oxidbunker abdeckung übergeleitet werden.At the top, the crusher is secured by a further insulator of the insulator disk 41 , which is placed in the flange part 36 . Thus, the voltage differences between the anode and cathode of the electrolytic cell cannot be transferred to the oxide bunker cover.
In Fig. 3 ist eine für die Serienfertigung besonders geeignete Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur dosierten Zugabe von Tonerde in eine Elektrolysezelle dargestellt. Diese Variante besteht aus drei Modulen, nämlich einem linken und rechten Oxid bunker 42, 43 mit integrierten Dosierantrieben 44, 45 und Dosie rertrichtern 46, 47, aus denen das Oxid in das Elektrolysebad 2 geleitet werden kann.In Fig. 3 a particularly suitable for mass production variant of the device according to the invention for the metered addition of alumina is shown in an electrolysis cell. This variant consists of three modules, namely a left and right oxide bunker 42 , 43 with integrated metering drives 44 , 45 and Dosie rertrichtern 46 , 47 , from which the oxide can be passed into the electrolysis bath 2 .
Ein Brecher 48 kann ebenfalls als Modul ausgebildet werden, wobei seitliche Befestigungen 49, 50 zum Anschluß an den rechten und linken Oxidbunker 43 und 42 vorgesehen sind. Am unteren Ende des Brechers 48 ist eine Führungsverlängerung 51 für die Bre cherstange 52 erkennbar. In dieser Führungsverlängerung 51 be findet sich die elektrische Isolierung in Form eines Isolator ringes 40, wie anhand von Fig. 2 erläutert wurde. Am oberen Ende ist der Anschluß 53 für die Höheneinstellung des Brecherantriebs angedeutet.A crusher 48 can also be designed as a module, lateral fasteners 49 , 50 being provided for connection to the right and left oxide bunkers 43 and 42 . At the lower end of the crusher 48 , a guide extension 51 for the Bre cherstange 52 can be seen . In this guide extension 51 be the electrical insulation in the form of an insulator ring 40 , as explained with reference to FIG. 2. At the upper end, the connection 53 for the height adjustment of the crusher drive is indicated.
In Fig. 4 sind die anhand von Fig. 3 besprochenen Einzelmodule in zusammengefügtem Zustand dargestellt. Die Modulbefestigung erfolgt über die bereits erwähnten Verschraubungen 49, 50. Die komplett montierten Module können dann am Elektrolyseüberbau 5, der etwa mit der oberen Abdeckung der Elektrolysezelle parallel verläuft in geeigneter Weise positioniert werden.In Fig. 4 are based on FIG. 3 individual modules discussed in the assembled state shown. The module is attached using the screw connections 49 , 50 already mentioned. The completely assembled modules can then be positioned in a suitable manner on the electrolysis superstructure 5 , which runs approximately parallel to the top cover of the electrolysis cell.
Der in Fig. 5 dargestellte Detailausschnitt von Fig. 2 entlang der oberen Abdichtung eines Dosierers zeigt die zentral angeord nete Dosierzylinderstange 14, seitlich umgeben von einem Dosier zylinder 11 mit Wandungen 11a, 11b. Der obere Abschluß des Do sierzylinders 11 erfolgt über eine Abschlußplatte 57 zum Oxid bunker-Bereich hin. An den im Detail A angegebenen Pfeilrichtun gen sind die Gleitebenen zwischen Dosierzylinderstange 14 und Abdeckung 57 erkennbar.The detailed section in Fig. 5 shown in Fig. 2 along the upper seal of a dosing device showing the central angeord Dosierzylinderstange designated 14, is laterally surrounded by a metering cylinder 11 with walls 11 a, b 11. The upper end of the Do sierzylinders 11 takes place via an end plate 57 to the oxide bunker area. At the arrow directions indicated in detail A, the sliding planes between metering cylinder rod 14 and cover 57 can be seen .
Konzentrisch um die Dosierzylinderstange 14 herum ist ein Rohr mantel 58 für die Ringdichtung 59 angeordnet. Gemäß Detail B bildet die Ringdichtung 59 einen Bestandteil eines Labyrinth-Dichtungssystems, durch das in Pfeilrichtung B' ein Druckaus gleich zwischen dem Oxidbunkerbereich 6 und dem inneren des Brechergehäuses 48 erfolgen kann.A pipe jacket 58 for the ring seal 59 is arranged concentrically around the metering cylinder rod 14 . According to detail B, the ring seal 59 forms part of a labyrinth sealing system, by means of which pressure equalization between the oxide bunker area 6 and the interior of the crusher housing 48 can take place in the direction of the arrow B '.
Die konstruktive Ausbildung der Labyrinth-Dichtung wird wie
folgt beschrieben:
Zwischen dem konzentrisch angeordneten Dosierzylinder 11 und dem
Dichtungsmantel 58 befindet sich ein erster Labyrinthraum I, der
nach unten hin durch die Ringdichtung 59 und nach oben hin durch
ein am Dosierzylinder 11 befestigtes Flanschteil 60 gebildet
wird. Ein zweiter Labyrinthraum II entsteht im Anschluß an den
Labyrinthraum I zwischen dem Flanschteil 60 und am Rohrmantel 58
angeordneten Gegenflansch 61.
The design of the labyrinth seal is described as follows:
Between the concentrically arranged metering cylinder 11 and the sealing jacket 58 there is a first labyrinth space I which is formed at the bottom by the ring seal 59 and at the top by a flange part 60 fastened to the metering cylinder 11 . A second labyrinth space II is formed after the labyrinth space I between the flange part 60 and the counter flange 61 arranged on the tubular jacket 58 .
Die Anordnung der Labyrinth-Dichtung ist deshalb von entschei dender Bedeutung für die Funktion der erfindungsgemäßen Vor richtung, weil durch den Betrieb des Krustenbrechers und des Dosierantriebs Druckstöße austreten können, die in dosierter Form ausgeglichen werden müssen. Dies bedeutet, daß kein unbe absichtigter Stofftransport über die Dosierzylinder oder über die Dichtungssysteme während des Druckausgleiches stattfinden darf.The arrangement of the labyrinth seal is therefore crucial dender importance for the function of the invention direction because of the operation of the crust breaker and the Metering drive pressure surges can escape, which in metered Form must be balanced. This means that no intentional mass transfer via the dosing cylinder or via the sealing systems take place during pressure equalization may.
Ferner sind die Dichtungssysteme so zu konstruieren, daß ein Auswechseln der Verschleißteile zu Wartungszwecken oder zu Rei nigungszwecken leicht möglich ist. Die erfindungsgemäße Kon struktion der Labyrinth-Dichtung ermöglicht dies dadurch, daß keine Hinterschneidungen oder sonstige, eine Vertikalbewegung behindernde Konstruktionsteile verwendet wurden. Die Labyrinth-Dichtung ermöglicht eine zweifache Spaltdichtung und damit einen wirksamen Schutz gegen Staubübertritt.Furthermore, the sealing systems are to be designed so that a Replacement of the wear parts for maintenance purposes or for cleaning cleaning purposes is easily possible. The con invention construction of the labyrinth seal enables this by the fact that no undercuts or other, a vertical movement hindering construction parts were used. The Labyrinth seal enables a double gap seal and thus one effective protection against dust transfer.
In den Fig. 6 bis 9 werden die zum Auswechseln der Dosiervor richtung erforderlichen Verfahrensschritte und Vorrichtungsteile näher erläutert.In FIGS. 6 through 9, to replace the Dosiervor method steps and apparatus parts required direction explained in more detail.
Gemäß Fig. 6 ist die linke Dosierzylinderstange 13 in die obere Verschlußstellung gefahren. Dabei verschließt der untere Ventil sitzring 25b des Dosierventils 19 das Dosierventilrohr 64, so daß kein weiteres Oxid mehr aus dem Oxidbunker 6 in den Dosier trichter gelangt. Die Ventilsitzringe werden durch Ventilsäulen 54 auf Abstand gehalten und sind durch eine Spannschraube 65 zentral gesichert.Referring to FIG. 6, the left Dosierzylinderstange is moved to the upper closure 13-position. The lower valve seat ring 25 b of the metering valve 19 closes the metering valve tube 64 , so that no further oxide passes from the oxide hopper 6 into the metering funnel. The valve seat rings are kept at a distance by valve columns 54 and are centrally secured by a clamping screw 65 .
Jetzt kann gemäß Fig. 7b ein Schließrohr 62, das innerhalb und konzentrisch zu dem Dosierrohr 11 angeordnet ist, nach unten gefahren werden. Die Bewegung des Schließrohres 62 erfolgt über eine Schließrohrverstellung 63 am oberen Ende der Dosierrohrhal terung, die in Fig. 5 näher dargestellt ist. Damit ist das Do sierrohr mit dem nach unten ausgefahrenen Schließrohr 62 voll ständig gekapselt, so daß kein Oxid mehr aus dem Oxidbunker 6 zur Dosiereinrichtung gelangen kann.Now, according to Fig. 7b, a closure tube 62, which are driven within and is disposed concentrically with the metering tube 11 downward. The movement of the closing tube 62 takes place via a closing tube adjustment 63 at the upper end of the metering tube holder, which is shown in more detail in FIG. 5. So that the sierrohr with the downwardly extended closing tube 62 is fully encapsulated so that no more oxide can get from the oxide bunker 6 to the metering device.
Je nach dem, wie eng die freien Querschnitte zwischen dem Schließrohr 62 und dem Dosierzylinder 11 gehalten werden, befin det sich eine Restmenge Oxid in der Dosiereinrichtung. Erfin dungsgemäß werden die Spalträume so eng gehalten, daß die Rest menge vernachlässigt werden kann und auch im Reparaturfalle keine Tonerde mehr in den Ofenraum verschleppt wird. Dies ist von besonderem Vorteil, da auch geringste Mengen von aufgewir belter Tonerde als Schleifmittel wirken und nicht mit Werkzeugen oder Maschinen der Reparatureinheiten in Verbindung treten dür fen.Depending on how closely the free cross sections are kept between the closing tube 62 and the metering cylinder 11 , there is a residual amount of oxide in the metering device. Invention according to the gap spaces are kept so narrow that the remaining amount can be neglected and even in the event of repairs, no more alumina is carried into the furnace. This is particularly advantageous since even the smallest amounts of whirled-up alumina act as an abrasive and must not come into contact with tools or machines in the repair units.
In Fig. 7c ist der Zustand nach Entfernung der Dosiereinrichtung aus dem Dosierzylinder 11 dargestellt. Man erkennt, daß der Oxidbunker 6 vollständig gegenüber der Dosiereinheit abgedichtet ist, so daß die Reparatureinheiten unbeeinflußt von etwaigen Staubrestmengen oder Verunreinigungsquellen durchgeführt werden können.In Fig. 7c, the state after removal of the metering device is presented from the metering cylinder. 11 It can be seen that the oxide bunker 6 is completely sealed off from the metering unit, so that the repair units can be carried out unaffected by any residual dust or sources of contamination.
Aus der Darstellung nach Fig. 7 ist ferner erkennbar, daß die Dosiereinrichtung und alle daran angeschlossenen Nebenaggregate in vertikaler Richtung aus dem Ofenbereich entfernt wird. Es können hierfür die bereits vorhandenen Hebeeinrichtungen und Hubzylinder verwendet werden.It can also be seen from the illustration in FIG. 7 that the metering device and all the ancillary units connected to it are removed from the furnace area in the vertical direction. The existing lifting devices and lifting cylinders can be used for this.
Damit die Entfernung der Dosiereinrichtung in vertikaler Rich tung problemlos erfolgen kann, waren mehrere konstruktive Maß nahmen zur Gestaltung der Dosierventile erforderlich. Aus Fig. 8 und 9 ist der obere und untere Teil des Ventilsitzelementes 25a, 25b erkennbar. Der untere Teil des Dosierventils 19 besteht aus zwei zylindrischen Körpern 19a, 19b und einem konisch ge formten Mittelteil 19c. Wichtig ist einerseits die Führung zwi schen dem zylindrischen Ventilteil 19a und der gegenüberliegen den Ventilsitzringwand 25b und andererseits die Abstimmung der Außendurchmesser zwischen äußerem Ventilsitzring und dem unteren Dosierventilelement 19b. Aus Fig. 8 ist erkennbar, daß beide Außendurchmesser im Bereich X miteinander fluchten, so daß diese Teile der Dosiereinheit einen gemeinsamen Außendurchmesser Da aufweisen.So that the metering device can be removed in the vertical direction without any problems, several design measures were necessary to design the metering valves. From FIGS. 8 and 9, the upper and lower part of the valve seat member 25 a, 25 b recognizable. The lower part of the metering valve 19 consists of two cylindrical bodies 19 a, 19 b and a conically shaped middle part 19 c. It is important on the one hand the guidance between the cylindrical valve part 19 a and the opposite the valve seat ring wall 25 b and on the other hand the coordination of the outer diameter between the outer valve seat ring and the lower metering valve element 19 b. From Fig. 8 it can be seen that both outer diameters are aligned with each other in the area X, so that these parts of the metering unit have a common outer diameter Da.
In Fig. 9 ist der obere Teil der Dosiereinheit dargestellt, wobei das Dosierventil 19 ebenfalls in einem oberen und unteren zylindrischen Teil 19d, 19e und einem dazwischen angeordneten konischen Mittelteil 19f aufgegliedert ist. Der konische Mittel teil 19f steht in Kontakt mit dem oberen Ende des Ventilsitz rings 25a, während die zylindrischen Teile des Dosierventils 19 zur Führung mit den entsprechenden Gegenflächen als Gleitflächen ausgebildet sind.In Fig. 9 the upper part of the metering unit is shown, the metering valve 19 also being divided into an upper and lower cylindrical part 19 d, 19 e and an intermediate conical middle part 19 f. The conical middle part 19 f is in contact with the upper end of the valve seat ring 25 a, while the cylindrical parts of the metering valve 19 are designed for guidance with the corresponding counter surfaces as sliding surfaces.
Eine große Anlagefläche für die Führung des Ventilsitzringes ist erforderlich, damit bei der Demontage kein Verklemmen oder Ver spannen der Führungsrohre bzw. Dosierventileinrichtungen ein tritt. Ferner läßt sich beim Auswechseln von Ventileinheiten eine Montageerleichterung dadurch erzielen, daß die nach der Reparatur eingesetzten neuen Teile sich selbst zentrieren und daher auf eine gesonderte Montageeinrichtung verzichtet werden kann.There is a large contact surface for guiding the valve seat ring required so that no jamming or Ver clamp the guide tubes or metering valve devices occurs. Furthermore, when replacing valve units achieve ease of assembly in that the after Repair new parts used to center themselves and therefore a separate mounting device can be dispensed with can.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996145251 DE19645251A1 (en) | 1996-11-02 | 1996-11-02 | Apparatus for measured delivery of alumina into electrolysis cell |
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| DE1996145251 DE19645251A1 (en) | 1996-11-02 | 1996-11-02 | Apparatus for measured delivery of alumina into electrolysis cell |
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ID=7810504
Family Applications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19645251A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1996-11-02 DE DE1996145251 patent/DE19645251A1/en not_active Ceased
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