DE2017888B2

DE2017888B2 - Verfahren und vorrichtung zum beschicken von aluminium-schmelzflusselektrolysezellen mit tonerde

Info

Publication number: DE2017888B2
Application number: DE19702017888
Authority: DE
Inventors: Daniel Lille Nord; Givry Jean Pierre Ville dAvray; Pointud Jacky Marseille; Duclaux (Frankreich)
Original assignee: Compagnie Pechiney, Paris; Electrification, Charpente, Levage, Faches-Thumesnil, Nord; (Frankreich)
Priority date: 1969-04-16
Filing date: 1970-04-14
Publication date: 1972-07-27
Also published as: DE2017888A1; IS842B6; CH520780A; NL164615C; OA03253A; NL7005308A; LU60728A1; ES378611A1; FR2036896A1; YU99370A; CA925818A; BE749061A; ZA702507B; CS193006B2; PL80581B1; YU34547B; DE2017888C3; BR7018231D0; SE365253B; NO126233B

Description

gestochert und die Tonerde auf den gestocherten Bereich geschüttet wird, insbesondere mit einer

Vorrichtung, die zwei in bezug auf die Längs- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum

mittelebene der Zelle symmetrisch angeordnete io Beschicken von Aluminium-Schmelzflußelektrolyse-Einrichtungen zum Stochern und Aufschütten der zellen mit Tonerde, bei dem die Kruste auf dem Tonerde aufweist, dadurch gekennzeich- Schmelzbad schrittweise gestochert und die Tonerde net, daß während einer schrittweise stattfinden- auf den gestocherten Bereich geschüttet wird, insden Vorwärtsbewegung längs einer Stirn- und/ besondere mit einer Vorrichtung, die zwei in bezug oder Längsseite der Zelle (1000) ausschließlich 15 auf die Längsmittelebene der Zelle symmetrisch angestochert und die Tonerde erst während einer geordnete Einrichtungen zum Stochern und Aufkontinuierlich stattfindenden Rückbewegung auf- schütten der Tonerde aufweist. Eine zur Durchgeschüttet wird. führung dieses Verfahrens besonders geeignete Vor-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- richtung ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung,
kennzeichnet, daß mit jeder Einrichtung zum 20 Bei der Aluminium-Schmelzflußelektrolyse muß Stochern und Aufschütten, ausgehend von einer die Menge der im Schmelzbad gelösten Tonerde Ecke der Zelle, erst entlang der an dieser Ecke sorgfältig dosiert werden, da der Tonerdegehalt im beginnenden Stirnseite zu/ Längsmittelebene hin Bereich zwischen zwei Grenzwerten bleiben muß, gestochert, bei der unmittelbar anschließenden nämlich einem unteren Grenzwert in der Größenkontinuierlichen Rückbewegung zur selben Ecke 25 Ordnung von 1 °/o, unterhalb dessen eine Polarihin Tonerde aufgeschüttet, anschließend von der sierung der Anode, der sogenannte Anodeneffekt, Ecke aus .^ftlang der an dieser Ecke beginnenden auftritt, und einem oberen Grenzwert in der Größen-Längsseite bis zur gegenüberliegenden Ecke und Ordnung von 9 ⁰O, oberhalb dessen die Tonerde nicht von dort entlang eier zweiten Stirnseite der Zelle mehr in Lösung geht und das stark isolierende Tonzur Mittelebene hin gestochert und erst dann ent- 30 erdepulver auf die Kathode fallen und somit dtn lang der zweiten Stirnseiu: und der Längsseite inneren Widerstand der Elektrolysezelle erhöhen und Tonerde aufgeschüttet wird. ihren Betrieb schwer stören würde.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Ver- Bei einer bekannten Vorrichtung (deutsche Patentfahres nach Anspruch 1 oder 2, die an sich be- schrift 1 275 285) zum Beschicken von Aluminiumkannte Einrichtungen zum Stochern und zum 35 Schmelzflußelektrolysezellen, die in einer Reihe Aufschütten der Tonerde einen Tonerdebehälter hintereinander, also mit übereinstimmender Längsaufweist, an den ein Tonerdeverteiler ange- richtung, angeordnet sind, werden die einzelnen schlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zellen folgendermaßen beschickt: Während die Vor-Tonerdeverteiler (2) einen in einer von oben mit richtung sich schrittweise in Längsrichtung der Reihe Tonerde beschickbaren Verteilerkammer (21) 40 bewegt, wird entlang einer Längsseite einer Zelle die stetig umlaufenden mehrflügeligen Rotor (22; 23) Kruste an mehreren Stellen aufgebrochen; gegebenenmit senkrechter Welle (24) aufweist, dessen Flügel falls wird auch noch an den Stirnseiten der Zelle an (221 bis 224: 231 bis 234) eine im Boden (211) mehreren Stellen aufgebrochen, was dadurch ermögder Verteilerkammer angeordnete Vustrittsöffnung licht wird, daß die bekannte Vorrichtung einen (212) überstreichen. 45 schrägstellbaren Stocherhammer aufweist. Während

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- des mit einer schrittweise voranschreitenden Bekennzeichnet, daß die Verteilerkammer (21) in wegung der Voi-ichtung verbundenen Stocherübereinander angeordnete Abteile unterteilt ist, Vorganges wird, ebenfalls schrittweise, Tonerde an die je einen Rotor (22; 23) enthalten. den gestocherten Stellen in kleinen Haufen auf-

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, da- 50 geschüttet. Die zweite Längsseite der Zellen läßt sich d' rch gekennzeichnet, daß der Tonerdever- in gleicher Weise mit einer zweiten Vorrichtung, die t jiler (2) an einem Lenkergestänge (34, 35) in unabhängig von der ersten steuerbar ist, beschicken ;iner senkrechten Ebene, sich im wesentlichen Dieses bekannte Beschickungsverfahren, bei dem soparallel bleibend, schwenkbar aufgehängt ist und wohl das Stochern wie das Aufschütten der Tondaß am Tonerdeverteiler, ebenfalls über ein 55 erde während einer schrittweise vonranschreitender Lenkergestänge (36, 37), die Vorrichtung (4) zum Bewegung stattfindet, ist insofern zweckmäßig, al: Stochern in derselben senkrechten Ebene die Tonerde an frisch gestocherten Stellen auf schwenkbar angelenkt ist. geschüttet wird, ehe sich auf dem Schmelzbad wiede

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 eine feste Kruste bilden kann. Dem steht indessei bis 5, bei der die Einrichtungen zum Stochern 60 der Nachteil gegenüber, daß die Tonerde unregel und Aufschütten von Tonerde an einem längs mäßig verteilt wird, da sie in Form von mehr ode einer Reihe von Zellen verfahrbaren Gestell an- weniger ineinander übergehenden Haufen im Ba< geordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das abgesetzt wird.

Gestell (7) zum Beschicken von mit ihrer je- Um diesem Nachteil zu entgehen, ist schon ver

weiligen Längsrichtung quer zur Längsrichtung 65 sucht worden (französische Patentschrift 1 383 631}

der Reihe angeordneten Zellen (1000) die Reihe die Kruste an beiden Längsseiten der in Längs

brücken- und portalaftig überspannt und ein in richtung hintereinander angeordneten Zellen wahrem

Längsrichtung der Zellen verfahrbares Katz- einer kontinuierlichen Vorwärtsbewegung aufzu

schneiden und während des Aufschneidens die Ton- tinuierlichen Rückbewegung eine gleichmäßige Beerde, ebenfalls kontinuierlich, aufzuschütten. Das Schickung des Schmelzbades mit Tonerde zu ermög-Aufschneiden der Kruste kanu aber dazu führen, daß liehen, läßt sich vor allem mit einer Vorrichtung die Kruste zwischen dem Rand des Anodensystems nutzen, bei der erfindungsgemäß der Tonerdeverteiler und der Böschung des Schmelzbades vollständig ein- 5 einen in einer von oben mit Tonerde beschickbaren sinkt, wenn sie zu dünn ist. Dies kann zur Folge Verteilerkammer stetig umlaufenden mehrflügeligen haben, daß die zuvor kontinuierlich aufgeschüttete Rotor mit senkrechter Welle aufweist, dessen Flügel Tonerde plötzlich in das Schmelzbad fällt, so daß eine im Boden der Verteilerkammer angeordnete dieses ohne Abdeckung bleibt und Gefahr läuft, daß AustrittsöfTnung überstreichen. seine Tonerdekonzentration bis zur Sättigung an- io Dabei ist die Verteilerkammer vorzugsweise in steigt, woraus sich eine Ablagerung nicht gelöster übereinander angeordnete Abteile unterteilt, die je Tonerde an der Kathode mit den schädlichen Folgen einen Rotor enthalten.

einer solchen Ablagerung ergibt. Andererseits kann Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vor-

dic Kruste so hart sein, daß sie sich nur mit einem richtung ist der Tonerdeverteiler an einem Lenker-Preßlufthammer aufbrechen, nicht aber kontinuier- 15 gestänge in einer senkrechten Ebene, sich im wesentlich aufschneiden läßt. Schließlich ist das zum kon- liehen parallel bleibend, schwenkbar aufgehängt, und tinuierlichen Aufschneiden der Kruste vorgesehene am Tonerdeverteiler ist, ebenfalls über ein Lenker-Rad notwendigerweise so groß, daß ein Aufschneiden gestänge, die Vorrichtung . ,-.m Stochern in derselben an den Stirnseiten der Elektrolysezellen nicht mög- senkrechten Ebene schwenkos- angelenkt. lieh ist. 20 Bei der eingangs beschriebenen bekannten Vor-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein richtung sind die Einrichtungen zum Stochern und Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschicken von Aufschütten von Tonerde an einem längs einer Reihe Aluminium-Schmelzflußelektrolysezellen derart zu von Zellen verfahrbaren Gestell angeordnet. Diese Gestalten, daß eine noch gleichmäßigere Beschickung Anordnung ist erfindungsgemäß zweckmäßigerweise der Zellen erzielt wird. a₅ dadurch weitergebildet, daß das Gestell zum Be-

Diese Aufgabe ist bei einem Verfahren der ein- schicken von mit ihrer jeweiligen Längsrichtung quer !längs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß da- zur Längsrichtung der Reihe angeordneten Zellen die durch gelöst, daß während einer schrittweise statt- Reihe brücken- oder portalartig überspannt und ein findenden Vorwärtsbewegung längs einer Stirn- und/ in Längsrichtung der Zellen verfahrbares Katzoder Längsseite der Zelle ausschließlich gestochert 30 fahrwerk trägt, an dem je zwei Einrichtungen zum und die Tonerde erst während einer kontinuierlich Stochern und zum Aufschütten der Tonerde autstattfindenden Rückbewegung aufgeschüttet wird. gehängt sind.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-

kontinuierliche Aufschneiden der Kruste sich aus tischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen naher den erwähnten Gründen nicht bewährt hat und daß 35 erläutert. In den Zeichnungen zeigt es andererseits bei einer schrittweise voranschreiten- Fig. 1 einen Grundriß einer Aluminium-bchmeiz-

den Bewegung nicht gelingt, die Tonerde so gleich- flußelektrolysezelle, aus dem die Verteifung der mäßig aufzugeben, wie es wünschenswert wäre. Des- Stocherstellen ersichtlich ist,

halb wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Fig. 2 eine Seitenansicht einer Einrichtung zum

eine schrittweise stattfindende Vorwärtsbewegung mit 4° Beschicken der Elektrolysezelle mit Tonerde einer kontinuierlichen Rückbewegung in der Weise Fig. 3 eine Stirnansicht des oberen leils der in

kombiniert, daß während dar Vorwärtsbewegung nur F i g. 2 dargestellten Einrichtung, gestochert und während der Rückbewegung nur Ton- Fig. 4 einen Tonerdeverteiler m einem senic-

erde aufgegeben wird. Damit gelingt es, jede einzelne rechten axialen Schnitt,

Zelle gleichmäßiger zu beschicken, als es nach be- 45 Fig. 5 den Tonerdeverteiler im Schnitt längs der kannten Verfahisn möglich ist, unabhängig davon, Linie a-a in F1 g. 4, ., .,.,_n„

wie der Beschickungsrhythmus im Einzelfall fest- Fig. 6 eine Ausfuhrungsform einer Vorrichtung

_Eel_e7t ist zum Beschicken einer Reihe von querliegend ange-

Bd einer bevorzugten Ausführungsform des er- ordneten Elekcrolysezellen mit Einrichtungen gemäß findungsgemäßen Verfahrens wird mit jeder Vor- so Fig. 2 bis 5 in einer Ansicht parallel zu den Längsrichtung zum Stochern und Aufschütten, ausgehend achsen der Elektrolysezellen und von einer Ecke der Zelle, erst entlang der an dieser F i g. 7 die gleiche Vornchtang, in «Jtj ™ den

Ecke beginnenden Stirnseite zur Längsmittelebenc Längsachsen der Elektrolysezellen senkrechten Richhin gestochert, bei der unmittelbar anschließenden tung gesehen, _rctPn_1]n„ Ηρς rechten

kontinuierlichen Rückbewegung zur selben Ecke hin 55 Fig. L eine vergrößerte Darstellung des rechten Tonerde aufgeschüttet, anschließend von der Ecke Teils der Fi g. 7. .. .. „„_t(,n_tP pipttrnivse

aus entlang der an dieser Ecke beginnenden Längs- Die in F i g. 1 ^^t^JrÄ

seite bis zur gegenüberliegenden Ecke und von dort zelle weist einen Behälter 1000 und em Anodenentlang der zweiten Stirnseite der Zelle zur Mittel- system 1001 auf. Die im folgenden beschriebene Vor ebene hin gestochert und erst dann entlang der 6₀ richtung arbeitet symmetrisch d. h, jeder_v Arbeit* zweiten Stirnseite und der Längsseite Tonerde auf- gang des Stochern, und des A^ttensvon^; cPQrin'iftpr erde wird in bezug auf die senkrechte Langsmittel·

⁸ Zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens ebene 1002 der Zelle symmetrisch ™ *™ «*> eignet sich eine Vorrichtung, die an sich bekannte tischen Einrichtungen ^8^'°« ^ ^cht»ⁿ Einrichtungen zum Stochern und zum Aufschütten 6₅ arbeitet in drei ^Z^^tab _m ^sc _p^ der Tonerde einen Tonerdebehälter aufweist, an den Zeitabschnitts wird am ersten Ende der Zelle an von ein Tonerdeverteiler angeschlossen ist. Der Vorteil einander vorzugsweise annähernd gleich weit ent des SÄ^SSi bei der kon- fernten Punkten 101 bis 104 gestochert und dann a,

diesem Ende Tonerde aufgeschüttet; dieser Arbeits- gehende Bewegung gemäß dem Pfeil 10 in Fig. 2 gang findet längs einer waagerechten, zur Symmetrie- ausführen, also im rechten Winkel zur längsebene 1002 der Zelle rechtwinkligen Linie statt. gerichteten Symmetrieebene 1002 der Zelle.
Während eines zweiten Zeitabschnitts stochert die Am Tonerdeverteiler 2 sind Achsen 361 und 371 Vorrichtung die Kruste an im wesentlichen gleich 5 befestigt, auf denen vier parallele Lenker 36,37 paarweit voneinander entfernten Punkten, zunächst längs weise gelagert sind. Das obere Lenkerpaar 36 ist der Längsseite der Zelle auf einer Linie an den kürzer als das untere Lenkerpaar 37. Die Lenker 36 Punkten 105.107 usw. bis 117 und 119 auf mehreren, und 37 sind durch Achsen 362 und 372 gelenkig mit im allgemeinen zwei parallelen Linien 105 bis 119 einem Stocherhammer 4 verbunden, der ein Stocher- und 106 bis 120; dann wird am zweiten Ende der io werkzeug 41 aufweist. Die Länge der Lenker des Zelle an den Punkten 121 bis 124 gestochert. Wäh- Paars 36 einerseits und des Paars 37 anderseits ist rend eines dritten Zeitabschnitts bewegt sich die auf graphischem Wege schrittweise derart festgelegt, Vorrichtung schließlich mit gleichmäßiger Oeschwin- daß der Hammer 4 in seiner oberen Stellung gegen digkeit vor dem während des zweiten Zeitabschnitts die Senkrechte leicht geneigt ist und sich bei seiner gestocherten Bereich und schüttet dort Tonerde auf. 15 Abwärtsbewegung nur leicht neigt, so daß er längs wobei ihr Durchsatz konstant gehalten ist. der Böschung gleitet, die von dem längs der Seiten-

Während eine der Einrichtungen das Stochern und wände des Behälters 1000 der Zelle erstarrten Teil

das Aufschütten an den Punkten 101 bis 124 durch- der Schmelze gebildet ist.

führt, wird von der anderen, identischen und symme- Für eine hin- und hergehende Bewegung des Ton-

trisch angeordneten Einrichtung derselbe Arbeitsgang ae erdeverteilers 2 sorgt ein mechanischer, hydraulischer

an den zu den beschriebenen Punkten in bezug auf oder pneumatischer Antrieb 51, der mit seinem einen

die Achse 1002 symmetrischen Punkten 101' bis 124' Ende auf einer am Rahmen 33 befestigten Achse 511

durchgeführt. und mit seinem anderen Ende auf einer an den

Das Aufschütten der Tonerde findet normalerweise Lenkern 34 befestigten Achse 512 gelagert ist. Dieser bei konstantem Durchsatz statt, da sich die zum Auf- as Antrieb weist, besonders wenn er mechanischer Art schütten vorgesehene Rohrleitung mit konstanter Ge- ist, ein elastisches Glied auf, das es dem Werkzeug schwindigkeit bewegt. Wenn dies nicht der Fall ist. 41 des Hammers 4 ermöglicht, auf der Böschung abwird das Aufschütten so durchgeführt, daß die ab- zugleiten. Für ein·.; von oben nach unten gehende gegebene Menge Tonerde je Oberflächeneinheit der Bewegung des Stocherhammers 4 sorgt ein Antrieb Zelle konstant bleibt. Das Aufschütten wird während 30 52, der mit seinem einen Ende auf einer an den einer Rückbewegung der Vorrichtung nach einer Lenkern 36 befestigten Achse 521 und mit seinem dem Stochern dienenden Vorwärtsbewegung durch- anderen Ende auf einer Achse 522 gelagert ist. die geführt. an einem am Tonerdeverteiler 2 befestigten Halter 38

Die Vorrichtung ist auf einem parallel zur Achse befestigt ist. Der Betrag, um den die Lenker 34 der Zelle beweglichen Gestell 7 angeordnet, das 35 langer sind als die Lenker 35. ist auf graphischem brücken- oder portalartig gestaltet ist und zwei Ein- Wege schrittweise derart festgelegt, daß bei einer Berichtungen der in F i g. 2 und 3 dargestellten Art auf- tätigung des Antriebs 51 und stillstehendem Antrieb weist, von denen jede einen Beschickungstrichter 52 das Ende des Werkzeugs 41 während des oder -behälter 1 umfaßt. Dieser Behälter enthält Stocherns am Ende der Zelle im wesentlichen eine einen Vorrat Tonerde: am Behälter ist eine Vor- 40 waagerechte Gerade beschreibt oder, genauer, eine richtung zum Stochern und Aufschütten mit einstell- Kurve mit einem Wendepunkt mit waagerechter barem, aber von der Höhe der Tonerde im Behälter 1 Tangente etwa in der Mitte des Bereichs, in dem am unabhängigen Durchsatz angehängt. Die Aufschütt- Ende der Zelle gestochert wird,
vorrichtung ist durch eine biegsame Rohrleitung 11 Die Vorschubbewegung des Stocherhammers 4 mit einem Tonerdeverteiler 2 von konstantem Durch- 45 wird durch eine Gewichtsausgieichsvorrichtung 56 satz verbunden. ausgeglichen, deren Zweck es ist. die gesamte

Am Trichter oder Behälter 1 ist über vier iso- schwingende Anordnung im wesentlichen »m inlierende Verbindungsstücke 30 ein Paar waagerechter differenten Gleichgewicht zu halten. Diese Aus-Träger 31 und 32 Wgehängt von denen jeder ein -gleichsvorrichtung kann von einer Feder, einem Joch 311 bzw. 321 aufweist. An jedem Joch ist eine 50 pneumatischen Dämpfer oder einem Gegengewicht waagerechte Achse 312 bzw. 322 vorgesehen; an gebildet sein und ist einerseits auf einer am Rahmen diesen Achsen hängt ein waagerechter Rahmen 33. 33 befestigten Achse 561 und andererseits auf einer der von kräftig miteinander verstrebten Stahlprofilen Achse 562 gelagert, die an einem Hebel 391 befestigt 331 und 332 gebildet ist. Am Rahmen ist ein Bügel ist. Der letztgenannte Hebel 391 ist Bestandteil einer 333 vorgesehen, an dem eine die aufgehängte Masse 55 Anordnung 39 von zwei Hebeln 391 und 392, die an stabilisierende Feder 334 gelenkig angehängt ist: diese der Stelle 393 gelenkig miteinander verbunden sind. Feder ist mit ihrem anderen Ende gelenkig am Träger Der Hebel 391 ist an seinem anderen Ende 394 ge-31 angehängt und ist derart bemessen, daß sie nur lenkig mit dem Rahmen 33 und der Hebel 392 ist über einer vorbestimmten Belastung in Schwingung mit seinem freien Ende 395 gelenkig mit der Stütze _2erät. 60 38 verbunden. Die Gewichtsausgleichsvorrichtung ist

Der Tonerdeverteiler 2 ist am waagerechten in ihrer neutralen Ruhestellung, wenn die schwenk-Rahmen 33 über zwei im wesentlichen parallele bare Anordnung ihre Mittelstellung einnimmt, in der Lenkerpaare 34.35 angehängt; die Lenker 34,35 ihre Schwerkraft kein Moment ausübt. Das Gleichweisen an ihren Enden Gelenke auf und sind paar- gewicht ist nötig, um genügend starke Verzögerungen weise identisch. Das vordere, der Zelle benachbarte 65 der Schwenkbewegungen und somit eine ausreichende Lenkerpaar 34 ist langer als das hinter Lenkerpaar Genauigkeit der Bewegung des Werkzeugs 41 in 35. Der Tonerdeverteiler 2 kann somit eine zum seine Arbeitsstellung zu ermöglichen.
Träger 33 im wesentlichen parallele hin- und her- Der Tonerdeverteiler 2 umfaßt eine Verteiler-

kammer 21 mit mindestens einem Rotor 22. der von Nachdem man am letzten Punkt 104 gestochert an einer Welle 24 angeordneten Flügeln 221 bis 224 hat, also an dem der Längsmillclcbene 1002 der gebildet ist. Die Welle 24 ist mit einem Getriebe- Zelle am nächsten benachbarten Punkt, bringt man motor oder hydraulischen Motor 241 verbunden, den Hammer 4 durch Einfahren des Hebers 52 in dcssf r- Geschwindigkeit regelbar ist, beispielsweise S seine obere Lndslellung zurück und fährt die Stange dadurch, daß bei Verwendung eines Getriebemotors des Hebers 51 mit einer solchen Geschwindigkeit ein, das Getriebe ein stufenlos regelbares Getriebe ist daß die Bewegung der Leitung 12 im wesentlichen oder daß bei Verwendung eines hydi aulischen mit der Geschwindigkeit der Längsbewegung der Motors in dessen Speiseleitung eine regelbare Einrichtung bei dem im folgenden für den dritten Drosselstelle vorgesehen ist. Es ist auch möglich, die to Zeitabschnitt beschriebenen Einfüllvorgang statt-WeIIe 24 über eine Kupplung an den Motor anzu- firdet. Gleichzeitig setzt man den Verteiler 2 in Beschließen, der die Bewegung der gesamten Ein- trieb. Man unterbricht die Bewegung des Hebers 51 richtung längs der Zelle bewirkt. Eine elektro- und die Drehung des Tonerdeverleilers 2. wenn der mechanische Antriebsvorrichtung kann ebenfalls ge- Heber 51 wieder in die Stellung gelangt ist, die dem eignet sein. iS ersten am Kopfende der Zelle eingestochenen Punkt

Im Beispiel gemäß Fig. 4 und 5 ist der Tonerde- 101 entspricht.

verteiler zweistufig; die Verteilerkammcr 21 ist durch Für den zweiten Arbeitsabsehnitl bewegt man die ein Blech 211. das sich im wesentlichen rechtwinklig ganze Einrichtung parallel zur Achse der Zelle, um zur Welle 24 erstreckt, in zwei Ubereinanderliegende den Hammer 4 über den nächstfolgenden Einstich-Abteile unterteilt, öffnungen 212 im Blech 211 er- *o punkt 105 zu bringen, dann führt man den Einstich möglichen es der Tonerde, vom oberen Abteil in das wie oben beschrieben aus. Das Stochern an der innere zu strömen. Längsseite kann auf einer einzigen Linie oder auf Der beschriebene Rotor 22 nimmt als erster Rotor mehreren, im allgemeinen zwei Linien stattfinden. Im das obere Abteil ein und weist vier Flügel 221 bis ersten Fall bewegt sich der Heber 51 nicht, und man 224 auf, während im unteren Abteil ein zweiter »s stos.hrrt nacheinander an den Stellen 105,107 usw. Rotor 23 mit vier Flügeln 231 bis 234 angeordnet bis 117. 119 und 121, wobei man die gesamte Einist. Alle acht Flügel sind an der Welle 24 befestigt. richtung bewegt. Im zweiten Fall betätigt man nach die in der beschriebenen Weise vom Motor 241 an- dem Stochern des Punktes 105 den Heber 51 und getrieben wird. stochert an einem Punkt 106 der zweiten Reihe, zu Die Verteilerkammer 21 umfaßt eine Eintritts- 30 der schon d>;r Punkt 102 gehört. Anschließend bringt rohrleitung 213 am Eingang des ersten Abteils und man den Heber 51 in seine erste Stellung zurück, beeine Austrittsrohrleitung 215 am Ausgang des zweiten wcgt die Einrichtung, bis sie dem nächstfolgenden Abteils. An der Eintrittsseite des ersten Abteils ist Punkt 107 gegenüber steht, und setzt den Vorgang außerdem eine Entstaubungsleitung 214 vorgesehen, fort.

die vor allem dann erforderlich ist, wenn die Ton- 35 Der Stochervorgang wird an der Längsseite bis zu erde, wie Üblich, in fließfähiger Form transportiert den Punkten 119 und gegebenenfalls 120 wiederholt, wird. Der Wirkungsgrad der Vorrichtung wird dann stochert man am zweiten Kopfende der Zelle schließlich durch Leitschaufeln oder Ablenkplatten an den Punkten 121 bis 124, wie es oben im Zusam-216 und 217 im ersten bzw. zweiten Abteil ver- menhang mit dem ersten Kopfende beschrieben ist. bessert. 40 Dann beginnt der dritte Arbeitabschnitt: Man Die Austrittsrohrleitung 215 ist mit einer Leitung bringt den Hammer 4 durch Einfahren des Hebers 12 zum Einfüllen der Tonerde verbunden, die in der 52 in seine obere Endstellung, setzt den Verteiler 2 Nähe des und etwas hinter dem Stocherhammer 4 in Betrieb und fährt die Stange des Hebers 51 mit mündet, derart, daß die Stellung, die der Motor oder einer Geschwindigkeit ein, die der im Zusammen-Heber 51 beim Einfüllen einnimmt, mit der Stellung 45 hang mit der Beschickung des Kopfendes der Zelle zum Stochern identisch ist. beschriebenen Geschwindigkeit gleich ist. Man setzt Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Für den Heber 51 still, wenn er wieder in eine Stellung einen ersten Zeitabschnitt bringt man die gesamte gelangt ist, die dem ersten am Kopfende im Laufe Einrichtung an das eine Kopfende der zu stochern- des zweiten Arbeitsabschnittes gestocherten Punkt den und zu beschickenden Zelle, nachdem man die 5° entspricht. Dann setzt man die Einrichtung in konbeiden Heber 51 und 52 m ihre eingefahrene Stellung tinuierliche Bewegung mit konstanter Geschwindiggebracht hat. Nun beaufschlagt man den Heber 51 keit, und zwar in einer Richtung, die der Bewegungsderart, daß der Stocherhammer 4 durch eine Be- richtung während des Stocherns entgegengesetzt ist wegung im Sinne des Pfeils 10 in Fig. 2 über den Sobald man an das schon im Laufe des erster ersten Einstichpunkt gelangt, dann läßt man den 55 Arbeitabschnitts beschickte Kopfende der Zeil« zweiten Heber 52 ausfahren, so daß das Werkzeug gelangt, unterbricht man die Drehbewegung des Ton 41 des Hammers in die Ebene der die Zelle be- erdeverteilers 2; damit hat man den gesamten wäh deckenden Tonerde gelangt; dann setzt man den rend des zweiten Arbeitsabschnitts mit Einstichei Hammer 4 in Betrieb, während man den Heber 52 versehenen Bereich nun mit Tonerde bedeckt weiterhin im gleichen Sinn betätigt. Wenn am Punkt 60 Schließlich bewegt man die Einrichtung in ihre Aus 101 ein Einstich erzeugt ist, setzt man den Hammer 4 gangsstellung am Kopfende der als nächstes zu be still und bringt den Heber 52 in seine eingefahrene schickenden Zelle.

Stellung zurück. Nun betätigt man den Heber 51 im Bei jedem Einstich veranlaßt man die bei den

Sinne des Ausfahrens, bis der Hammer 4 über den vorangegangenen Arbeitsgang eingefüllte Tonerd« zweiten Einstichpunkt 102 gelangt; dann führt man 65 in die Schmelze abzusinken. Dabei beherrscht ma

den Einstich wie im vorstehenden aus. So fährt man die Tonerdemenge, die sich bei jedem Arbeitsgan

fort, bis das Stochern am ersten Kopfende der Zeile mit der Schmelze vermischt, nicht vollständig, abc

beendet ist. , im Durchschnitt ist diese Menge zwangläofig der b<

10

jedem Arbeitsgang eingefüllten Menge gleich, sofern Rahmen 61 sind vier Räder 621 bis 624 mit Spur-

die Anzahl und Verteilung der Einstichpünkte richtig kränzen gelagert. Die Beschickungstrichter 1 fürTon-

festgelcgt worden sind. erde sind mit Stahlprofilen 63 am Rahmen 61 be-

Es ist vorteilhaft, den Heber 52 und den Hammer 4 festigt.

pneumatisch oder hydraulisch parallel zu schalten. 5 Im Gegensatz zu vorbekannten Vorrichtungen Wenn man in diesem Fall Druckmittel einleitet, wird weist das Gestell 7 weder einen Schlauch für die zuerst der Heber 52 betätigj, der nur einen geringen Druckluftzuleittmg noch elektrische Kabel auf, die Druck benötigt, während der Hammer sich erst dann sit·h bei seiner Bewegung vor den Zellen der zu bein Betrieb setzt, wenn der Widerstand der Kruste die schickenden Zellenreihe ab- und aufrollen Für die Ausfahrbewegung des Hebers unterbricht. io Einspeisung des elektrischen Stromes sind Strom-

Das gleiche Ergebnis läßt sich auch dadurch er- abnehmer mit Schleifkontakten vorgesehen, während

zielen, daß man am Werkzeug 41 des Hammers 4 für die Einspeisung der Druckluft an der Wand 81

einen Mikmsehalter vorsieht, der den Hammer in der Elektrolysehalle selbsttätige Anschlüsse vorge-

Betrieb setzt, wenn das Werkzeug infolge eines an sehen sind.

seinem Ende auftretenden Widerstandes in den 15 Die waagerechte Traverse 74 weist einen Druck-Körper des Hammers hineingedriiekt wird. luftanschluß 76 auf, über den der Behälter 760 jedes-

Die beschriebene Art der Beschickung gewähr- mal mit Druckluft gespeist wird, wenn das Gestell 7 leistet eine regelmäßigere und homogenere Be- seine Arbeitsstellung über einer Zelle 1000 einnimmt, schickung als bekannte Verfahren; dadurch ver- Zu diesem Zweck ist an der Wand 81 eine Druckbessert sich der Wirkungsgrad der Zellen. « luftleitung 82 vorgesehen, an die gegenüber jeder

Die beschriebene Einrichtung ist Bestandteil einer Zelle ein kegelstumpfförmiges Kupplungsstück 821

automatischen Vorrichtung für die Beschickung einer über ein automatisches Ventil 822 angeschlossen ist.

Reihe querliegender Zellen. An der waagerechten Traverse 74 ist ein trichter-

Das eingangs beschriebene bewegliche Gestell muß förmiges Kupplungsstück 761 vorgesehen, das abder Anordnung der Elektrolysehalle, die mit der »5 dichtend über das Kupplungsstück 821 greifen kann. Vorrichtung ausgerüstet werden soll, angepaßt sein. Das trichterförmige Kupplungsstück 761 ist durch Die Beschickung querliegend angeordneter Zellen er- eine biegsame Leitung 762 mit dem Behälter 760 fordert eine zweifache Bewegung: eine Bewegung im verbunden und ist an einem Träger 763 angeordnet, rechten Winkel zur Längsachse der Zelle, um von dessen eines Ende gelenkig mit dem einen Ende eines einer Zelle zur anderen zu gelangen, und eine Be- 30 Hebels 764 verbunden ist. Das zweite, einen Festwegung parallel zu dieser Achse während des Be- punkt bildende Ende des Hebels 764 ist an der schickungsvorgangs. Im beschriebenen Beispiel wird waagerechten Traverse 74 gelagert; an einem zwidie erste Bewegung von einem halbportalartigen Ge- sehen den beiden Enden des Hebels 764 liegenden stell 7 ausgeführt, das die in einer Reihe angeordne- Punkt ist die Stange eines Hebers, beispielsweise ten Zellen überbrückt, während die zweite Bewegung 35 einer Kolben-Zylinder-Einheit 53 angelenkt Wenn von einem Katzfahrwerk 6 ausgeführt wird. Das die Stange dieses Hebers 53 eingefahren ist, nimmt Katzfahrwerk 6 ist au* oben am Gestell 7 befestigten das glocken- oder trichterförmige Kupplungsstück Schienen beweglich und trägt zwei Einrichtungen, 761 eine vom Anschlußstück 821 zurückgezogene die mit der in F i g. 2 bis 5 dargestellten Einrichtung Stellung ein, in der zwischen beiden keine Veridentisch und in bezug auf die senkrechte Symmetrie- 40 bindung besteht. Wenn die Stange des Fiebers 53 daebene 700 des Gestells 7 symmetrisch angeordne; gegen ausgefahren ist, nimmt das Kupplungsstück sind. Während eines Beschickungsvorgangs fällt die 761 eine vorgeschobene Stellung ein und greift über Symmetrieebene 700 mit der Längssymmetrieebene das Anschlußstück 821, sofern beide miteinander 1002 der betreffenden Zelle zusammen. fluchten. Das Anschlußstück 761 ist von einer Feder

Das Gestell 7 umfaßt eine senkrechte Stütee 71, « 766 gehalten, die eine leichte Seitwärtsbewegung er-

die mit votlgummi- oder luftbereiften Rädern 72 auf möglicht. Die im Behälter 760 enthaltene Luft ist

dem Boden steht Die Stütze 71 weist an ihrem durch ein Rückschlagventil 767 daran gehindert,

oberen Teil eine waagerechte Traverse 74 auf, die durch das glockenförmige Anschlußstück 761 zu ent-

von vier Profilen 741 bis 744 und diese miteinander weichen, wenn dieses nicht über das Anschlußstück

verbindenden Platten 745 bis 749 gebildet ist Die 50 821 greift. Das Ventil 822 öffnet sich, wenn die

Traverse 74 trägt ein Gleis 73 mit zwei Rollschienen beiden Anschlußstücke 761 und 821 meinander-

731 und 732. An ihrem der senkrechten Stütze 71 greifen.

entgegengesetzten Ende der Traverse 74 sind Galgen Für die Einspeisung elektrischen Stromes sind 75 vorgesehen, an denen Fahrwerke 750 und 751 an- Schleifleitungen 831 bis 833 vorgesehen, die durch geordnet sind. Jedes Fahrwerk umfaßt mindestens 55 einen Isolator 830 vom Gebäude und untereinander eine Rolle 752 bzw. 753, die auf einer an einer Wand durch Isolatoren 836 und 837 isoliert sind. Zwei 81 der Elektrolysehalle befestigten Rollbahn 758 weitere Schleifleitungen 834 und 835, die durch läuft. An dem die Fahrwerke 750 und 751 aufweisen- Isolatoren 838 und 839 isoliert sind, dienen, wie im den Ende der Traverse 74 ist ein nruckluftöehälter folgenden beschrieben, zur Übertragung von Not-760 vorgesehen. Bemerkenswert ist der große Ab- 60 Signalen. Am Galgen 75 sind Schleifkontakte 771 bis stand zwischen den Fahrwerken 750 und 751, der 775 vorgesehen, die durch Eontakt mit den zueine große Stabilität und Fühningsgenauigkeit ge- gehörigen Schleifleitungen 831 bis 835 den Strom abwährleistet Die Führungsgenauigkeit wird noch nehmen.

durch Rollen 754 und 755 mit senkrechten Achsen Die Beschickungstrichter oder -behälter 1 können

erhöht, die an den Seitenflächen der Rollbahn 758 65 an Ladestellen 84, die in gleichmäßigen Abständer

angreifen. 'ängs der Wand 81 vorgesehen sind, mit Tonerde ge-

Das Katzfahrwerk 6 umfaßt einen Rahmen 61 aus füllt werden. Jede Ladestelle 84 umfaßt zwei iden-

stark miteinander verstrebten I- oder U-Profilen. Am tische Vorrichtungen, die je einem der Beschickungs

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trichter 1 zugeordnet und in bezug auf die Längssymrnctrieebenc einer Zelle symmetrisch angeordnet sind, so daß der Nachfüllvorgang stattfinden kann, während die Maschine ihre Stellung für die Beschickung dieser Zelle einnimmt, ohne daß das Halbportal bewegt werden müßte, Fine Ladestelle ist nur an einer von beispielsweise zehn bis dreißig Zellen vorgesehen.

Jede der Vorrichtungen, die eine Ladestelle 84 bilden, umfaßt eine ortsfeste Zufuhrleitung 841 für Tonerde, die einerseits an einen nicht dargestellten Behälter von großem Fassungsvermögen und andererseits an einen ortsfesten Anschlußkopf 842 abgeschlossen ist, der über eine biegsame Leitung 843 an ein Gelenk 844 angeschlossen ist, das seinerseits über

ein Rohr 845 an einen beweglichen Anschlußkopf 846, von dem die Tonerde in den Beschickungstrichter 1 strömt, angeschlossen ist. Das Rohr 845 läßt sich durch einen an ihm einerseits und am ortsfesten Anschlußkopf 842 andererseits angreifenden Heber 54 um das Gelenk 844 schwenken. Der bewegliche Anschlußkopf 846 bildet ein Mutterelement, das ein am Beschickungstrichter I vorgesehrfiles entsprechendes Bolzenelement 13 aufnehmen kann.

ίο Die Vorrichtung weist eine Folgesteuerung auf, bei der jeder Arbeitsgang von einem oder mehrerer Stellungstastern ausgelöst wird, die ein Signal füi den jeweils nächsten Arbeitsgang erst abgeben, wenr alle Teile ihre hierfür vorgesehene Stellung ein· nehmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2 fahrwerk (6) trägt, an dem je zwei Einrichtun- Patentansprüchc: gen (4, 2) zum Stochern und zum Aufschütten der Tonerde aufgehängt sind.

1. Verfahren zum Beschicken von Aluminium-Schmelzflußelektrolysezellen mit Tonerde, bei 5

dem die Kruste auf dem Schmelzbad schrittweise