DE2017888C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschicken von Aluminium-Schmelzflußelektrolysezellen mit Tonerde - Google Patents

Description

gestochert und die Tonerde auf den gestochenen 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-EinrichtuDgen 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 statifindcü- auf den gestocherten Bereich geschüttet wird, insden Vorwärtsbewegung längs einer Stirn- uad/ besondere mit einer Vorrichtung, die zwei in bezug oder Längsseite der Zelle ausschließlich gestochert 15 auf die Längsmittelebene der Zelle symmetrisch an- und die Tonerde erst während einer kontinuier- geordnete Einrichtungen zum Stochern und Auflich stattfindenden Rückbewegung aufgeschüttet schütten der Tonerde aufweist. Eine zur Durchwird, führung dieses Verfahrens besonders geeignete Vor-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gc- richtung ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung,
kennzeichnet, daß mit jeder Einrichtung zum »o Bei der Aluminium-Schmelzflußelektrolyse muß Stochern und Aufschütten, ausgebend von einer die Menge der im Schmelzbad gelösten Tonerde Ecke der Zelle, erst entlang der an dieser Ecke sorgfältig dosiert werden, da der TGJierdegehalt im beginnenden Stirnseite zur Längsmittelebene hin Bereich zwischen zwei Grenzwerten bleiben muß, gestochert, bei der unmittelbar anschließenden nämlich einem unteren Grenzwert in der Größenkontinuierlichen Rückbewegung zur selben Ecke as Ordnung von 1 °/o, unterhalb dessen eine Polarihin Tonerde aufgeschüttet, anschließend von der sierung der Anode, der sogenannte Anodeneffekt, Ecke aus entlang der an dieser Ecke beginnenden auftritt, und einem oberen Grenzwert in der Größen-Längsseite bis zur gegenüberliegenden Ecke unU Ordnung von 9 %>, oberhalb dessen die Tonerde nicht von dort entlang der 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 den lang der zweiten Stirnseite 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 IÄngsaufweist, 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 Flüge! 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 Austrittsöffnung licht wird, daß die bekannte Vorrichtung einen (212) überstreichen. +5 schrägstellbaren Stocherhammer aufweist. Während

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- des mit einer schrittweise voranschreitenden Bekennzeichnet, daß die Verteilerkammer (21) in wegung der Vorrichtung 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 durch gekennzeichnet, daß der Tonerdever- in gleicher Weise mit einer zweiten Vorrichtung, die teiler (2) an einem Lenkergestänge (34,35) in unabhängig von der ersten steuerbar ist, beschicken, einer 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 vonranschreitenden Lenkergestänge (36, 37), die Vorrichtung (4) zum Bewegung stattfindet, ist insofern zweckmäßig, als Stochern in derselben senkrechten Ebene die Tonerde an frisch gestocherten Stellen aufschwenkbar angelenkt ist. geschüttet wird, ehe sich auf dem Schmelzbad wieder

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 eine feste Kruste bilden kann. Dem steht indessen 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 oder einer Reihe von Zellen verfahrbaren Gestell an- weniger ineinander übergehenden Haufen im Bad geordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das abgesetzt, wird.

Gestell (7) zum Beschicken von mit ihrer je- Um diesem Nachteil zu entgehen, ist schon verweiligen 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 Längsbrücken- und portalartig überspannt und ein in richtung hintereinander angeordneten Zellen während Längsrichtung der Zellen verfahrbares Katz- einer kontinuierlichen Vorwärtsbewegung aufzu-

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ichneiden und wahrend des Aufschneidens die Ton- tinuierlichen Rückbewegung eine gleichmäßige Be-

:rde, ebenfalls kontinuierlich, aufzuschütten. Das Schickung des Schmelzbades mit Tonerde zu ermög-

\v [schneiden der Kruste kann aber dazu führen, daß liehen, läßt sich vor allem mit einer Vorrichtung

iie 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 mehrrlüjeligen

haben, daß üie zuvor kontinuierlich aufgeschüttete Rotor mit senkrechter Welle aufweist, dessenHügel

Tonerde plötzlich in das Schmelzbad fällt, so daß eine im Boden der Verteilerkammer angeordnete

dieses ohne Abdeckung bleibt und Gefahr läuft, daß Austrittsöffnung 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 Vordie 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 zum Stochern in derselben an den Stirnseiten der Elektrolysezellen nicht mög- senkrechten Ebene schwenkbar angelenkt,
lieh ist. ao 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. as dadurch weitergebildet, daß das Gestell zum Be-

Diese Aufgabe ist bei einem Verfahren der mn- schicken von mit ihrer jeweiligen Längsrichtung quer gangs 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 aufstattfindenden Rückbewegung aufgeschüttet wird. gehängt sind.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das Die Erfindung wird im folgenden an Hand schemakontinuierliche Aufschneiden der Kruste sich aus tischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher den erwähnten Gründen nicht bewährt hat und daß 35 erläutert. In den Zeichnungen zeigt
es andererseits bei einer schrittweise voranschreiten- F i g. 1 einen Grundriß einer Aluminium-Schmelzden Bewegung nicht gelingt die Tonerde so gleich- flußelektrolysezelle, aus dem die Verteilung der mäßig aufzugeben, wie es wünschenswert wäre. Des- Stocherstellen ersichtlich ist,

halb wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren F i g. 2 eine Seitenansicht einer Einrichtung zum eine schrittweise stattfindende Vorwärtsbewegung mit 40 Beschicken der Elektrolysezelle mit Tonerde,
einer kontinuierlichen Rückbewegung in der Weise F i g. 3 eine Stirnansicht des oberen Teils, der in kombiniert, daß während der Vorwärtsbewegung nur F i g. 2 dargestellten Einrichtung,
gestochert und während der Rückbewegung nur Ton- F i g. 4 einen Tonerdeverteiler in einem senkerde aufgegeben wird. Damit gelingt es, jede einzelne rechten axialen Schnitt

Zelle gleichmäßiger zu beschicken, als es nach be- 45 F i g. 5 den Tonerdeverteiler im Schnitt längs der

kannten Verfahren möglich ist unabhängig davon, Linie a-a in F i g. 4,

wie der Beschickungsrhythmus im Einzelfall fest- F i g. 6 eine Ausführungsform einer Vorrichtung

gelegt ist. zum Beschicken einer Reihe von querliegend ange-

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des er- ordneten Elektrolysezellen mit Einrichtungen gemäß findungsgemäßen Verfahrens wird mit jeder Vor- 50 F i g. 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 Vorrichtung, in einer zu den Ecke beginnenden Stirnseite zur Längsmirielebene Längsachsen der Elektrolysezellen senkrechten Richhin gestochert, bei der unmittelbar anschließenden tung gesehen,

kontinuierlichen Rückbewegung zur selben Ecke hin 55 F i g. 8 eine vergrößerte Darstellung des rechten

Tonerde aufgeschüttet, anschließend von der Ecke Teils der F i g. 7.

aus entlang der an dieser Ecke beginnenden Längs- Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Elektrolyseseite bis zur gegenüberliegenden Ecke und von dort zelle weist einen Behälter 1000 und ein Anodenentlang der zweiten Stirnseite der Zelle zur Mittel- system 1001 auf. Die im folgenden beschriebene Vorebene hin gestochert und erst dann entlang der 60 richtung arbeitet symmetrisch, d. h., jeder Arbeitszweiten Stirnseite und der Längsseite Tonerde auf- gang des Stocherns und des Aufschüttens von Tongeschüttet, erde wird in bezug auf die senkrechte Längsmittel-

Zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens ebene 1002 der Zelle symmetrisch von zwei ideneignet sich eine Vorrichtung, die an sich bekannte tischen Einrichtungen ausgeführt. Die Vorrichtung Einrichtungen zum Stochern und zum Aufschütten 65 arbeitet in drei Zeitabschnitten: Während eines ersten der Tonerde einen Tonerdebehälter aufweist, an den Zeitabschnitts wird am ersten Ende der Zelle an vonein Tonerdeverteiler angeschlossen ist. Der Vorteil einander vorzugsweise annähernd gleich weit entdes erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der kon- fernten Punkten 101 bis 104 gestochert und dann an

diesem Ende Tonerde aufgeschüttet; dieser Arbeits- gehende Bewegung gemäß dem Pfeil 10 in F i g. 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 gestocheit. 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 Geschwin- 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 20 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- 25 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 eine 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 Gewichtsausgleichsvorrichtung 56 satz verbunden. ausgeglichen, deren Zweck es ist, die gesamte

Am Trichter oder Behälter 1 ist über vier iso- schwingende Anordnung im wesentlichen im in-Berende Verbindungsstücke 30 ein Paar waagerechter differenten Gleichgewicht zu halten. Diese Aus-Träger 31 und 32 aufgehängt, 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-3i 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 gerät, ⁶° 38 verbunden. Die Gewichtsausgleichsvorrichtung ist

Der Tonerdeverteiler 2 ist am waagei echten 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 Ixnkerpaar 34 ist langer als das hinter Lenkerpaar Genauigkeit der Bewegung des Werkzeugs 41 in 35. Der Toncrdevcrtcilcr 2 kann somit eine zum seine Arbeitsstellung zu ermöglichen.
Träner 33 im wesenUichcn parallele hin- und her- Der Toncrdevcrtcilcr 2 umfaßt eine Verteiler-

kammer 21 mit mindestens einem Rotor 22, der von an einer Welle 24 angeordneten Flügeln 221 bis 224 gebildet ist. Die Welle 24 ist mit einem Getriebemotor oder hydraulischen Motor 241 verbunden, dessen Geschwindigkeit regelbar ist, beispielsweise dadurch, daß bei Verwendung eines Getriebemotors das Getriebe ein stufenlos regelbares Getriebe ist oder daß bei Verwendung eines hydraulischen Motors in dessen Speiseleitung eine regelbare Drosselstelle vorgesehen ist. Es ist auch möglich, die Welle 24 über eine Kupplung an den Motor anzuschließen, der die Bewegung der gesamten Einrichtung längs der Zelle bewirkt. Eine elektromechanische Antriebsvorrichtung kann ebenfalls geeignet sein.

Im Beispiel gemäß F i g. 4 und 5 ist der Tonerdeverteiler zweistufig; die Verteilerkammer 21 ist durch ein Blech 211, das sich im wesentlichen rechtwinklig zur Welle 24 erstreckt, in zwei übereinanderliegende Abteile unterteilt, öffnungen 212 im Blech 211 er- ao möglichen es der Tonerde, vom oberen Abteil in das untere zu strömen.

Der beschriebene Rotor 22 nimmt als erster Rotor das obere Abteil ein und weist vier Flügel 221 bis 224 auf, während im unteren Abteil ein zweiter Rotor 23 mit vier Flügeln 231 bis 234 angeordnet ist. Alle acht Flügel sind an der Welle 24 befestigt, die in der beschriebenen Weise vom Motor 241 angetrieben wird.

Die Verteilerkammer 21 umfaßt eine Eintrittsrohrleitung 213 am Eingang des ersten Abteils und eine Austrittsrohrleitung 215 am Ausgang des zweiten Abteils. An der Eintrittsseite des ersten Abteils ist außerdem eine Entstaubungsleitung 214 vorgesehen, die vor allem dann erforderlich ist, wenn die Tonerde, wie üblich, in fließfähiger Form transportiert wird. Der Wirkungsgrad der Vorrichtung wird schließlich durch Leitschaufeln oder Ablenkplatten 216 und 217 im ersten bzw. zweiten Abteil verbessert.

Die Austrittsrohrleitung 215 ist mit einer Leitung 12 zum Einfüllen der Tonerde verbunden, die in der Nähe des und etwas hinter dem Stocherhammer 4 mündet, derart, daß die Stellung, die der Motor oder Heber 51 beim Einfüllen einnimmt, mit der Stellung zum Stochern identisch ist.

Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Für einen ersten Zeitabschnitt bringt man die gesamte Einrichtung an das eine Kopfende der zu stochern den und zu beschickenden Zelle, nachdem man die beiden Heber 51 und 52 in ihre eingefahrene Stellung gebracht hat. Nun beaufschlagt man den Heber 51 derart, daß der Stocherhammer 4 durch eine Bewegung im Sinne des Pfeiis 10 in F i g. 2 über den ersten Einstichpunkt gelangt, dann läßt man den zweiten Heber 52 ausfahren, so daß das Werkzeug 41 des Hammers in die Ebene der die Zelle bedeckenden Tonerde gelangt; dann setzt man den Hammer 4 in Betrieb, während man den Heber 52 weiterhin im gleichen Sinn betätigt Wenn am Punkt 101 ein Einstich erzeugt ist setzt man den Hammer 4 still und bringt den Heber 52 in seine eingefahrene Stellung zurück. Nun betätigt man den Heber 51 im Sinne des Ausfahrens, bis der Hammer 4 über den zweiten Einstichpunkt 102 gelangt; dann führt man den Einstich wie im vorstehenden aus. So fährt man fort, bis das Stochern am ersten Kopfende der Zelle beendet ist.

Nachdem man am letzten Punkt 104 gestochert hat, also an dem der Längsmittelebene 1002 der Zelle am nächsten benachbarten Punkt, bringt man den Hammer 4 durch Einfahren des Hebers 52 in seine obere Endstellung zurück und fährt die Stange des Hebers 51 mit einer solchen Geschwindigkeit ein, daß die Bewegung der Leitung 12 im wesentlichen mit der Geschwindigkeit der Längsbewegung der Einrichtung bei dem im folgenden für den dritten Zeitabschnitt beschriebenen Einfüllvorgang stattfindet. Gleichzeitig setzt man den Verteiler 2 in Betrieb. Man unterbricht die Bewegung des Hebers 51 und die Drehung des Tonerdeverteilers 2, wenn der Heber 51 wieder in die Stellung gelangt ist, die dem ersten am Kopfende der Zelle eingestochenen Punkt 101 entspricht.

Für den zweiten Arbeitsabschnitt bewegt man die ganze Einrichtung parallel zur Achse der Zelle, um den Hammer 4 über den nächstfolgenden Einstichpunkt 105 zu bringen, dann führt man den Einstich wie oben beschrieben aus. Das Stochern an der Längsseite kann auf einer einzigen Linie oder auf mehreren, im allgemeinen zwei Linien stattfinden. Im ersten Fall bewegt sich der Heber 51 nicht, und man stochert nacheinander an den Stellen 105,107 usw. bis 117, 119 und 121, wobei man die gesamte Einrichtung bewegt. Im zweiten Fall betätigt man nach dem Stochern des Punktes 105 den Heber 51 und stochert an einem Punkt 106 der zweiten Reihe, zu der schon der Punkt 102 gehört. Anschließend bringt man den Heber 51 in seine erste Stellung zurück, bewegt die Einrichtung, bis sie dem nächstfolgenden Punkt 107 gegenüber steht, und setzt den Vorgang fort.

Der Stochervorgang wird an der Längsseite bis zu den Punkten 119 und gegebenenfalls 120 wiederholt, dann stochert man am zweiten Kopfende der Zelle an den Punkten 121 bis 124, wie es oben im Zusammenhang mit dem ersten Kopfende beschrieben ist.

Dann beginnt der dritte Arbeitabschnitt: Man bringt den Hammer 4 durch Einfahren des Hebers 52 in seine obere Endstellung, setzt den Verteiler 2 in Betrieb und fährt die Stange des Hebers 51 mit einer Geschwindigkeit ein, die der im Zusammenhang mit der Beschickung des Kopfendes der Zelle beschriebenen Geschwindigkeit gleich ist. Man setzt den Heber 51 still, wenn er wieder in eine Stellung gelangt ist, die dem ersten am Kopfende im Laufe des zweiten Arbeitsabschnittes gestocherten Punkt entspricht. Dann setzt man die Einrichtung in kontinuierliche Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit, und zwar in einer Richtung, die der Bewegungsrichtung während des Stocherns entgegengesetzt ist. Sobald man an das schon im Laufe des ersten Arbeitabschnitts beschickte Kopfende der Zelle gelangt, unterbricht man die Drehbewegung des Tonerdeverteilers 2; damit hat man den gesamten während des zweiten Arbeitsabschnitts mit Einstichen versehenen Bereich nun mit Tonerde bedeckt. Schließlich bewegt man die Einrichtung in ihre Ausgangsstellung am Kopfende der als nächstes zu beschickenden Zelle.

Bei jedem Einstich veranlaßt man die bei dem vorangegangenen Arbeitsgang eingefüllte Tonerde, in die Schmelze abzusinken. Dabei beherrscht man die Tonerdemenge, die sich bei jedem Arbeitsgang mit der Schmelze vermischt, nicht vollständig, aber im Durchschnitt ist diese Menge zwangläufig der bei

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Fs ist vorteilhaft den Heber 52 und den Hammer 4 festigt.

nnlumatSh- Öde hydraulisch parallel zu schalten. 5 Im Gegensatz zu vorbekannten Vorrichtungen

WeTman in diesem Fall Druckmittel einleitet, wird weist das Gestell 7 weder einen Schlauch fur die

zueist der Heber 52 betätigt, der nur einen geringen Druckluftzuleitung noch elektrische Kabel auf, die

Druck -benötfet während der Hammer sich erst dann sich bei seiner Bewegung vor den Zellen der zu be-

H^ Beirieb S wenn der Widerstand der Kruste die schickenden Zellenreihe ab- und aufrollen Fur die

Ausfahrbewegung des Hebers unterbricht. i° Einspeisung des elektrischen Stromes sind Strom-

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

7ielen daß man am Werkzeug 41 des Hammers 4 für die Einspeisung der Druckluft an der Wand 81

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

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einen MiroTchalteT vorsieht, der den Ha y

Rptrieh setzt wenn das Werkzeug infolge eines an sehen sind.

Sm Ende alftretenden Widerstandes in den 15 Die waagerechte Traverse 74 weist einer, Druck-KörpTr des Hammers hinei «gedrückt wird. luf tanschluß 76 auf, über den der Behälter 760 jedes-

Die beschriebene Art der Beschickung gewähr- mal mit Druckluft gespe.st wird wenn das Gestell 7 leistet eine regelmäßigere und homogenere Be- seme Arbeitsstellung über emer Zelle 1000 emnimmt. sch Sung 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 kegelstumpfformiges Kupplungsstuck 821 automatischen Vorrichtung für die Beschickung einer über ein automatisches Ventil 822 angeschlossen .st. Reihe auerlieeender Zellen. An der waagerechten Traverse 74 ist ein tnchter-Das eingangs beschriebene bewegliche Gestell muß förmiges Kupplungsstück 761 vorgesehen das abder Anordnung der Elektrolysehalle, die mit der 25 dichtend über das Kupplungsstuck 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 Behalter 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 /u gelangen, und eine Be- 30 Hebels 764 verbunden ist. Das zweite, einen Festweeune 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 auf oben am Gestell 7 befestigten das glocken- oder trichterförmige Kupplungsstuck 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 Hebers 53 daebene 700 des Gestells 7 symmetrisch angeordnet 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 Stütze 71, 45 766 gehalten, die eine leichte Seitwärtsbewegung erdie mit vollgummi- 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 entvon 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 ineinander-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 untereinandei 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 durcr läuft. An dem die Fahrwerke 750 und 751 aufweisen- Isolatoren 838 und 839 isoliert sind, dienen, wie iw den Ende der Traverse 74 ist ein Druckluftbehälter folgenden beschrieben, zur Übertragung von Not 760 vorgesehen. Bemerkenswert ist der große Ab- 60 Signalen. Am Galgen 75 sind Schleifkontakte 771 bi! stand zwischen den Fahrwerken 750 und 751, der 775 vorgesehen, die durch Kontakt mit den zu eine große Stabilität und Führungsgenauigkeit ge- gehörigen Schleifleitungen 831 bis 835 den Strom ab währleistet. Die Führungsgenauigkeit wird noch nehmen.

durch Rollen 754 und 755 mit senkrechten Achsen Die Beschickungstrichter oder -tiehältcr 1 könnei

erhöht, die an den Seitenflächen der Rollbahn 758 65 an Ladestellen 84, die in gleichmäßigen Abständei angreifen. ^lang^{s 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 Beschickung«

trichter 1 zugeordnet und in bezug auf die Längssymmetrieebene 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. Eine 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 Alischlußkopf 842 angeschlossen 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 ar. 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 1 vorgesehenes entsprechendes Bolzenelement 13 aufnehmen kann.

Die Vorrichtung weist eine Folgesteuerung auf, bei der jeder Arbeitsgang von einem oder mehreren Stellungstastern ausgelöst wird, die ein Signal für den jeweils nächsten Arbeitsgang erst abgeben, wenn alle Teile ihre hierfür vorgesehene Stellung einnehmen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 3 2 ^ fahrwerk (6) trägt, m dem je zwei Einrichtun- Patentansprüche: 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 =