DE2052528A1

DE2052528A1 - Fahrbarer Ofenmanipulator

Info

Publication number: DE2052528A1
Application number: DE19702052528
Authority: DE
Inventors: Kurt 7888 Rheinfelden Springer
Original assignee: Alusuisse Holdings AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1969-10-24
Filing date: 1970-10-26
Publication date: 1971-05-06
Also published as: AT299564B; NL7015291A; FR2065513B1; YU35382B; DE2052528B2; FR2065513A1; JPS4946683B1; US3663411A; BE757943A; CH520778A; ZA707171B; NL148955B; GB1262068A; DE2052528C3; NO123365B

Description

DIPL-CHEM. DR. ELISABETH JUNG ⁸ MÜNCHEN 23,

CLEMENSSTRASSE 30

DIPL-CHEM. DR. VOLKER VOSSIUS telefon 34so67

DIPL-PHYS. DR. JÜRGEN SCHIRDEWAHN E"?"⁰"""' '^{NVENT/M0NCHEN}

PATENTANWÄLTE _{n r} - _{r o}

Δυο IoIo

U.Z.: P 6o7 M / Dr.S.-Lo 26. Oktober 1970

Schweizerische Aluminium AG, Chippiß

Fahrbarer Ofenmanipulator

Priorität; 2'I. Oktober 1969; Schweiz; Anr;ielde-Nr. 15 878/69

Das Aufbrechen (Einschlagen) der Schlackenkruste, die in Aluminium- Schrnelzf lusselektrolysezellen den geschmolzenen Elektrolyten bedeckt, geschieht schon seit vielen Jahren nicht mehr rein manuell, sondern unter Verwendung von handbetätigten, fahrbaren Druckluft-Krustenbrechern. In neuerer Zeit sind diese mit einer 'lonerdezufiihrungsvorrichtung ausgerüstet und stellen vollständige Ofenbedie-· nungsvorriohtungen dar, die im folgenden "Ofunriianipulatoren" genannt werden.

Mechanisch betätigte, fahrbare Krustenbrecher sind in den verschiedensten Konstruktionen bekannt. Sie sind zum Teil auf lenkbaren Wagen montiert, zum Teil befinden sie sich an Über den Zellen verfahrbaren Gerüsten (Halbportalkranon, Portalkranen, Laufkranen).

Die normalerweise auf der ßchlackenkruste lagernde Tonerde (Aluminiumoxid) ist meist nicht gleichmässig verteilt und gelangt während dos Brechens der¹ Kruste r/.lttc-ls der bekannton Gfonmanipulatoron nicht in der· optimalen Menge In den Elektrolyten. Eine zu grosso Menge kann zu einer Ve-rijchlar.uir.irig dos Bades, eine zu geringe Menge zu einer Verschlechterung der /Ut r oma 11 go-.mi to führen.

Die Zugabe von Tonerde erfolgt bei ücn bekannten Krustenbreehern entweder ohne I!'icksi.c:ht auf den anzustrebenden Ton» erdeg.eb-'; It im Elektrolyten odor nach vorheriger Messung durch Einführen einer Hilfselektrode Jn den Fluss. Jm

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ersteren Fall streut der Tonerdegehalt in so Weiten Grenzen, dass eine optimale Stromausbeute kaum erreichbar ist. Im zweiten Fall ist das Verfahren umständlich und kompliziert. Der optimalen Einführung von Tonerde in den geschmolzenen Elektrolyten bei Benützung von bekannten Krustenbrechern bezw. bekannten Ofenmanipulatoren wurde bisher keine oder zu wenig Beachtung geschenkt.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Ofenmanipulator, bei dem vor und hinter dem Krustenbrechermeissel, in Fahrrichtung gesehen, je ein Tonerdekratzer angeordnet ist. Die Tonerdedecke wird vor dem Einschlagen des Krustenbrechermeissels von dem einen Tonerdekratzer gegen den Zellenrand zurückgezogen und vom anderen Tonerdekratzer nach dem Einschlagen wieder auf das Bad ausgebreitet. Dadurch wird eine gleichmassigere Tonerdedecke erzielt und die Wirtschaftlichkeit des Elektrolysebetriebes erhöht.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel in schernatischer Darstellung.

Fig. 1 zeigt einen Ofenmanipulator in Vorderansicht mit der zu bedienenden Elektrolysezelle im Querschnitt,

Fig. 2 ein Tonerdekratzerblatt in schaubiidiieher Darstellung,

Fig. 3 den Torierdekratzer in Ruhestellung,

Fig. ^l\ abgesenkt in die Tonerdedeeke und nach dor Operation des Wegziehens der Tonerde von der Oberflüche der einzusch l.agenden iJchlackenkruste,

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;;..- ν-Λ ti

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Fig. 5 angehoben in der Nähe des Zellenrandes, Fig. 6 angehoben in Anoaennähe und

Fig. 7 in die Tonerdedecke abgesenkt, bereit zum Wegziehen der Tonerde.

Der Ofenmanipulator nach Figur 1 ist aur einem Halbportalkran 10 montiert, der einerseits auf einer Kranhochbahn 11 durch zwei Fahrschemel 12 gerührt und angetrieben wird und anderseits mit einem aur dem Hüttenflur 100 laufenden, nicht angetriebenem gummibereiften Fahrwerk 13 ausgerüstet ist. Die beiden Fahrschemel 12 werden ^

durch den Antriebsmotor Ik über das Getriebe 15 und die Laufräder 16 angetrieben. Mit 17 sind Führungsrollen bezeichnet.

l8 ist eine Schmelflusselektrolysezelle, im Querschnitt rein schematisch dargestellt. Es brauchen nicht alle Einzelheiten gezeichnet zu werden, da solche Zellen dem Fachmann wohlbekannt sind. Die Figur soll nur die allgemeine Situation der Krustenbrecher und der Tonerdekratzer veranschaulichen. Die vorgebackenen Anoden 19 sind mittels Anoüenstange 20 und Anodenschloss 21 am Stromleiter 22 befestigt. Der kathodische Anschluss erfolgt f durch die Kathodenbarren 2$. Durch Zuführung des Stromes in die Elektrolytschicht 24, in der Tonerde gelöst ist, erfolgt die Zersetzung der Tonerde und schmelzflüssiges Aluminium 25 setzt sich auf den Boden der Wanne 26 ab. Mit 27 ist eine Schlackenkruste bezeichnet, die aus erstarrtem Elektrolyt und ungelöster Tonerde besteht, und mit 28 die Tonerdedecke.

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Der Ofenmanipulator nach dem vorliegenden Beispiel ist für die Bedienung von zwei parallelen Reihen von Elektrolysezellen bestimmt.

An der Kranbrücke 38 ist ein Kompressor 59 montiert mit Antriebsmotor 40 und Luftkessel 4l, die für die Versorgung der Druckluftwerkzeuge bestimmt sind. Weitere Aufbauten sind der Tonerdebunker 42 mit Einfüllstutzen hj und die Abluftfilter 44.

In dem beschriebenen Beispiel sind in Längsfahrrichtung je eine Tonerdeaustragrohr 54 hinter und vor dem Krustenbrechermeissel 75 angeordnet; auf diese Weise kann die Tonerde in beiden Fahrrichtungen dem El v.trolyten 24 zugeführt werden.

Die Steuerung des automatischen Verfahrens des Ofenmanipulators sowie der Tonerdezufuhr und -Austragung und der maschinellen Bedienungseinrichtungen erfolgt durch konventionelle elektronische Apparaturen.

Es muss vermieden werden, dass gleichzeitig mit dem Brechen der Schlackenkruste 27 örtlich zu viel Tonerde in den Elektrolyten 24 gelangt und dadurch ein ungünstiger Ofengang entsteht. Zu diesem Zweck wird die Tonerdeschicht vor dem Meissel 75 (in Arbeitsrichtung gesehen) gegen den Zellenrand weggezogen und hinter dem Meissel 75 über die Schlackenkruste 27 in Richtung gegen die Anoden I9 verteilt. Das geschieht mit Hilfe der erfindungsgemässen, aus zwei Tonerdekratzern 113 (zu beiden Seiten des Meisseis 75) bestehenden Vorrichtung, die in der Figur 1 erkennbar und in den Figuren j5 bis 7 in ihrer Wirkungsweise näher dargestellt ist.

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•ST

Jeder der beiden Tonerdekratzer 113 besteht aus dem Kratzerblatb 114 (Pie» 2), das im vorliegenden Beispiel auf der Schwenkachse 115 arn freien linde dec Kratzerarmes

116 beweglich gelagert ist und durch die Rückstellfedern

117 in normaler Arbeitslage gehalten wird. Beim Auftreten von Widerständen während des Zurückziehen« oder den Ausbreitens der Tonerdedecke kann das Kratzerblatt gegen die Anode bezw. gegen den Zellenrand federnd ausschwenken. Die Splinte 118 (Pig. 2) verhindern ein Herausrutschen der Schwenkachse 115· Der Kratzerarm 11.6 wird durch den pneumatischen Arretierzylinder 119 *nit Kolben 120 und Kolbenstange 121 über das Betätigungsgelenk 122 in Arbeite- oder Ruhelage geschwenkt. Letztere lage 1st in Fig· 3 gezeigt.

Die Schiebebewegung des Kratzerarmes 116 erfolgt durch den Schiebezylinder 123 mit Kolben 12h und Kolbenstange 125. Die beschriebene Anordnung ist auf der Wippe 126 befestigt und auf der Achse 127 gelagert. Das Herausheben dos Kratzers aus der Tonerdeschicht und das Wiederhinninsenken in dieselbe erfolgen durch eine Schwenkbewegung der Wippe 126. Diese Bewegung wird von dem Os:.:Lllatlonc.zylinder 128 mit Kolben 129 und Kolbenstange 130 gesteuert.

Fig. H zeigt den Tonerdekr-ntzer nach der Operation des Wegziehens der Tonordesohleht. Pus Kratzerblatt befindet sich am Punkt 13I der strichpunktierten Arbeitsbahn Ij52.

Tn Fig. 5 ist das Kratzerblalt Π ¹I aus der Tonerdesahioht herausgehoben. Das BJaIt bewegt sieh vom Punkt 131 in der Jiähe des Ze llenrandos zürn Punkt 133 der Arbeitslohn I32. Der Antrieb für diese Bewegung erfolgt durch den Oszillati oncr/.ylinder 328.

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In Fig. 6 hat das Kratzerblatt die Bewegung vom Punkt 13\5 der Arbeitsbahn Ij32 über die Tonerdeschicht hinweg zum Punkt l^>h in Anodennähe vollführt. Der Antrieb für diese horizontale Bewegung wird vom Schiebezylinder 125 besorgt.

Fig. 7 zeigt das in die Tonerdecke in Anodennähe abgesenkte Kratzerblatt 114. Die Bewegung ist vom Punkt IJk zum Punkt 1J55 der Kratzerbahn 1^2 erfolgt. Die Vertikalbewegung des Kratzerblattes llh wird von dem Oszillationszylinder 128 besorgt. Die Bewegung des Kratzerblattes vorn Punkt 135 zum Punkt Γ31 bewirkt das Wegziehen der Tönerdeschicht gegen den Zellenrand.

Die zugeführte Tonerde ist verhältnismässig kalt. Sie wird durch die Arbeit der Tonerdekratzer mit der bereits vor-, handenen, warmen Tonerde vermischt, was eine Verbesserung der Ofenführung bewirkt.

Bei der Bedienung der Stirnseiten der Zellen werden die Tonerdekratzer in Ruhestellung gehalten.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Für das Aufbrechen der Schlackenkruste in Aluminium-Schmelzflusselektrolysezellen bestimmter, fahrbarer Ofenmanipulator mit Krustenbrecher und Tonerdezuführungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß vor und hinter dem Krustenbrechermeißel (75), in Fahrrichtung gesehen, je ein Tonerdekratzer (113) angeordnet ist, wobei der vor dem Meißel

(75) angeordnete Ten.jJekratzer so eingestellt ist, daß er im " Betrieb die Tonerdedecke (28) gegen den Zellenrand zurückzieht, und der hinter dem Meißel (75) angeordnete Tonerdekratzer die Tonerde in Richtung auf die Anode (19) ausbreitet.

2. Ofenmanipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Kratzerblatt (114) auf einer Schwenkachse (115) am freien Ende des Kratzerarmes (Ho) beweglich gelagert ist und durch Rückstellfedern (117) in normaler Arbeitslage gehalten wird. λ

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