DE2122246A1 - Stahlwanne für Elektrolysezellen zur Gewinnung von Aluminium - Google Patents

Description

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proektnyj Institut aljuminievoj magnievoj c _M · ^_09x,

i-elektrodnoj promyslennosti ^{?# ildX 1}^'¹

Leningrad/UdSSR

SQJAHLWAKNB FÜR ELEKTROIiYSEZEIjLEN ZOH

von aluminium

Die Erfindung betrifft die Gewinnung von Aluminium aus Tonerde, genauer genommen Stahlwannen für Elektrolyse - ■

zellen zur Aluminiumgewinnung. '■

Die Erfindung kann besonders erfolgreich zur Gewinnung von Aluminium nach dem Elektrolyse^verfahren benutzt werden· Sie kann jedoch in gleichem Maße auch zur Gewinnung von anderen Buntmetallen angewandt werden.

Die Stahlwanne stellt bei Elektrolyse zellen zur

Aluminiumgewinnung eine der wichtigsten Baugruppen dar, durch die die Lebenadauer^der^elle^bestimmt wird. _BAD ORIGINAL

Es ist bekannt, daß die Kohlenherdflaehe der Stahlwannen-

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auskleidung sich nicht nur infolge Hochtemperaturen sondern

der
hauptsächlich infolge Durchtränkung der Kohlenvollsteine mit

fluorhaltigen Salzen ausdehnt. Während der Ausdehnung der

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Kohlenherdflaehe entstehen erhebliche Kräfte, die Wände der Stahlwanne beanspruchen.

Eine Untersuchung des Verhaltens von Stahlwannen verschiedener Bauarten und Größen ergibt eine bestimmte Abhängigkeit zwischen Verlängerung der Lebensdauer von Elekfcrolysezellen und Vergrößerung der Steifigkeit der Stahlwannenwände.

Es sind Stahlwannen für Elektrolysezellen zur Aluminiumgewinnung bekannt, die in Gestalt von einem Kasten ausgeführt werden, der mittels Träger auf Fundamenttragstützan angeordnet wird und an den Kurzseiten und am Boden horizonta-

ynd
Ie Träger an den Längsseiten vertikale Träger aufweist.

Dabei sind die vertikalen gegenüberliegenden Träger paarweise im Mittelteil durch unter dem Kastenboden laufende Stahlzugstangen verbunden. Die unteren Enden dieser Träger sind in ■Fundamentaussparungen befestigt und durch Elektroisolationsplatten abgedeckt.

An den bekannten Stahlwannen wird durch das Vorhandensein van. langen Stahlzugstäben, die infolge ihrer großen Länge erheblichen Verformungen unterworfen sind sowie von relativ langen vertikalen Trägern die Steifigkeit der Stahlwanne verringert und folglich auch die Lebensdauer der

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Elektrolysezelle verkürzt. Außerdem verursacht das Vorxiandensein von Zugstäben einen höheren Metallverbrauch, die Tragfähigkeit des Bodens wird dabei nicht vollständig

ausgenutzt. Die Einspannung der unteren Enden der vertikalen Träger in die Fundamentaussparungen vermindert die Elektrosicherheit des Bedienungspersonals und verursacht zusätzliche Schwierigkeiten bei der Beförderung der Stahlwanne zur General·. Überholung.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten
Mangel. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Stahlwanne zu entwickeln, die bei kleinstem Metallaufwand
z.U. ihre/·fertigung eine größere Lebensdauer hat und die zum Einsatz in Großleistungs-Elektrolysezellen geeignet ist..

Die gestellte Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß an der Stahlwanne der Elektrolysezelle, die als Kasten ausgeführt
ist, der außen an den Kurzseiten und am Boden horizonta-

vrvd

Ie Träger an den Längsseiten vertikale Träger aufweist, erfindungsgemäß im Boden gemäß der Anzahl vertikaler Träger Aussparungen vorgesehen^ durch die mit KundiauGtern ausgestattete Stift schraub en laufen, welche die gelenkige Verbindung des Bodens mit den vertikalen Trägern sichern, deren untere Enden paarweise durch D/.s franzbaut eile
verbunden werden.

Eine solche Bauart gewährleistet bei kleinstem Metallaufwand zur fertigung der Stahlwanne ihr«J.angθ.Lebensdauer

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BAD

und ermöglicht es, diese Stahlwanne auch in Großlei st ungs-Elektrolysezell en einzusetzen.

Es ist zweckmäßig, daß die Längsachsen der Aussparungen in der Bodenebene liegen, was zur Verhinderung des Auftretens von Biegemomenten im Stahlwannenboden infolge «^wirkung außermittiger Kräfte erforderlich ist. Die P/sieozbauteile der vertikalen Träger an der Stahl-P wanne werden zwecks Metallersparnis aus Stahlbeton ausgeführt, wodurch ein erheblicher Nutzen bei der Massenfertigung dieser Bauteile erzielt wird.

Nachstehend wird die -Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnungen

näher erläutert. Es zeigt
eine

Fig. 1 Vorderansicht mit teilweisem Schnitt der erfindungsgemäßen Stahlwanne;

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Fig. 2 Grundriß der erfindungsgemäßen Stahlwanne;

Fig. 2 Schnitt III-I1I der Fig. 1;

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Fig. 4 Schnitt IY-IV der Fig. 2.

Die Stahlwanne besteht aus dem rechteckigen aus Stahlblech geschweißten Kasten 1 (Fig.1,2), dessen Längsseiten mit Winkel stahl stücken 2 versehen sind, die die Steifigkeit • der Kas£enlängsseiten in der Spannweite zwischen den vertikalen Trägern 3 gewährleisten. Die Kurzseiten des Kastens'/ sind durch Versteifungsträger 4 mit Decklamellen 5

verfestigt. Die Kurzseiten des Kastens"?werden dabei als auf

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zwei Auflagern freiliegende durch, gleichmäßig verteilte Belastung beladene ^fJL^lräger beanspruchJu.Ein solches ßeanspruchungs schema der Kurzseiten ist durch das Fehlen von Versteifungsbauteilen in den Kastenwinkeln gewährleistet. Die Steifigkeit ■ des Kastenbodens wird mittels der an den Boden geschweißten
I-Träger 6, durch die tier Kasten sich, gegen die Baukonstruktionen abstützt, gebildet. Im Kastenboden sind Aussparungen
V (Fig. 3,4) für die durch Muttern 9 mit kugelförmigen
Stützflächen ausgestatteten Stiftschrauben 8 vorgesehen,
welche zur Befestigung der vertikalen Träger 3 an den Längs- : selten der Stahlwanne dienen. Die Aussparungen?der Stift- ;■

schraubendνerhindern, indem sie in die Kastenbodenebene ein- \ geschweißt sind, das Entstehen von Biegungsmomenten infolge
Einwirkung von Zugkräften(opannkräfte^. f

Bei den vertikalen Trägern3sind im unteren Teil Taschen
vorgesehen, in welche horizontale Stahlbetonbalken 10, _:

die als Pistenzbauteile dienen, eingelegt werden. In den ^Λ

Längswänden des Kastens^sind Fenster 11 (Fig.l) zur Unterbringung der Enden der in die Kohlenvollsteinauskleidung ein- ; gebauten Stahlblöcke, vorgesehen. Die Stiftschrauben 8 ver- ^:

des

binden mittels Kastenbodens paarweise die vertikalen Trä- ^; ger 3, zwischen deren unteren Enden die Stahlbetonbalken
10 verlegt sind. Erfolgt eine Einwirkung der Kohlenherdflache ^; auf die Längswände des Kastens/, so wird die Belastung auf

die oberen Teile der Träger übertragen und durch die Stahlbetonbalken sowie durch die mit dem Kaatenboden ver-

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biindenen Stift schrauben? auf genommen. Die Stahlbetonbalken (als DIs tan zbaut eile) werden dabei auf Druck beansprucht,

die Stiftschrauben 8 auf Zug. Die Stiftschraubenäübertragen ihrerseits die -ßelastung durch die Aussparungen 7 auf den Kastenboden. Die Inanspruchnahme des Kastenbodens ermöglicht es, von den langen Zugstangen Abstand zu nehmen,

die bei den bekannten Stahlwannen angewandt werden und die infolge ihrer erheblichen Länge große Verformungen im elastischen Bereich aufweisen und somit die Steifigkeit der Stahlwanne verringern. Durch die kugelförmigen Stützflächen (Sitzflächen) der MutternJund der Aussparungen^kÖnnen die Stiftschrauben⁴sich selbst einstellen, wobei eine Biegung der Stiftschraube bei Kastenverformungen verhindert wird.

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Claims (1)

1. PATEliTANSPRÜCHE:

   1. Stahlwanne für Elekb rolysezellen zur Gewinnung von Aluminium, die als Kasten ausgeführt ist, der außen an der

   und

   Kurzseite und am Boden horizontale Träger an den Längsseiten vertikale Träger aufweist, dadurch g ekennze ichnet, daß im ^oden gemäß der Anzahl vertikaler Träger (3) Aussparungen(7) vorgesehen sind, durch die mit Rundmuttern (9) ausgestattete Stiftschrauben (8) laufen, welche eine gelenkige Verbindung i/es Bodens mit den vertikalen Trägern sichern, deren untere Enden paarweise durch"öista«xbauteile verbunden werden.

   2. Stahlwanne nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Aussparungen (7) in der Bodenbene liegen.

   5. Stahlwanne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze ichnet, daß die "Distanz bauteile Stahlbetonbalken (10 ) sind.

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