DE2443475A1 - Aluminium-elektrolysezelle - Google Patents

Description

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8 MÜNCHEN i

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6. September 1974 H/m

Anmelder: Vereinigte Metallwerke Ranshofen-Berndorf AG₁ Braunau am Inn, Oberösterreich (Österreich)

Aluminium-Elektrolysezelle

Die Erfindung betrifft eine Aluminiumelektrolysezelle mit diskontinuierlichen, vorgebrannten Anoden, einer Abdekkung und Gasabsaugung.

Bekanntlich erzeugen Aluminium-Elektrolysezellen schadstoff haltige Abgase, welche aus Gründen des Umweltschutzes aufgefangen und aufgearbeitet werden müssen. Mit der Aufarbeitung kann auch eine Rückgewinnung von Fluoriden, welche im Abgas als Fluorwasserstoff und staubförmige fluoridhaltige Produkte enthalten sind, z.B. in Form von Kryolith verbunden sein. Zu diesem Zweok werden Absaugungen an den Hallendächern aber auch an den Elektrolysezellen selbst vorgesehen. Die letztere Art hat sioh als vorteilhafter erwiesen, weil dadurch die Abgase am Ort ihrer Entstehung aufgefangen und in konzentrierter Form aufgearbeitet werden können. Gleichzeitig wird dabei weitgehend verhindert, daß das Bedienungspersonal von den Abgasen belästigt wird. Es ist jedooh dazu notwendig, die Elektrolysezelle mit einer Abdeckung zu versehen, wobei zur Durchführung der notwendigen Manipulationen an der Zelle bestimmte Teile der Abdeckung leicht entfernbar sein müssen. Es ist auch zweckmäßig, die Abdeckung so anzuordnen, daß dabei ein möglichst kleiner Abzusaufender

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Raum entsteht. Bekannte Absaugungen an der Seite oder am Umfang der Kathodenwanne haben si ob. nicht als zweckmäßig erwiesen, da die heißen Gase die Tendenz haben, aufzusteigen.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die Abdeckung einen Raum mit im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt umschließt, wobei die Absaugung an der höchsten Stelle erfolgt. Die Abdeckung an den Längsseiten wird duroh zwei dachförmige Deckel gebildet, welche in zwei Stufen aufklappbar sind, der Abschluß an den Stirnseiten wird beispielsweise duroh ortsfeste Teile sowie dreieokförmige Ansatzstücke an den seitlichen, klappbaren Abdeckungen gebildet. Die Absaugung erfolgt duroh ein waagrechtee Rohr mit vorzugsweise rechteckigem Querschnitt, das unterhalt der Anodenträger und zwischen den Anoderastangen über die ganze Länge der Zelle verläuft. Dieses Absaugrohr wird an einem oder aa beiden Enden über entsprechend ausgebildet® Rohrleitungen an eine zentrale Absaug- und Reinigungsanlage angeschlossen, welche nicht Gegenstand der vorliegend®!! Erfindung ist. Das Absaugrohr bildet den oberen Teil der Abdeckung und es weist eine Anzahl von Öffnungen auf, die zweokiaäBigerweise in der Nähe der Durchführung der Anodenstangen duroh die Abdeckung angeordnet sind» Diese Öffnungen bilden die Aneaugöffnungen für die Gasabsaugung«

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellte Fig. 1 zeigt dabei die rechte Hälfte einer Aluminium-Elektrolysezelle mit diskontiauierllohen, vorgebranat©» Anoden im Aufriß, während die Fig« 2 eiH©B Grundriß und die Fig« 3 einen Kreuzriß dassm darstellest»

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Wie man aus der Zeichnung erkennen kann, ist über der Kathodenwanne 1 ein Gestell 2 errichtet, welches die beiden Anodenträger 3 und die an diesen mit ihren Stangen 5 befestigten, vorgebrannten Anodenblöcke k trägt. Die Anodenträger 3 sind mit Hilfe von, nicht eingezeichneten, Hubelementen in Grenzen vertikal verstellbar« An beiden Längsseiten ist die Kathodenwanne 1 duroh dachförmige Abdeckungen 6 abgedeckt. Diese Abdeckungen 6 müssen beim Krustenbrechen, bei der Aluminiumoxydzugabe, der Entnahme des flüssigen Aluminiums und beim Anodenwechseln entfernbar sein und sind daher über Scharniere 7 an einem Querbalken befestigt, der selbst mit seitlichen Hebelarmen einen Rahmen 8 bildet, welcher um, am oberen Teil des Gestells 2 liegende, Achsen 9 hochschwenkbar ist. Diese Bewegung wird durch das Motorgetriebe 10 durchgeführt. Die Anordnung der seitlichen Abdeckung erlaubt zweierlei Arten von Schwenkbewegungen, die in Fig. 3 striohliert dargestellt sind. Die erstere besteht im Aufklappen der Abdekkung 6 um die Scharniere 7 mittels eines Druckluft- oder hydraulischen Zylinders 11 oder eines elektromechanischen Hubelementes. Diese Bewegung ist die häufigere und dient zum Krustenbreohen, Aluminiumoxydzugeben, Entnehmen des flüssigen Aluminiums und zu visuellen Kontrollen. Um jedoch die Anoden k samt den Anodenstangen 5 auswechseln zu können, ist es erforderlich, den ganzen Rahmen 8 mit der Abdeckung 6 über die Zelle in die strichliert als oberste Lage eingezeichnete Position hochzuschwenken, so daß die Anodenstangen 5 mit einem Kran erfaßt und hochgezogen werden können. Diese Schwenkbewegung wird mit dem Motorgetriebe 10 durchgeführt. Durch die besondere Ausbildung des Rahmens 8 ist es möglioh, daß zum Hoohschwenken der Abdeckung 6 nur ein Motorgetriebe 10 nötig ist, der Antrieb also einseitig erfolgt.

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Der dichte Abschluß der Elektrolysezelle an den Stirnseiten wird durch ortsfeste Abdeckungen 12 und dreieckförmige Ansatzstücke 13 an der Abdeckung 6 erreicht. Die Absaugung der Abgase erfolgt durch ein über die ganze Länge der Elektrolysezelle verlaufendes und unterhalb der Anodenträger 3 in der Mitte zwischen den Anodenstangen 5 angeordnetes Vierkantrohr 14, welches seitlich öffnungen 15 besitzt, welohe die Abgase an der höchsten Stelle des durch die seit-1ionen Abdeckungen 6, sowie 12 und 13, und das Absaugrohr abgeschlossenen Raumes über der Kathodenwanne 1 und den Anoden 4 aufnehmen und durch die seitlich an ein Absaugrohrsyeten angeschlossenen Rohrs tut ssen 16 abführen. Die Anordnung der Absaugrohröffnungen 15$ di« auch als Schlitze ausgebildet sein können, 1st nicht nur dadurch besonders wirksam, weil die Absaugung an der höchsten Stelle des Gasraumes erfolgt, sondern auch dadurch, daß sie sieh in der Nähe der Durohführungsöffnungen für die Anodenstangen 5 befinden, so daß dort ein Austritt von Abgasen weltgehend verhindert wird. Di® Öffnungen 15 werden vorzugsweise als Längssohlitze ausgebildet. Durch die auf diese Art erreichte Kapselung der Elektrolysezelle werden nicht nur die Abgase am Entweichen gehindert und die Staubbelästigung hintangehalten, sondern auch empfindliche Teil® der Elektrolysezelle, wie Anodenklemmechlöss@r und Eubvorrichtungen für die Anodenträger, geschützt, da sich diese außerhalb der Absaughauhe befinden.und so dem Einfluß von Staub und Gasen weitgehend entzogen sind. Die hoohklappbare Abdeckung besteht aus einem Rahmen, der mit Profil- oder Wellblech verkleidet ist. Sie kann Im Falle der Reparatur relativ einfach durch Entfernen der Befestigungsbolzen an den Scharnieren 7 und d·· Zylinders 11 abgehoben werden.

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Claims (5)

Patentansprüche

1. Aluminium-Elektrolysezelle mit diskontinuierlichen, vorgebrannten Anoden, einer Abdeckung und Absaugung, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeokung (6) der Längsseiten durch zwei hoohsohwenkbare Deckel gebildet wird, wobei diese und die Abdeckungen an den Stirnseiten (12, 13) einen Raum bilden, der an seinem hö'ohsten Punkt abgesaugt wird.

2. Aluminium-Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeokung (6) in zwei Stufen hochsohwenkbar ist.

3. Aluminium-Elektrolysezelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet j daß die Abdeokung (6) an einem Rahmen (8) befestigt ist, der seinerseits über Hebelarme um am oberen Teil des Gestelle (2) angeordnete Achsen (9) schwenkbar ist, wobei der Sohwenkantrieb vorzugsweise «inseitig erfolgt.

4. Aluminium-Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche

1 bis 31 daduroh gekennzeichnet, daß die.Gasabsaugung duroh ein in der Mitte zwischen den Anodenstangen (5) und über die ganze Länge der Elektrolysezelle durchlaufendes Rohr mit seitliohen Öffnungen (15) erfolgt.

5. Aluminium-Elektrolysezelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, daduroh gekennzeichnet, daß das Absaugrohr (14) unterhalb der A_nodenträger (3) angeordnet'ist. .

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