DE2443475B2 - Aluminium-Elektrolysezelle - Google Patents

Description

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

Bekanntlich erzeugen Aluminium-Elektrolysezellen schadstoffhaltige 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 Zweck werden Absaugungen an den Hallendächern aber auch an den Elektrolysezellen selbst vorgesehen. Die letztere Art hat sich 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 jedoch dazu notwendig, die Elektrolysezelle mit einer Abdeckung zu versehen, wobei zur Durchführung der notwendigen Manipulationen an der Zelle bestimmmte Zeile der Abdeckung leicht entfernbar sein müssen. Es ist auch zweckmäßig, die Abdeckung so anzuordnen, daß dabei ein möglichst kleiner abzusaugender Raum entsteht. Bekannte Absaugungen an der Seite oder am Umfang der Kathodenwanne haben sich 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 durch zwei dachförmige Deckel gebildet, welche in zwei Stufen aufklaDDbar sind, der Abschluß an den Stirnseiten wird beispielsweise durch ortsfeste Teile sowie dreieckförmige Ansatzstücke an den seitlichen klappbaren Abdekkungen gebildet. Die Absaugung erfolgt durch ein waagerechtes Rohr mit vorzugsweise rechteckigem Querschnitt, das unterhalb der Anodenträger und zwischen den Anodenstangen über die ganze Länge der Zelle verläuft. Dieses Absaugrohr wird an einem oder an beiden Enden über entsprechend ausgebildete Rohrleitungen an eine zentrale Absaug- und Reinigungsanlage

ίο angeschlossen, welche nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Das Absaugrohr bildet den oberen Teil der Abdeckung und es weist eine Anzahl von öffnungen auf, die zweckmäßigerweise in der Nähe der Durchführung der Anodenstangen durch die Abdek-

kung angeordnet sind. Diese öffnungen bilden die Ansaugöffnungen für die Gasabsaugung.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Fig. 1 zeigt dabei die rechte Hälfte einer Aluminium-Elektrolysezelle mit diskontinuierlichen, vorgebrannten Anoden im Aufriß, während die F i g. 2 einen Grundriß und die F i g. 3 einen Kreuzriß dazu darstellen.

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 4 trägt. Die Anodenträger 3 sind mit Hufe von, nicht eingezeichneten, Hubelementen in Grenzen vertikal verstellbar. An beiden Längsseiten ist die Kathodenwanne 1 durch 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 F i g. 3 strichliert dargestellt sind. Die erstere besteht im Aufklappen der Abdeckung 6 um die Scharniere 7 mittels eines Druckluft- oder hydraulischen Zylinders 11 oder eines elektromechanischen Hubelementes. Diese Bewegung ist die häufigere und dient zum Krustenbrechen, Aluminiumoxydzugeben, Entnehmen des flüssigen Aluminiums und zu viduellen Kontrollen. Um jedoch die Anoden 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 möglich, daß zum Hochschwenken der Abdeckung 6 nur ein Motorgetriebe 10 nötig ist, der Antrieb also einseitig erfolgt.

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, welche die Abgase an der höchsten Stelle des durch die seitlichen Abdeckungen 6, sowie 12 und 13, und das Absaugrohr 14

abgeschlossenen Raumes über der Kathodenwanne 1 und den Anoden 4 aufnehmen und durch die seitlich an ein Absaugrohrsystem angeschlossenen Rohrstutzen 16 abführen. Die Anordnung der Absaugrohröffnungen 15, die auch als Schlitze ausgebildet sein können, ist nicht nur dadurch besonders wirksam, weil die Absaugung an der höchsten Stelle des Gasraumes erfolgt, sondern auch dadurch, daß sie sich in der Nähe der Durchführungsöffnungen für die Anodenstangen 5 befinden, so daß dort ein Austritt von Abgasen weitgehend verhindert wird. Die öffnungen 15 werden vorzugsweise als Längsschlitze 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 Teile der Elektrolysezelle, wie Anodenklemmschlösser und Hubvorrichtungen für die Anodenträger, geschützt, da sich diese außerhalb der Absaughaube befinden und so dem Einfluß von Staub und Gasen weitgehend entzogen sind. Die hochklappbare Abdeckung 6 besteht aus einem Rahmen, der mit Profiloder Wellblech verkleidet ist. Sie kann im Falle der Reparatur relativ einfach durch Entfernen der Befestigungsbolzen an den Scharnieren 7 und des Zylinders 11 abgehoben werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

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

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

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

4. Aluminium-Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabsaugung durch ein in der Mitte zwischen den Anodenstangen (5) und über die ganze Länge der Elektrolysezelle durchlaufendes Rohr (14) mit seitlichen öffnungen (15) erfolgt.

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