DE2720979A1

DE2720979A1 - Removing gas cushion formed in electrolytic prodn. of aluminium - using lance with flexible hose attached to exhaust gases of combustion engine

Info

Publication number: DE2720979A1
Application number: DE19772720979
Authority: DE
Inventors: Joergen Roekholt
Original assignee: Maskin AS K Lund and Co
Current assignee: Maskin AS K Lund and Co
Priority date: 1977-05-10
Filing date: 1977-05-10
Publication date: 1978-11-16

Abstract

In the prodn. of Al by electrolysis of Al2O3 dissolved in molten cryolite, a gas cushion is formed at the anode of the electrolytic cell. A tubular lance is used to remove the gas cushion. The lance is connected through a flexible hose to a source of pressurised gas which is the exhaust gas of a combustion engine in a movable machine. The mouth of the hose is directed into the cushion to blow away the gas. The drawbacks associated with the conventional methods using compressed air are avoided. The combustion engine used may already be present as the crust breaker. The gas cushion may be removed very quickly by this method thus increasing prodn. saving energy and reducing the emission of polluting gases.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Method and device for the production of

Aluminium durch Elektrolyse Bei der Herstellung von Aluminium durch Elektrolyse in geschmolzener Kryolith gelöstem Al 203 tritt in Intervallen ein sogenannter Anodeneffekt auf. Dieser Anodeneffekt zeigt sich durch einen sehr scharfen Spannungsanstieg, so daß die Spannung üher der Elektrolysezelle von etwa 5 V auf 30 his 40 V ansteigt. Beobachtungen hahen gezeigt, daß dann ein Kissen Fluorid enthaltender Case unter der Anode entsteht und daß elektrische Entladungen über diesem Gaskissen auftrete-. Aluminum by electrolysis In the production of aluminum by Electrolysis of Al 203 dissolved in melted cryolite occurs at intervals called a Anode effect. This anode effect is shown by a very sharp increase in voltage, so that the voltage over the electrolytic cell increases from about 5 V to 30 to 40 V. Observations have shown that a case containing fluoride is then placed under a pillow the anode and that electrical discharges occur over this gas cushion.

Der Grund für den Anodeneffekt besteht iihlicherweise darin, daß die Konzentration von Al 203 in dem geschmolzenen Elektrolyten zu niedrig wird. Um die Elektrolysezelle wieder zur normalen Produktion zu veranlassen, ist es notwendig, dem Elektrolyten Al 203 zuzuführen und das Gaskissen zu entfernen, das sich unter der Anode gebildet hat.The reason for the anode effect is usually that the Concentration of Al 203 in the molten electrolyte becomes too low. To the To get the electrolytic cell back to normal production, it is necessary to to feed the electrolyte Al 203 and to remove the gas cushion that is underneath the anode has formed.

Üblicherweise wird Al 203 zugeffihrt, damit die Kruste, die sich auf der Oberfläche des geschmolzenen Elektrolyten gebildet hat, gebrochen und in den Elektrolyter gedrückt wird, so daß sie schmilzt oder aufge]öst wird. nieser vorgang wird mit einem hierfiir geeigneten TXerkzeug durchgeführt, z.B. einem wie es in der l!S-rS 3 306 668 beschrieben ist. Das Werkzeug ist üblicherweise an einem Schlitten (einem sog. Krustenbrecher) befestigt, der von einer Brennkraftmaschine angetrieben wird.Usually Al 203 is added so that the crust that is on top is added the surface of the molten electrolyte formed, broken and is forced into the electrolyte so that it melts or is dissolved. This process is carried out with a suitable tool, e.g. a as described in l! S-rS 3 306 668. The tool is usually on a slide (a so-called. Crust breaker) attached by an internal combustion engine is driven.

Das Gaskissen unter der Anode wird üblicherweise dadurch entfernt, dal? Druckluft unter die Anode einqeleitet und das Kissen auf diese Weise weggeblasen wird. Die Druckluft wird durch ein geeignetes Stahlrohr geleitet, das durch einen flexiblen Schlauch mit einem Leitungssystem zur aerteilung von Druckluft in der Elektrolysehalle verbunden ist.The gas cushion under the anode is usually removed by dal? Compressed air is introduced under the anode and the cushion is blown away in this way will. The compressed air is passed through a suitable steel pipe which is connected to a flexible hose with a line system for the distribution of compressed air in the Electrolysis hall is connected.

Das Einblasen von Druckluft ist eine wirksame Methode, die jedoch auch Nachteile hat. Zunächst ist eine weitverzweigte Druckluftanlage notwendig, deren Installation, Wartung und Betrieb teuer ist. Außerdem müssen Luftrohre und Luftschläuche an verschiedenen Stellen in den Elektrolysehallen angeordnet werden, was zu einem hohen Verbrauch an teueren Gummischläuchen führt. Außerdem kann es weaen dieses heweglichen Materials leicht zu Unordnung und'7erkehrsbehinderung in den Hallen kommen. uch können Gefahren dadurch auftreten, daß die Schläuche, die eine Länge von 10 his 30 m haben, an einem Ende lose sind, während Druckluft durch sie strömt. Die Schläuche verwinden sich dann oder geraten ins Schleudern, so daß gefährliche Schläge auftreten können.Injecting compressed air is an effective method, however also has disadvantages. First of all, a widely branched compressed air system is necessary, which are expensive to install, maintain and operate. Also need air pipes and Air hoses are arranged at different points in the electrolysis halls, which leads to a high consumption of expensive rubber hoses. Besides, it can This soft material easily leads to clutter and traffic obstruction come to the halls. Also hazards can arise from the hoses that have a length of 10 to 30 m, are loose at one end, while compressed air passes through it flows. The hoses then twist or spin so that dangerous shocks can occur.

Das System der Verteilung vieler Luftrohre an verschiedenen Stellen in den Elektrolysehallen führt auch dazu, daß die einzelnen Luftrohre bezüglich Feuchtigkeit nicht unter ständiger Kontrolle stehen.The system of distributing many air pipes in different places in the electrolysis halls also leads to the fact that the individual air pipes with respect to Moisture not under constant control.

Bekanntlich ist es eine alte Vorsichtsmaßnahme in Elektrolysehallen, daß kein Werkzeug, das nicht trocken, vorzugsweise heiß ist, in den geschmolzenen Kryolith eingebracht wird. Eine dünne, unmerkliche Feuchtigkeitsschicht auf Stahlwerkzeugen kann zu tödlichen Explosionen führen, wenn das Werkzeug in die Schmelze eingebracht wird. wenn ein Anodeneffekt schnell beseitigt werden soll, kann in der Eile vergessen werden, zu überprüfen, ob das Luftrohr warm ist, so daß eine Explosion stattfinden kann.As is well known, it is an old precaution in electrolysis halls that no tool that doesn't dry, preferably is hot in the molten cryolite is introduced. A thin, imperceptible layer of moisture on steel tools can lead to fatal explosions if the tool is in the Melt is introduced. if an anode effect is to be eliminated quickly, can be forgotten in the rush to check that the air pipe is warm, so that an explosion can occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Probleme dadurch zu vermeiden, daß die Abgase einer Brennkraftmaschine an dem Krustenbrecher oder einer anderen verftigbaren Maschine anstelle von Druckluft zum Wegblasen des Gaskissens verwendet wird.The invention is based on the object of addressing these problems avoid that the exhaust gases of an internal combustion engine on the crust breaker or one Another available machine instead of compressed air to blow away the gas cushion is used.

Obwohl die Verwendung eines Krustenbrechers in diesem Zusammenhang besonders hevorzugt ist, können auch andere bewegliche Maschinen, die in den Elektrolysehallen verwendet werden, zur Anwendung gelangen, wenn das Gaskissen in den Elektrolysenhallen entfernt wird. Es ist auch möglich, einen üblichen Traktor zu verwenden, der nur diese einzige Funktion hat.Though the use of a crust breaker in this context It is particularly preferable to use other moving machines in the electrolysis halls used when the gas cushion in the electrolysis halls Will get removed. It is also possible to use an ordinary tractor that only has this only function.

Vorzugsweise ist die Brennkraftmaschine, die die notwenigen Abgase für diesen Blasvorgang liefert, eine Dieselmaschine, da Dieselmaschinen sich für diesen Zweck als gut geeignet erwiesen haben. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß die betreffende Brennkraftmaschine der Antriebsmotor für die bewegliche Maschine sein kann.Preferably, the internal combustion engine that generates the necessary exhaust gases supplies a diesel machine for this blowing process, since diesel machines are used for have proven to be well suited for this purpose. An additional benefit is that that the internal combustion engine in question is the drive motor for the moving machine can be.

Merkmale und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung zu dessen Durchführung ergehen sich aus den Ansprüchen.Features and configurations of the method according to the invention and the device for its implementation emerge from the claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 und 2 beispielsweise erläutert. Es zeigt: Figur 1 vereinfacht einen Krustenbrecher in der Arheitsstellung an einer Elektrolysezelle zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und Figur 2 vergrößert ein Zweiwegventil in der Anordnung der Fig. 1.The invention is explained below with reference to FIGS. 1 and 2, for example explained. It shows: Figure 1 simplifies a crust breaker in the Arheitstelle on an electrolytic cell for carrying out the invention Method, and FIG. 2 enlarges a two-way valve in the arrangement of FIG. 1.

Die Abgase der Brennkraftmaschine 1 des Krustenbrechers werden in einem Abgasrohr 2 der Maschine gesammelt und von dort zu einem Zweiwegventil 3 geleitet, das die abgase entweder durch einen Abgasschalldämpfer 4 zur Atmosphäre oder durch einen flexiblen Schlauch 5 mit einem Strahlrohr 6 unter eine Anode 7a in einer Elektrolysezelle 7 geleitet.The exhaust gases of the internal combustion engine 1 of the crust breaker are in collected in an exhaust pipe 2 of the machine and passed from there to a two-way valve 3, that the exhaust gases either through an exhaust silencer 4 to the atmosphere or through a flexible hose 5 with a radiant tube 6 under an anode 7a in an electrolytic cell 7 headed.

Wie Fig. 2 zeigt nimmt das Zweiwegventil 3 von unten die Abgase von dem Abgasrohr 2 auf und leitet sie zu dem Abgasschalldämpfer 4 bzw. dem Schlauch 5 durch ein Ventilelement 3a, das in Fig. 2 in der Stellunq gezeigt ist, in der die Abgase zu dem Schlauch 5 geleitet werden.As shown in FIG. 2, the two-way valve 3 takes the exhaust gases from below the exhaust pipe 2 and leads it to the exhaust silencer 4 or the hose 5 by a valve element 3a, which is shown in Fig. 2 in the Stellunq in which the exhaust gases are led to the hose 5.

Aufgrund der Tatsache, daß die Vorrichtung zur Beseitigung des Anodeneffekts zu jeder Zeit an dem Krustenbrecher angeordnet ist, spart die Bedienungsperson die Zeit, die üblicherweise zur Verbindung des flexiblen Schlauches mit dem Verteilungsnetzwerk für Druckluft benötigt wird. niese Zeitersparnis bedeutet, daß die Bedienungsperson das Gaskissen sehr schnell beseitigen kann, das an der Anode festgestellt wurde, so daß auch der Anodeneffekt beseitigt werden kann. Dies hat eine sehr wichtige Bedeutung, da die Elektrolysezelle wenig Aluminium produziert, wenn sie im Zustand des Anodeneffekts ist. Außerdem erzeugt die Zelle unerwünschte und verunreinigende Fluorid enthaltende Gase gleichzeitig mit der Erwärmung wegen des großen Energieverbrauchs, was ebenfalls ungünstig für die Produktion ist. Ein schnelles Arbeiten bei der Beseitigung des Anodeneffekts erhöht daher die Produktion, spart Energie und vermindert die Abgabe von verunreinigenden Gasen. Außerdem wird durch diese Anordnung der Verbrauch von Druckluft, die sehr teuer ist, für diesen Zweck vermieden.Due to the fact that the device to eliminate the anode effect is located on the crust breaker at all times, the operator saves the The time usually taken to connect the flexible hose to the distribution network is required for compressed air. This time saving means that the operator can very quickly eliminate the gas cushion that was detected on the anode, so that the anode effect can also be eliminated. This has a very important one Importance because the electrolytic cell produces little aluminum when in the state of the anode effect. In addition, the cell produces undesirable and polluting Gases containing fluoride at the same time as heating due to high energy consumption, which is also unfavorable for production. A quick work in the elimination the anode effect therefore increases production and saves energy and reduces the emission of polluting gases. In addition, this arrangement the consumption of compressed air, which is very expensive, is avoided for this purpose.

Schließlich wird auch die Sicherheit verbessert, da die Bedienungsperson ein und dasselbe Luftrohr verwendet, das daher zwischen den Benutzungszeitpunkten warm gehalten wird. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß keine gefährlichen Cummischläuche auf den Boden in der Halle herumliegen und Schläge abgeben, und daß weniger Ixnordnllna herrscht.Finally, safety is also improved because of the operator one and the same air tube is used, which is why it is used between the times of use is kept warm. An additional advantage is that there are no dangerous Cummi tubes lying around on the floor in the hall, delivering blows, and that less Ixnordnllna prevails.

Claims

Claims 1. A method for removing an air cushion on the anode an electrolysis cell for the production of aluminum by electrolysis of molten aluminum Cryolite dissolved alumina using a tube? As through a flexible hose is connected to a source of pressurized gas, and that with its outlet opening in weight on the gas cushion can be introduced to blow it away, thereby characterized in that an Ahqassystern of an internal combustion engine is used as the gas source and that the internal combustion engine is in a moving machine.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1 with a tube connected by a flexible hose to a source of pressurized gas is characterized in that the flexible hose (5) with the gas system (2) an internal combustion engine (1) is connected in a movable machine (10).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the movable Machine is a crust breaker (10).

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the internal combustion engine is a diesel engine (1).

5. Apparatus according to claim 2, 3 or 4, characterized in that that the internal combustion engine is the drive motor (1) of the movable machine (10).

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that that a two-way valve (3) is arranged on the exhaust pipe (2) of the internal combustion engine is, which serves to convey the exhaust gases either to the pipe (6) through the flexible hose (5) or through an exhaust silencer (4) to the atmosphere.