DE2735435A1

DE2735435A1 - Pot-shell for electrolytic aluminium reduction cell - with stiffeners disposed against walls which act as cooling ribs

Info

Publication number: DE2735435A1
Application number: DE19772735435
Authority: DE
Inventors: Eystein Sandvik; Otto J Stroemme
Original assignee: Ardal og Sunndal Verk AS
Current assignee: Ardal og Sunndal Verk AS
Priority date: 1977-08-05
Filing date: 1977-08-05
Publication date: 1979-02-15

Abstract

A potshell for an electrolytic cell comprises a bottom plate, side walls and end walls formed of steel plates. Vertical stiffenesss are disposed against the exterior of the side walls and a reinforcing frame surround the stiffness. Vertical, free air passages are provided between the stiffness and walls and the stiffeners act as cooling ribs for conducting and dissipating heat from the walls. Used for electrolytic reduction of aluminium placing of the resinforcing frame clear of the potshell sides results in only small thermal stresses and maintenance of low temps. The air currents are guided in towards the sides of the potshell. The vertical stiffeners offer little air resistance and prevent accumulations of alumina building up along the sides of the potshell.

Description

Tiegelmantel für elektrolytische ZellenCrucible jacket for electrolytic cells

B B S o H t I R U N G Die Erfindung bezieht sich auf einen Tiegelmantel für eine elektrolytische Zelle, die zur elektrolytischen Reduktion von Aluminium benutzt wird, wobei der Tiegelmantel eine Bodenplatte, Seitenwände und Stirnwände aus Stahlblech aufweist und mit einer diese Teile umgebenden VerstArkungskonstruktion versehen ist. B B S o H t I R U N G The invention relates to a crucible jacket for an electrolytic cell used for the electrolytic reduction of aluminum is used, with the crucible shell having a bottom plate, side walls and end walls made of sheet steel and with a reinforcement structure surrounding these parts is provided.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei elektrolytischen Zellen oder Tiegeln, bei denen mit hohen Stromstärken gearbeitet wird, elektromagnetische Kräfte auftreten, durch die der Betrieb gestört werden kann. Solche Störungen setzen gewöhnlich ein, wenn die Stromstärke 40 bis 50 kA erreicht. Wird mit noch höheren Stromstärken gearbeitet, z.B. mit 100 bis 200 kA, können die Schwierigkeiten so groß werden, daß es unmöglich ist, einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten, wenn man nicht bestimmte, gewöhnlich kostspielige konstruktive Maßnahmen trifft. Die elektromagnetischen Kräfte treten auf, wenn der Strom in der elektrolytischen Zelle durch Magnetfelder fließt, und sie können dazu führen, daß in der Metallschmelze Wellen, Blasen und andere Bewegungen entstehen. Da sich das geschmolzene Bad und die darunterliegende Metallschmelze bezüglich ihres spezifischen Gewichts nur sehr wenig unterscheiden, kann dies zu erheblichen Veränderungen des Abstandes zwischen der Anode und der Metallschmelze führen.Experience has shown that with electrolytic cells or crucibles, where work is carried out with high currents, electromagnetic forces occur, through which the operation can be disrupted. Such disturbances usually set in when the current reaches 40 to 50 kA. If you work with even higher currents, e.g. with 100 to 200 kA, the difficulties can become so great that it is impossible is to ensure proper operation, if one does not determine, usually takes costly constructive measures. The electromagnetic forces kick in on when the current in the electrolytic cell flows through magnetic fields, and they can cause waves, bubbles and other movements in the molten metal develop. As the molten bath and the molten metal underneath differ only very little in terms of their specific gravity, this can lead to significant changes in the distance between the anode and the molten metal to lead.

Um zu verhindern, daß die Metallschmelze in Berührung mit der Anode kommt und ein Teilkurzschluß entsteht, muß man daher den Abstand zwischen der Anode und der Kathode vergrößern.To prevent the molten metal from contacting the anode comes and a partial short circuit occurs, one must therefore measure the distance between the anode and enlarge the cathode.

Dies führt wiederum zu einem größeren Spannungsabfall zwischen Anode und Kathode, einer höheren Betriebstemperatur des Tiegels sowie einem höheren Stromverbrauch je Gewichtseinheit des erzeugten Metalls.This in turn leads to a greater voltage drop between the anode and cathode, a higher operating temperature of the crucible and a higher power consumption per unit weight of the metal produced.

horizontal fließende elektrische Ströme in der Metallschmelze fuhren in Verbindung mit den senkrechten Magnetfeldern zu elektromagnetischen Kräften, die gegenüber dem Tiegel in der Längsrichtung wirken. Um die waagerechten Stromkomponenten zu begrenzen und hierdurch die stärksten Bewegungen der Schmelze und des Bades zu verringern, ist es üblich, dafür zu sorgen, daß entlang der aus Kohlenstoff bestehenden seitlichen Verkleidung des Tiegels innerhalb des Tiegels ein Überzug aus erstarrtem Badmaterial entsteht.horizontally flowing electrical currents lead in the molten metal in connection with the perpendicular magnetic fields to electromagnetic forces, which act in the longitudinal direction in relation to the crucible. To the horizontal power components to limit and thereby the strongest movements of the melt and the bath decrease, it is customary to make sure that along the line consisting of carbon lateral lining of the crucible inside the crucible a coating of solidified Bath material is created.

Dieser Ueberzug bewirkt eine elektrische Isolierung, durch welche die waagerechten Stromkomponenten begrenzt werden.This coating causes electrical insulation through which the horizontal current components are limited.

Damit eine solche Erstarrungsschicht auf der seitlichen Auskleidung entsteht, sorgt man dafür, daß die seitliche Auskleidung nicht zu dick ist und daß keine Wärmeisolierung zwischen der seitlichen Auskleidung und dem aus Stahl bestehenden Mantel des Tiegels vorhanden ist. Ein weiterer Vorteil der Erstarrungsschicht auf den seitlichen Auskleidungen besteht darin, daß sie die seitliche Auskleidung gegen jeden Angriii durch das Bad schützt. Trotzdem kommt es häuiig vor, daß das geschmolzene Material die seitlichen Auskleidungen durchdringt, was zu sehr nachteiligen Folgen und einem hohen Reparaturauiwand führt. Eine solche Zerstörung der seitlichen Auskleidung wird in erster Linie durch hohe Betriebstemperaturen verursacht, und zwar entweder in Verbindung mit dem Anodeneffekt oder als Folge ungünstiger Betriebsbedingungen, die teilweise durch starke elektromagnetische Kräfte hervorgerufen werden.So that such a solidification layer on the side lining arises, one ensures that the side lining is not too thick and that no thermal insulation between the side lining and the steel one Coat of the crucible is in place. Another advantage of the solidification layer on the side liners is that they oppose the side liner protects every attack through the bathroom. Nevertheless, it often happens that the melted Material penetrates the side linings, leading to very detrimental consequences and a high repair cost. Such a destruction of the side lining is primarily caused by high operating temperatures, either in connection with the anode effect or as a result of unfavorable operating conditions, some of which are caused by strong electromagnetic forces.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dafür zu sorgen, daß bei einem Tiegel der genannten Art auf den seitlichen Auskleidungen eine kräitige und stabile Erstarrungsschicht entsteht und daß es gleichzeitig möglich wird, einen stSrkeren und haltbareren Tiegelmantel zu bauen, ohne daß sich die verwendete Stahlmenge vergrößert.The invention has for its object to ensure that at a crucible of the type mentioned on the side linings a strong and stable solidification layer and that it is possible at the same time, a Build stronger and more durable crucible jackets without increasing the amount of steel used enlarged.

Erfindungsgemäß wird diese Auigabe dadurch gelöst, daß längs der Seitenwände und der Stirnwände des Tiegels auf ihrer Außenseite senkrechte Versteifungen angeordnet werden, und daß außerhalb dieser Versteifungen ein im wesentlichen waagerechter Verstärkungsrahmen so angeordnet wird, daß zwischen den Versteifungen von Hindernissen ireie senkrechte Luftkanäle vorhanden sind, die sich längs der Seiten- und Stirnwände nach oben erstrecken, wobei die Anordnung außerdem so ist, daß die Versteifungen als Kühl rippen zur Wirkung kommen, um Wärme von den Seiten- und Stirnwänden des Tiegels abzuführen.According to the invention, this Auigabe is achieved in that along the side walls and the end walls of the crucible on their outside vertical Stiffeners are arranged, and that outside of these stiffeners a substantially horizontal reinforcement frame is arranged so that between the stiffeners of obstacles ireie vertical air ducts are present, which run along the Side and end walls extend upwards, the arrangement also being such that the stiffeners act as cooling fins to remove heat from the side and discharge the end walls of the crucible.

Diese erfindungsgemäße Anordnung bietet die nachstehend geschilderten Vorteile. Da der Verstärkungsrahmen durch einen Abstand von den Seitenwänden des Tiegelmantels getrennt ist, ist er nur geringen thermischen Beanspruchungen ausgesetzt, so daß eine Alterung der belasteten Konstruktionsteile vermieden wird, daß die Temperatur des Verstärkungsrahmens niedrig bleibt, daß bei Änderungen der Umgebungstemperatur nur geringe Temperaturänderungen auftraten, daß nur ein kleiner Temperaturunterschied zwischen den inneren und den äußeren Teilen des Verstärkungsrahmens vorhanden ist und daß der Luitstrom nach innen gegen die Seitenwände des Tiegelmantels geführt wird. Die in Berührung mit den Seitenwänden des Tiegelmantels stehenden senkrechten Versteifungen bieten den Vorteil, daß sie als Kühlrippen zur Wirkung kommen, daß sie nur einen geringen Luttwiderstand hervorrufen, daß sie die Luft längs der Seitenwände des Tiegelmantels senkrecht nach oben leiten und daß sie ein Ansammeln von Aluminiumhydroxid auf den Seitenwänden des Tiegelmantels verhindern.This arrangement according to the invention offers those described below Advantages. Since the reinforcement frame is separated from the side walls of the The crucible jacket is separated, it is only exposed to low thermal loads, so that aging of the loaded structural parts is avoided that the temperature of the reinforcement frame remains low with changes in ambient temperature only small temperature changes occurred, that only a small temperature difference is present between the inner and outer parts of the reinforcement frame and that the Luitstrom passed inwards against the side walls of the crucible jacket will. The vertical ones in contact with the side walls of the crucible jacket Stiffeners have the advantage that they act as cooling fins that they cause only little air resistance that they let the air along the side walls of the crucible jacket vertically upwards and that they cause an accumulation of aluminum hydroxide on the side walls of the crucible jacket.

Mit anderen Worten, die beschriebene Konstruktion des Tiegelmantels führt zu hohen und stabilen Wärmeübergangszahlen zwischen den Seitenwänden des Mantels und der Umgebung. Dies ist von sehr großer Bedeutung für das Entstehen kräitiger und stabiler Erstarrungsschichten auf den Seitenwänden, durch welche die seitlichen Auskleidungen geschützt werden.In other words, the described construction of the crucible jacket leads to high and stable heat transfer coefficients between the side walls of the jacket and the environment. This is very important for the emergence of vigorous and stable solidification layers on the side walls through which the side Linings are protected.

Stabile seitliche Erstarrungsschichten führen zu einer stabilen und günstigen Verteilung des Kathodenstroms und damit zu vorteilhaiten Betriebsbedingungen, wodurch wiederum eine Gewähr für einen höheren Wirkungsgrad des Stroms und eine längere Lebensdauer der Kathode besteht.Stable lateral solidification layers lead to a stable and favorable distribution of the cathode current and thus advantageous operating conditions, which in turn creates a Guarantee for a higher efficiency of the Current and a longer service life of the cathode.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen senkrechten Schnitt eines Teils einer elektrolytischen Zelle mit einer erfindungsgemäßen Seitenwandkonstruktion; Fig. 2 einen in einem etwas kleineren Maßstab gezeichneten waagerechten Teilschnitt der elektrolytischen Zelle nach Fig. 1; und Fig. 3 einen senkrechten Schnitt einer elektrolytischen Zelle mit einer Querverstärkung.An embodiment of the invention is shown schematically below with reference to Drawings explained in more detail. It shows: Fig. 1 a vertical section of a part an electrolytic cell having a side wall construction according to the invention; 2 shows a horizontal partial section drawn on a somewhat smaller scale the electrolytic cell of Figure 1; and FIG. 3 is a vertical section of a electrolytic cell with a transverse reinforcement.

In den Figuren erkennt man Seitenwände 1, Stirnwände 11 und eine Bodenplatte 10, die zusammen den eigentlichen, aus Stahlblechen auigebauten Tiegelmantel bilden. Die Wände 1 und 11 müssen in der Umfangsrichtung erheblich verstärkt werden; im vorliegenden Fall besteht die Verstärkung in erster Linie aus senkrechten Versteifungen 2, die sich längs der Seitenwände 1 erstrecken, sowie aus entsprechenden Versteifungen 22, die längs der Stirnwände 11 angeordnet sind. Diese Versteiiungen kommen als senkrechte Kühlrippen zur Wirkung, die dazu dienen, Wärme aus den Wänden des Tiegelmantels an die Luttströme abzugeben, die sich über ihre Außenflächen bewegen.The figures show side walls 1, end walls 11 and a base plate 10, which together form the actual crucible shell constructed from sheet steel. The walls 1 and 11 must be significantly reinforced in the circumferential direction; in the In the present case, the reinforcement consists primarily of vertical stiffeners 2, which extend along the side walls 1, as well as from corresponding stiffeners 22, which are arranged along the end walls 11. These stipulations come as vertical cooling fins to the effect, which serve to remove heat from the walls of the crucible jacket to give off to the streams of air that move across their outer surfaces.

Die Versteifungen 2 und 22 können zweckmäßig aus I- oder T-Profilen hergestellt sein, um den starken Ausdehnungskräiten standzuhalten, die durch die aus Fig. 1 ersichtlichen Auskleidungen 3a und 3b des Tiegels auigebracht werden.The stiffeners 2 and 22 can expediently consist of I or T profiles be made to withstand the strong expansion forces exerted by the linings 3a and 3b of the crucible shown in FIG. 1 are brought out.

Außerhalb der Versteifungen 2 und 22 ist ein VerstSrkungsrahmen 4 angeordnet, der sich aus kräftigen Stahl trägern 41 und 42 zusammensetzt, welche sich waagerecht über die Seiten-und Stirnwände des Tiegelmantels erstrecken. Der Verstärkungsrahmen 4 soll über aen ganzen Umiang des Tiegelmantels vorzugsweise nicht unterbrochen sein, doch kann man ihn so ausbilden, daß er sich in zwei Teile zerlegen läßt; zu diesem Zweck kann man in der Mitte jeder Stirnwand 22 gemäß Fig. 2 eine Laschenverbindung 44 vorsehen.Outside the stiffeners 2 and 22 is a reinforcing frame 4 arranged, which is composed of strong steel beams 41 and 42, which extend horizontally over the side and end walls of the crucible jacket. Of the Reinforcing frame 4 should preferably cover the entire area around the crucible jacket not be interrupted, but you can train him that he can be divided into two parts; this can be done in the middle of each end wall 22 according to FIG. 2 provide a tab connection 44.

Bei der beschriebenen Konstruktion sind zwischen den Versteifungen 2 auf den ,ieitenwänden 1 senkrechte I:uftkanäle 12 und zwischen den Versteifungen 22 längs der stirnwände 11 entsprechende senkrechte Luftkanäle 13 vorhanden. Gemäß Fig.In the construction described are between the stiffeners 2 on the inner walls 1 vertical air ducts 12 and between the stiffeners 22 along the end walls 11 corresponding vertical air ducts 13 are present. According to Fig.

1 ist der Tiegelmantel dazu bestimmt, so eingebaut zu werden, daß Luft in die Luftkanäle, z.B. den in Fig. 1 dargestellten Kanal 12, aus dem Kellerraum unter dem Boden 20 in wichtung der Pfeile 31 nach oben strömt, um aus den oberen Enden der Luftkanäle in Richtung des Pfeils 32 oberhalb des Bodens 20 in den Raum zu entweichen, in dem sich die Tiegel befinden.1 the crucible jacket is intended to be installed in such a way that Air into the air ducts, e.g. duct 12 shown in Fig. 1, from the basement room under the bottom 20 in weighting of the arrows 31 flows upwards to from the top Ends of the air ducts in the direction of arrow 32 above floor 20 into the room to escape, in which the crucibles are located.

Auf diese Weise wird auch der Zug ausgenutzt, der in solchen Tiegelräumen gewöhnlich mit Hilfe von Absauggebläsen erzeugt wird. Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Temperatur in dem Kellerraum gewöhnlich niedriger ist als im eigentlichen Tiegelraum, so daß die durch die Kanäle 12 und 13 strömende Luft relativ kühl ist.In this way, the pull that occurs in such crucible spaces is also used is usually generated with the help of exhaust fans. A particular advantage of this Arrangement is that the temperature in the basement room is usually lower is than in the actual crucible space, so that the flowing through the channels 12 and 13 Air is relatively cool.

Die Öffnung bzw. der Schlitz 7, über den die Luft am oberen Ende jedes Luftkanals 12 oder 13 entweicht, kann zweckmäßig verstellbar sein, damit sich die Kühlwirkung variieren läßt.The opening or the slot 7 through which the air at the upper end of each Air duct 12 or 13 escapes, can be appropriately adjustable so that the Can vary the cooling effect.

Gemäß der Erfindung ist es wichtig, daß sich keine waagerechten Verstärkungsteile längs der Wände des Tiegelmantels erstrecken, denn solche Verstärkungen könnten die beschriebene senkrechte Luftzirkulation behindern, oder es könnte eine wärmeisolierende Schicht aus Aluminiumhydroxidstaub oder anderen Staubteilchen entstehen. Da das wichtigste und am höchsten beanspruchte Baueleaent, nämlich der Verstärkungsrahmen 4, außerhalb der Versteifungen 2 und 22 angeordnet ist, wird außerdem erreicht, daß der Verstärkungsrahmen eine niedrigere Temperatur annimmt und daß er bei Änderungen der Umgebungstemperatur nur kleinen Temperaturänderungen ausgesetzt ist. Hierdurch wird die Gefahr einer Alterung des Verstärkungsrahmens erheblich verringert.According to the invention it is important that there are no horizontal reinforcement parts extend along the walls of the crucible jacket because such reinforcements could hinder the described vertical air circulation, or it could be a heat-insulating Layer of aluminum hydroxide dust or other dust particles arise. Since that most important and most heavily stressed construction element, namely the reinforcement frame 4, located outside the stiffeners 2 and 22, is also achieved that the reinforcement frame assumes a lower temperature and that it changes the ambient temperature is only exposed to small temperature changes. Through this the risk of aging of the reinforcement frame is significantly reduced.

Um das Ansammeln von StaubteilPhen aus Aluminiumhydroxid oder dergl. in den Luitkanälen 12 und 13 zu verhindern, kann man gemäß Fig. 1 eine Abdeckung 14 in Form einer Platte oder eines Profils vorsehen, durch welche der Luftstrom 32 gezwungen wird, die Luftkanäle in seitlicher Richtung zu verlassen.In order to prevent the accumulation of dust particles from aluminum hydroxide or the like. To prevent in the Luit channels 12 and 13, one can according to FIG. 1 a cover 14 in the form of a plate or a profile, through which the air flow 32 is forced to leave the air channels in the lateral direction.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß sich gemäß Fig. 1 die seitliche Erstarrungsschicht 5 annäherend bis in den Schatten der Anode 6 hinein erstreckt, wenn man die richtige Wahl bezuglich der Kühlrippen in Form der vorstehend beschriebenen Versteifungen und der Abmessungen ihrer Flächen trifft. Der in Fig. 1 dargestellte Betriebszustand wird als ideal betrachtet, denn hierbei werden die waagerechten Stromkomponenten auf ein Minimum verringert, ohne daß eine zu weitgehende Verkleinerung der wirksamen Kathodeniläche eintritt. Man kann die Größe des Schlitzes 7 je nach der Jahreszeit oder der Umgebungstemperatur variieren, um die Dicke der seitlichen Erstarrungsschicht 5 einzustellen.Experience has shown that according to FIG. 1, the lateral solidification layer 5 extends approximately into the shadow of the anode 6, if you have the right one Choice with regard to the cooling fins in the form of the reinforcements described above and the dimensions of their surfaces. The operating state shown in FIG is considered ideal, because this is where the horizontal current components reduced to a minimum without reducing the effective size too far Cathode surface occurs. One can change the size of the slot 7 depending on the season or the ambient temperature vary to the thickness of the lateral solidification layer 5 to set.

Gemäß Fig. 1 werden die Versteifungen von Basisklötzen 24 oder von Keilen getragen, so daß seitliche Kräfte zwischen den unteren Enden der Versteifungen und der Bodenplatte 10 des Tiegelmantels übertragen werden können. Bei dieser Ausführungsform sind die Versteifungen mit den Wänden des Tiegelmantels weder verschweißt noch verschraubt, sondern sie sind unabhängig von dem Tiegelmantel angeordnet, so daß sie sich leicht ausbauen lassen, um z.B. gerichtet zu werden, wenn dies erforderlich werden sollte. Auch der Verstärkungsrahmen 4 läßt sich leicht zerlegen, z.B. wenn bestimmt Teile gerichtet werden müssen. In Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Verankerung der unteren Enden der Versteifungen ist es wichtig, daß der Versteifungsrahmen 4 gegenüber den Seitenwänden des Tiegelmantels relativ hoch angeordnet wird, und zwar mindestens auf gleicher Höhe mit der Oberseite der Kohlekathode 3b. Auf diese Weise läßt sich die Zugiestigkeit der Bodenplatte 10 besser ausnutzen.According to Fig. 1, the stiffeners of base blocks 24 or of Wedges worn so that lateral forces between the lower ends of the stiffeners and the bottom plate 10 of the crucible jacket can be transferred. In this embodiment the stiffeners are neither welded nor screwed to the walls of the crucible jacket, but they are arranged independently of the crucible jacket, so that they can be easily can be expanded, e.g. to be straightened if this should become necessary. The reinforcement frame 4 can also be easily dismantled, e.g. if certain parts are to be found need to be judged. In connection with the anchoring described above of the lower ends of the stiffeners, it is important that the stiffening frame 4 relative to the side walls of the crucible jacket is arranged relatively high, namely at least at the same height as the top of the carbon cathode 3b. In this way the tensile strength of the base plate 10 can be better utilized.

Die erfindungsgemäße Konstruktion bietet nicht nur die erwähnten Vorteile bezüglich der thermischen Bedingungen und der mechanischen Festigkeit, sondern sie läßt sich auch einfach und mit geringen Kosten herstellen. Beispielsweise werden Werkzeugmaschinen nur in einem minimalen Ausmaß benötigt.The construction according to the invention not only offers the advantages mentioned regarding thermal conditions and mechanical strength, but rather them can also be manufactured easily and at low cost. For example be Machine tools are only required to a minimal extent.

Abgesehen von den Schweißarbeiten, werden keine Facharbeiter benötigt. Ferner ermöglicht es die erfindungsgemäße Konstruktion, Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten auf einfache und billige Weise auszuführen, z.B. auch dann, wenn die elektrolytische Zelle teilweise oder vollständig zerlegt werden muß.Apart from the welding work, no skilled workers are required. Furthermore, the construction according to the invention enables maintenance and repair work in a simple and cheap way, e.g. even if the electrolytic Cell must be partially or completely disassembled.

Bezüglich der thermischen Bedingungen sei zusätzlich bemerkt, daß bei der erfindungsgemäßen Konstruktion eine sehr stabile seitliche Erstarrungsschicht entsteht. Außerdem ergibt sich eine sehr stabile Wärmebilanz, d.h. es stellt sich eine Selbstregelwirkung ein. In der Praxis zeigt es sich, daß bei dem erfindungsgemäßen Tiegelmantel nur sehr selten Leckverluste infolge einer Beschädigung der seitlichen Auskleidung entstehen.With regard to the thermal conditions, it should also be noted that a very stable lateral solidification layer in the construction according to the invention arises. In addition, there is a very stable heat balance, i.e. it arises a self-regulating effect. In practice it has been found that in the inventive Crucible jacket only very rarely leaks as a result of damage to the side Lining arise.

Wie einleitend erwähnt, besteht hierin ein Vorteil von sehr großer Bedeutung. Die verbesserte Wärmeabfuhr durch die Seitenwände in waagerechter Richtung führt ferner zu einem günstigeren Verhältnis zwischen dem Wärmeverlust über die Seitenwände und dem Wärmeverlust über den Tiegelboden, denn die verbesserte Bodenisolation führt in Verbindung mit der guten Kühlung der Seiten- und Stirnwände zur Entstehung einer seitlichen Erstarrungsschicht, die die richtige Form hat und die stabiler ist als bei den bis jetzt bekannten Tiegelmänteln.As mentioned in the introduction, there is a very great advantage here Meaning. The improved heat dissipation through the side walls in the horizontal direction also leads to a more favorable ratio between the heat loss via the Side walls and the heat loss through the bottom of the pan, because the improved bottom insulation leads to the formation in connection with the good cooling of the side and front walls a lateral solidification layer that has the right shape and is more stable is than in the case of the crucible jackets known up to now.

Dies führt zu einer Verbesserung und Stabilisierung der Stromverteilung innerhalb der Metallschmelze in der elektrolytischen Zelle.This leads to an improvement and stabilization of the power distribution within the molten metal in the electrolytic cell.

Natürlich läßt sich die beschriebene Konstruktion in der verschiedensten Weise abändern, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird; beispielsweise kann man einen nicht oder auf andere Weise unterteilten Verstärkungsrahmen vorsehen, man kann Versteifungen verwenden, die sich von den beschriebenen bezüglich ihrer Profil form unterscheiden, man kann andere Veriahren anwenden, um die Hauptteile miteinander zu verbinden usw.Of course, the construction described can be in the most varied Modify manner without thereby departing from the scope of the invention; for example it is possible to use a reinforcement frame that is not subdivided or subdivided in some other way, one can use stiffeners that differ from those described with regard to their Profile shape differentiate, you can apply other methods to the main parts connect to each other, etc.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsfohn eines Tiegelmantels mit Seitenwänden 1, senkrechten Versteifungen 2, Tiegelauskleidungen 3a und 3b, einem Verstärkungsrahmen 4 und einer Bodenplatte 10.Fig. 3 shows an embodiment of a crucible jacket with side walls 1, vertical stiffeners 2, crucible linings 3a and 3b, a reinforcement frame 4 and a base plate 10.

Bei dieser Ausführungsform sind als zusätzliche Verstärkungen senkrechte Träger 35a und 35b zu beiden Seiten des Tiegelmantels angeordnet und an ihren oberen Enden mit dem Verstärkungsrahmen 4 verschweißt oder auf andere Weise verbunden.In this embodiment, vertical reinforcements are used as additional reinforcements Carriers 35a and 35b arranged on both sides of the crucible shell and on their upper ones Ends welded to the reinforcement frame 4 or connected in some other way.

An ihren unteren Enden sind die Träger 35a und 35b in Aussparungen 37a und 37b im Boden 39 verankert. Zwischen ihren Enden sind die Träger 35a und 35b miteinander durch <8uerstangen 36 verbunden, auf deren Enden Spannmuttern 38 aufgeschraubt sind. Diese Verstärkung ermöglicht es, die Abmessungen der Teile des Verstärkungsrahmens 4 zu verkleinern, da die in der <)uerrichtung wirkenden Kräfte weitgehend von den Stangen 36 und dem Boden 39 aufgenommen werden. Bei kleineren Abmessungen des Verstärkungsrahmens 4 verringert sich der I!aumbedarf für jeden Tiegel entsprechend.At their lower ends, the supports 35a and 35b are in recesses 37a and 37b anchored in the floor 39. Between their ends are the supports 35a and 35a 35b connected to one another by <8uerstangen 36, on the ends of which clamping nuts 38 are screwed on. This reinforcement allows the dimensions of the parts of the reinforcement frame 4 to reduce, since the acting in the <) uerrichtung Forces are largely absorbed by the rods 36 and the floor 39. With smaller ones Dimensions of the reinforcement frame 4 reduces the space requirement for each Crucible accordingly.

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Claims

PATENT CLAIMS 1. Crucible jacket for an electrolytic cell for electrolytic reduction of aluminum with a bottom plate, side walls and End walls made of sheet steel as well as a reinforcement structure, which the side and end walls uzgiDt, in that they are not shown along the side walls (1) and the end walls (11) on their outside vertically arranged stiffeners (2, 22) and that outside these stiffeners a substantially horizontal one Reinforcing frame (4) is arranged in such a way that vertical, there are air ducts (12, 13) free of obstacles, which extend along the side walls and the end walls extend, the stiffeners acting as cooling fins come to remove heat from the side and front walls.

2. crucible jacket according to claim 1, characterized in that the crucible jacket is intended to be installed in a crucible space so that the lower Parts of the laiftkanäle (12, 13) are located under the floor (20) of the crucible space, while the upper ends (7) of the air ducts are arranged above the floor.

3. crucible jacket according to claim 1 or 2, characterized in that the upper ends of the air ducts (12, 13) partly with an adjustable slot (7) or an adjustable opening.

4. crucible jacket according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the upper ends of the laiftkanale (12, 13) are provided with a cover (14) are, so that the air streams (32) escape from the air channels in the lateral direction.

5. crucible jacket according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the stiffeners (2) are connected at their lower ends (24) to the base plate (10) are and that the reinforcing frame (4) level with the top of the Carbon cathode (3b) or higher is arranged.

6. crucible jacket according to one of claims 3 to 5, characterized in that that the reinforcing frame (4) surrounds all side walls (1) and all end walls (11) and is designed so that it can be divided into at least two parts.

7. crucible jacket according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the vertically arranged stiffeners (2, 22) with the side walls (1) and not permanently connected to the end walls (11) e.g. by welding or screwing are.

8. crucible jacket according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the vertically arranged stiffeners (2, 22) are steel profiles, e.g. I or T profiles.

9. crucible jacket according to one of claims 1 to 8, characterized in that that along the side walls (1) vertical supports (35a, 35b) are arranged and with their upper ends are attached to the reinforcement frame that the lower ends the carrier are anchored in recesses (37a, 37b) of the bottom (39) and that below the bottom plate (10) arranged cross bars (36) the middle parts corresponding to each other Do not connect the beams to each other.