DE3022643C2 - Vorrichtung zum automatischen, prozeßgesteuerten Beschicken von Elektrolyseöfen und Verfahren zu deren Betrieb - Google Patents
Vorrichtung zum automatischen, prozeßgesteuerten Beschicken von Elektrolyseöfen und Verfahren zu deren BetriebInfo
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Description
% das Erreichen des minimalen Füllstandes im Tonerdebunker (30) von einer Meßsonde (72)
registriert und an die zentrale Datenverarbeitungsanlage weitergeleitet wird,
% von der zentralen Datenverarbeitung die für jeden Elektrolyseofen (10) errechnete günstige
Mischung von frischer Tonerde, vorher als Adsorptionsmittel eingesetzter, mit Fluoriden
angereicherter Tonerde, Flußmitteln und gemahlenen Flußmittelresten ausgelöst wird,
% dann vorerst der unterste Bereich (58) des leeren Druckbehälters, der Kernflußbereich,
mit Flußmitteln gefüllt und anschließend der übrige Druckbehälter (54) mit Tonerde chargiert
wird, und
% der Inhalt des Druckbehälters mittels Druckluft im Dichtstrom durch die vorher nicht leergeblasene
Förderleitung zum Tonerdebunker (30) des betreffenden Elektrolyseofens (10) transportiert
wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum automatischen, prozeßgesteuerten
Beschicken von Elektrolyseöfen zur Aluminiumherstellung, mit einem Druckbehälter für Tonerde und
Flußmittel, Förderleitungen zu den Elektrolyseöfen und einem auf jedem Elektrolyseofen angeordneten Tonerdebunker.
Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung.
Für die Gewinnung von Aluminium durch Elektrolyse von Aluminiumoxid wird dieses in einer Fluoridschmelze
gelöst, die zum größten Teil aus Kryolith besteht. Das kathodisch abgeschiedene Aluminium sammelt sich
unter der Fluoridschmelze auf dem Kohleboden der Zelle, wobei die Oberfläche des flüssigen Aluminiums
die Kathode bildet. In die Schmelze tauchen von oben Anoden ein, die bei konventionellen Verfahren aus
amorphem Kohlenstoff bestehen. An den Kohleanoden entsteht durch die elektrolytische Zersetzung des
Aluminiumoxids Sauerstoff, der sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu CO und CO2 verbindet. Die
Elektrolyse findet in einem Temperaturbereich von etwa 94O°/o95O° C statt.
Im Laufe der Elektrolyse verarmt der Elektrolyt an Aluminiumoxid. Bei unterer Konzentration von 1%2%
Aluminiumoxid im Elektrolyten kommt es zum Anodeneffekt, der sich in einer plötzlichen Spannungserhöhung
von normal 4%4,5 V auf 30 V und darüber auswirkt. Spätestens dann muß die Kruste eingeschlagen
werden und die Aluminiumoxid-Konzentration durch Zugabe von neuem Aluminiumoxid bzw. Tonerde
angehoben werden.
Die Zelle wird im normalen Betrieb üblicherweise periodisch bedient, auch wenn kein Anodeneffekt
auftritt. Außerdem muß bei jedem Anodeneffekt die Badkruste eingeschlagen werden und die Tonerdekonzentration
durch Zugabe von neuem Aluminiumoxid
angehoben werden, was einer Zellenbedienung entspricht
Zur Zellenbedienung ist über lange Jahre die Kruste aus erstarrter Schmelze zwischen den Anoden und dem
Seitenbord der Elektrolysezelle eingeschlagen und anschließend neues Aluminiumoxid zugegeben worden.
Diese heute noch weitgehend angewandte Praxis stößt auf zunehmende Kritik wegen Verschmutzung der Luft
in der Elektrolysehalle und äußeren Atmosphäre. Die Forderung nach Kapselung der Elektrolyseöfen und die
Behandlung der Abgase ist in den letzten Jahren zunehmend zur zwingenden Notwendigkeit geworden.
Eine maximale Zurückhaltung der Elektrolysegase durch die Kapselung kann jedoch nicht gewährleistet
werden, wenn eine klassische Längsseitenbedienung zwischen den Anoden und dem Seitenbord der öfen
erfolgt
In neuerer Zeit sind deshalb die Aluminiumhersteller immer mehr zur Mittelbedienung in der Ofenlängsachse
übergegangen. Nach dem Einschlagen der Kruste erfolgt die Tonerdezugabe entweder lokal und kontinuierlich
nach dem »Point-Feeder«-System oder nicht kontinuierlich über die ganze Ofenlängsachse verteilt In
beiden Fällen ist auf der Elektrolysezelle ein Vorratsbunker für die Tonerde angeordnet Entsprechendes gilt
für die von der Anmelderin in jüngerer Zeit vorgeschlagene Querbedienung der Elektrolyseöfen
(CH-PatAnm. 7 956/77).
Diese Tonerdebunker können aus einem Silo, der auf einem Hallenfahrzeug oder einem Ofenmanipulator
angeordnet ist, nachgefüllt werden.
Angesichts der großen Verbrauchsmengen von Tonerde und der bei diesen Verfahren unvermeidlichen
Staubentwicklung ist auch der Einsatz von pneumatischen Fördermitteln versucht worden. Die im Dünnstrom
geförderte, fluidisierte Tonerde erreicht bei solchen Fördersystemen Geschwindigkeiten von ca.
10 m/sec. Bei diesen hohen Fördergeschwindigkeiten ist
jedoch das Material des Rohrleitungssystems einem außerordentlich großen Verschleiß unterworfen. Das
häufige Auswechseln von Bestandteilen führt zu technischen und wirtschaftlichen Nachteilen. Außerdem
hat es sich als schwierig erwiesen, während dem Elektrolyseverfahren in einem bestimmten Ofen gebrauchte
Flußmittel rasch und sicher an die gewünschte Stelle zu fördern.
Der Erfinder hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zum automatischen, prozeßgesteuerten
Beschicken von Elektrolyseöfen zur Aluminiumherstellung und ein Verfahren zu deren Betrieb zu schaffen,
welche bei minimalem Energieaufwand einen so geringen Verschleiß an Rohrmaterial aufweisen, daß die
Förderrohre die Lebensdauer der Elektrolysezelle erreichen oder übertreffen. Weiter soll die schnelle und
präzise Zufuhr von Flußmitteln zu einem bestimmten Ofen gewährleistet sein.
Die Aufgabe wird in bezug auf die Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
% der zylinderförmige Druckbehälter für Tonerde und Flußmittel im unteren Bereich vorerst eine
trichterförmige Verengung mit großem öffnungswinkel und dann eine weitere Verengung mit
kleinem, Kernfluß bewirkenden öffnungswinkel aufweist,
% die Förderleitungen vom Druckbehälter zu der Elektrolysezelle ein Förderrohr und ein Druckluftrohr
umfassen, wobei % zur Egalisierung des über
die gesamte Rohrlänge in die Förderleitung eintretenden Luftgewichtes % im Druckluftrohr
Restriktionen mit in Förderrichtung abnehmender Abschirmfläche eingebaut sind, und der Übergang
vom Druckluft- zum Förderrohr mindestens im Bereich der Restriktionen aus prorösem Material
besteht und
das oberhalb einer Meßsonde liegende Füllvolumen des Tonerdebunkers einer Charge des
Druckbehälters entspricht
Mindestens Teile des vorzugsweise aus Stahl bestehenden, runden Förderrohres bestehen aus porösem
Material, z. B. Sinterbronce, Sintereisen oder gesintertem Aluminiumoxid, wobei das poröse Material
auch als Drahtgewebe ausgebildet sein kann. Falls die porösen Materialien nur einen geringen Teil der
Seitenfläche des Förderrohres bilden, können sie mit geeigneten Mitteln in Aussparungen befestigt werden,
z. B. durch Einschrumpfen oder Aufkleben, im Falle von Stahlrohren und metallischen porösen Materialien auch
durch Löten.
Der Querschnitt eines Förderrohres kann beliebig ausgestaltet sein, als besonders günstig haben sich
jedoch runde Querschnitte erwiesen.
Das parallel zum Förderrohr verlaufende Druckluftrohr von ebenfalls beliebigem, jedoch zweckmäßigerweise
rundem oder rechteckigem Querschnitt kann neben dem oder um das Förderrohr angeordnet sein.
Die über die ganze Länge des Druckluftrohres in diesem angeordneten Restriktionen sind feste oder
variable Verengungen, die in Förderrichtung immer kleiner werden. Diese Restriktionen bewirken, daß
durch die in regelmäßigen Abständen angeordneten Verkleinerungen des Querschnittes im Druckrohr die
über das poröse Material in die Förderleitung eintretende Druckluftmenge egalisiert wird. Mit anderen
Worten tritt nicht mehr der größte Teil der Druckluft am Ende des Förderrohres, wo der Widerstand
am kleinsten ist, ein.
Feste Verengungen können beispielsweise durch Einbuchtungen in den Wänden der Druckluftleitung
oder durch an deren Wänden befestigte Bolzen bzw. Lamellen oder Profilstücke erreicht werden, variable
Verengungen dagegen durch in das Preßluftrohr hineinragende Schrauben oder Bolzen, die mit einer
Feststellschraube bzw. elektromagnetisch regulierbar sein können.
Sowohl feste als auch variable Restriktionen liegen, um eine optimale Wirkung erzielen zu können,
bezüglich ihres Querschnitts bevorzugt mindestens bei der Hälfte des Querschnitts des Druckluftrohres.
Der Einbau von Restriktionen hat nur einen Sinn, wenn in deren Bereich das Förderrohr aus porösem
Material besteht, andernfalls kann der angestrebte, über die gesamte Rohrlänge regelmäßige Luftdurchtritt nicht
erzielt werden. Der Abstand der Restriktionen kann beispielsweise das l%6fache des Durchmessers des
Förderrohres betragen.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe, bezogen auf das Verfahren, kennzeichnet sich dadurch, daß
% das Erreichen des minimalen Füllstandes im Tonerdebunker von einer Meßsonde registriert
und an die zentrale Datenverarbeitungsanlage weitergeleitet wird,
% von der zentralen Datenverarbeitung die für jeden Elektrolyseofen errechnete günstigste Mischung
von. frischer Tonerde, vorher als Adsorptionsmittel eingesetzter, mit Fluoriden angereicherter Tonerde,
Flußmitteln und gemahlenen Flußmittelresten ausgelöst wird,
% dann vorerst der unterste Bereich des leeren Druckbehälters, der Kernflußbereich, mit Flußmitteln
gefüllt und anschließend der übrige Druckbehälter mit Tonerde chargiert wird, und
% der Inhalt des Druckbehälters mittels Druckluft im Dichtstrom durch die vorher nicht leergeblasene
Förderleitung zum Tonerdebunker des betreffenden Elektrolyseofens transportiert wird.
15
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe bringt nicht nur eine Variante im Zuge der fortschreitenden
Automation, sondern auch eine Verbesserung der Arbeitshygiene, der Arbeitssicherheit und der Luftreinhaltung.
In bezug auf diese grundlegenden Voraussetzungen einer industriellen Produktion ist ein System
geschaffen worden, das ailen genannten Anforderungen gerecht wird. Gleichzeitig wird die für die Durchführung
des Verfahrens aufgewendete Energie durch eine optimale Anordnung sinnreicher Vorrichtungen minimal
gehalten.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt
% F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung, % F i g. 2 einen Abschnitt des Förderleitungssystems,
mit Einstellschrauben als veränderbare Restriktionen, im Längsschnitt,
% Fig. 3 einen Querschnitt durch IM-IIlin Fig. 2,
% F i g. 4 einen Längsschnitt durch eine als Profilstück
ausgebildete Restriktion,
% Fig.5 einen Längsschnitt durch ein Bogenstück
% Fig.5 einen Längsschnitt durch ein Bogenstück
des Förderleitungssystems,
% F i g. 6 eine Verzweigung im Förderleitungssystem, % F i g. 7 den unteren Bereich des Druckbehälters.
Die wesentlichen Elemente der Elektrolysezelle 10 sind die Stahlwanne 12, die thermische Isolation 14, der
Kohleboden 16, die Kathodenbarren 18, das auf dem Kohleboden liegende flüssige Aluminium 20, welches
die eigentliche Kathode ist, der Elektrolyt 22, die Kohleanoden 24, die Anodenstangen 26 und der
Anodenträger 28. In den Vorratsbunker 30 werden, je nach Erfordernis, einzeln oder gemischt folgende
Komponenten eingebracht: Frischtonerde, mit Fluoriden angereicherte Tonerde, Flußmittel und gemahlene
Flußmittelreste. Der Tonerdebunker 30 ist auf beiden Längsseiten mit einer Dosiervorrichtung 32 versehen,
welche bewirkt, daß die Tonerde portionenweise über das Fallrohr 34 in das Bad geführt werden kann. Vor der
Zudosierung von Tonerde wird in der Regel die mm WS, z. B. 10 mm, gehalten.
Der Druckbehälter 54 ist derart ausgebildet, daß seine Unterseite vorerst eine trichterförmige Verengung 56
mit großem öffnungswinkel und dann eine trichterförmige
Verengung 58 mit kleinem öffnungswinkel enthält. Der Druckbehälter ist auf seiner Unterseite mit einem
Absperrorgan, zum Beispiel einem Kugelventil, verschließbar. In die trichterförmige Verengung mit
kleinem Öffnungswinkel mündet, durch das Kugelventil gelrennt, das Förderrohr 62. Von diesem den Hauptkanal
bildenden Förderrohr zweigen die Förderrohre 64 zur Speisung der Elektrolysezellen ab. Wie später in
F i g. 6 gezeigt wird, ist es mit der erfindungsgemäßen
Anordnung nicht notwendig, an den Verzweigungsstellen irgendwelche Absperrorgane vorzusehen. Parallel
zu den Förderrohren 62 und 64 ist eine Druckluftieitung 66 angeordnet, welche in nachstehend beschriebener
Weise die Dichtstromförderung ermöglicht. Nach dem in unmittelbarer Nähe der Elektrolysezelle 10 angeordneten
Absperrorgan, dem Förderventil 68, ist ein Stück der Förderleitung 64 als elektrisches Isolierstück 70
ausgebildet, um Kurzschlüsse zwischen den nacheinander in Reihe geschalteten öfen zu verhindern. Das
Rohrstück 48 ist im Prinzip nichts anderes als eine Fortsetzung des Förderrohres 64. Auch die Druckluftleitung
66 setzt sich bis zum Ende des Rohrstückes 48 fort. Die Meßsonde 72 des Tonerdebunkers 30 dient dazu,
den minimalen Füllstand mit Tonerde anzuzeigen.
Zur Bereitstellung der Druckluft ist ein Kompressor 74 vorgesehen. Die komprimierte Luft kann in einem
nicht dargestellten Speicher, ausgerüstet mit den bekannten Regelgeräten via Druckregelventile 76,
Schaltventile 78 und Einstellventile 80 zum Behälter 54, dem Förderrohr 62 oder dem Druckluftrohr 66 geleitet
werden. Für die Evakuierung des Druckbehälters 54 ist ein gesteuertes Ventil 82 vorgesehen.
Die Füllbegrenzung des Druckbehälters 54 wird durch den Grenzschalter 84 sichergestellt Mit einer
pneumatischen Ventilsteuerung 86 können die Chargen im Druckbehälter genau eingestellt werden.
F i g. 1 deutet an. daß das Schüttgut im gefüllten Druckbehälter 54 nach oben kegelförmig begrenzt ist.
Während des Entleerens fließt das Schüttgut im oberen und mittleren Behälterteil trombenförmig, d. h. in der
Mitte schneller als in den Randzonen, was ebenfalls angedeutet ist. Im untersten Behälterteil 58 findet man
Kernfluß.
In F i g. 2 ist ein gerader Abschnitt des erfindungsgemäßen Förderleitungssystems dargestellt Ein Stahlrohr
30,62,64 mit ringförmigem Querschnitt, in welchem das
pulverförmige oder körnige Fördergut 88 transportiert wird, hat einen inneren Durchmesser von ca.
50% 100 mm und eine Wanddicke von ungefähr 3 mm.
„ Auf das Förderrohr 30, 62, 64 aufgeschweißt ist ein im
Emschlagvornchtung 36 betätigt, wobei beispielsweise 55 Querschnitt rechteckiges Druckluftrohr 66. In der
ieekt™^k™StedurCh?ln^npli^hbäi oberen Wandung des Förderrohres sind kreisförmige
Öffnungen ausgespart, in welche poröse Scheiben 90 eingelötet sind. Oberhalb dieses porösen Materials
befindet sich eine regulierbare Einstellschraube 92 ungefähr gleichen Durchmessers. Vorzugsweise ist die
untere Stirnseite dieser Schraube entsprechend der
Meißel eingeschlagen wird. Der Tonerdebunker 30 ist mit der Ofenkapselung 38 über ein Verbindungsrohr 40
verbunden. Die beim Elektrolyseprozeß entstehenden Abgase werden zusammen mit der durch für Lecks und
andere Undichtigkeiten stellvertretend dargestellten Öffnung 44 eintretenden Sekundärluft der aus den
Auslaßstutzen 46 des Rohrstücks 48 austretenden Förderluft und der über die Leitung 40 aus dem
Tonerdebunker 30 abgezogenen Abluft durch die Leitung 50 aus der gekapselten Zelle abgeführt Der
gesamte Innenraum der Ofenkapselung wird durch das Sauggebläse 52 unter leichtem Unterdruck von einigen
Oberfläche des porösen Materials ausgebildet d. h. als HorLzontalfläche. Diese Stirnseite kann jedoch auch
halbfc Ligeiförmig, kartenförmig oder dergleichen ausgebildet
sein.
Da die Wandung des Druckluftrohres 66 für das Anbringen eines Schraubengewindes zu schwach ist
wird ein Gewindeträger (Mutter) 94 aufgeschweißt Zur
Fixierung der Einstellschraube dient eine Gegenmutter 96.
Die Einstellschrauben haben folgende Funktionen:
% Regulieren der in das Förderrohr eintretenden
Luftmenge,
% Regulieren der durch das Druckluftrohr fließenden Luftmenge.
% Regulieren der durch das Druckluftrohr fließenden Luftmenge.
Im vorliegenden Fall, wie aus Fig.3 ersichtlich, sind
die Dimensionen der freibleibenden Öffnung im Druckluftrohr und des in das Druckluftrohr hineinragenden
Teiles der Einsteilschraube von vergleichbarer Größenordnung.
Der Abstand d der Einstellschraube vom porösen
Material im Förderrohr wird in Funktion der folgenden
Parameter eingestellt:
% Art des Förderrnaterials,
% Länge des Förderrohres,
% Porosität der Sinterbronce 90.
% Länge des Förderrohres,
% Porosität der Sinterbronce 90.
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Wird die Förderluft Fl in Pfeilrichtung in das
Druckluftrohr 66 eingeleitet, so ist der Widerstand im Förderrohr 30, 62, 64 bei der Einstellschraube C am
kleinsten, dort tritt also am meisten Luft ein. Bei A hingegen ist der Widerstand im Förderrohr verhältnismäßig
groß, es tritt also nur wenig Förderluft ein. Dies bewirkt, daß rechts von C zu förderndes Material
abgestoßen und von links in Pfeilrichtung Fs nachgeschoben
wird.
In einem Modell der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Förderrohr aus Glas kann diese paketweise
Förderung sehr gut beobachtet werden.
Im Gegensatz zu den in F i g. 2 und 3 gezeigten verstellbaren Restriktionen wird in Fig.4 eine feste
Restriktion gezeigt Oberhalb des in eine Aussparung der Stahlwandung des Förderrohres 30, 62, 64
eingelöteten porösen Materials 90 ist ein Profilstück 98 angeordnet, welches an der oberen Wandung des
Druckluftrohres 66 befestigt ist Diese unveränderliche, d. h. nicht variable Restriktion in Form eines umgekehrten
T bewirkt, daß ein Teil der Druckluft Fl durch den Spalt zwischen porösem Material 90 und Profilstück 98
fließen muß. Je nach Abstand c/ist der Widerstand mehr «
oder weniger erhöht so daß durch alle Scheiben 90 aus porösem Material entlang des Förderrohres gewichtsmäßig
ungefähr die gleiche Luftmenge vom Druckluftrohr in das Förderrohr übertritt
Für alle Anordnungen nach F i g. 2 bis 4 nimmt der Abstand din der Förderrichtung zu. Das eingezeichnete
Drucklufirohr ist siark überdimensioniert, in Wirklichkeit
können seine Querschnittsdimensionen bei einem Förderrohrdurchmesser von 75 mm folgende sein:
20 mm breit 16 mm hoch.
In F i g. 5 ist ein Bogenstück eines Förderleitungssystems
sowie sein Übergang in ein gerades Stück gezeichnet In einem Bogenstück ist das Material des
Bogenstücks selbst bei verhältnismäßig langsamer Dichtstromförderung einem verhältnismäßig hohen
Verschleiß unterworfen. Nach einer besonderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird deshalb in
diesem Bogenstück ein verschleißfester Einsatz, z. B. aus gesintertem Aluminiumoxid, als Innenwandung des
Förderrohres verwendet. Auch in diesem keramischen Formteil tOO sind poröse Materialscheiben 90 eingesetzt.
Der stoßempfindliche Einsatz 100 ist in eine Schutzhülle 102 eingebettet. Der zwischen dem
verschleißfesten Einsatz 100 und der Schutzhülle 102 gebildete ringförmige Spalt 104 wird vorzugsweise mit
einem Schaumstoff gefüllt. Am Ende des Förderrohres 30, 62, 64 ist ein Verstärkungsring 106 aufgesetzt, um
den Übergang zum wandstärkeren verschleißfesten Einsatz 100 auszugleichen. Die geraden und gebogenen
Rohre sind mittels Flanschen 108 miteinander verschraubt, zwischen den Flanschen 108 ist eine
Fiachdichtung 110 angeordnet.
In Fig.6 ist eine Verzweigung des erfindungsgemäßen Förderleitungssystems dargestellt, welche zeigt,
daß keine Weiche bzw. kein Dreiweghahn notwendig ist Im vorliegenden Fall ist der Kugelhahn 114a offen,
während der Kugelhahn 1146 geschlossen ist. Bei geöffneten Magnetventilen 116 und 118 bewirkt die aus
den mit Restriktionen 112 versehenen Druckluftkanälen 66 in die Förderleitung 30, 62, 64 übertretende
Förderluft, daß das Gut im Dichtstrom durch den geöffneten Kugelhahn 114a gefördert wird.
Wenn das Magnetventil 120 die Druckluftleitung 66 schließt, so wird das Schüttgut nur ein kleines Stück über
die Verzweigung hinausgefördert, dann bildet sich ein Pfropfen 122. Soll dieser Füllgutpfropfen wieder
ausgelöst werden, so muß das Magnetventil 120 und der Kugelhahn 1146 geöffnet werden. Die bei den
Restriktionen ausströmende Förderluft setzt die Dichtstromförderung in Gang.
In F i g. 7 ist der untere Teil des Druckbehälters 54 im Detail dargestellt Die trichterförmige Verengung 56
mit großem öffnungswinkel ist, wie der übrige Behälter
im zylinderförmigen Teil, mit Tonerde gefüllt Nur der unterste Teil des Druckbehälters, die trichterförmige
Verengung 58 mit kleinem öffnungswinkel, ist mit Kryolith 124, gemahlenem Fluß 126 und Aluminiumfluorid
128 gefüllt. Der die trichterförmige Verengung 58 füllende Anteil an Flußmitteln, der statt schichtweise
auch gemischt eingefüllt sein kann, beträgt jedoch nur einige Prozente der gesamten Charge, z. B. 0,5%5%.
Wird der Kugelhahn 60 zwecks Chargierung einer Elektrolysezelle geöffnet so ist sichergestellt, daß die im
Kernfluß abfließenden Flußmittel auf jeden Fall vollständig der Zelle zugeführt werden.
Es versteht sich von selbst, daß mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren außer der oben beschriebenen Tonerde
beliebige feinkörnige Schüti euter gefördert werden können.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Vorrichtung zum automatischen, prozeßgesteuerten Beschicken von Elektrolyseöfen zur Aluminiumherstellung,
mit einem sich im unteren Bereich trichterförmig verengenden Druckbehälter für Tonerde
und Flußmittel, Förderleitungen zu den auf jedem Elektrolyseofen angeordneten Tonerdebunkern,
dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Druckbehälter (54) für Tonerde und
Flußmittel im unteren Bereich zuerst eine trichterförmige Verengung (56) mit großem öffnungswinkel
und dann eine weitere Verengung (58) mit kleinem, Kernfluß bewirkendem öffnungswinkel aufweist,
daß die Förderleitungen vom Druckbehälter zu der Elektrolysezelle (10) ein Förderrohr (62,64) und ein
Druckluftrohr (66) umfassen, .vobei zur V^rgleichmäßigung
des über die gesamte Rohrlänge in die Förderleitung eintretenden Luftgewichtes im Druckluftrohr
(66) Verengungen (92) mit in Förderrichtung abnehmender Abschirmfläche eingebaut sind, und
der Übergang vom Druckluft- zum Förderrohr mindestens im Bereich der Verengungen aus
porösem Material (90) besteht, und das oberhalb einer Meßsonde (72) liegende Füllvolumen des
Tonerdebunkers (30) einer Charge des Druckbehälters (54) entspricht
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der trichterförmigen
Verengung (58) mit kleinem öffnungswinkel, der Kernflußzone, 0,5%5% desjenigen des Druckbehälters
(54) entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Restriktionen (92) im Förderleitungssystem
variabel als in das Preßluftrohr hineinragende, verstellbare Schrauben oder Bolzen
ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Restriktionen (92) des Förderleitungssystems
durch Einbuchtungen in den Wänden der Druckluftleitung oder an deren Wänden befestigte Bolzen, Lamellen bzw. Profilstücke
ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckluftrohr
(66) auf das Förderrohr (30,62,64) aufgesetzt ist, wobei beide Rohre auf der gesamten Länge eine
gemeinsame Wand, diejenige des Förderrohres, haben.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2°/o5, dadurch gekennzeichnet, daß die Restriktionen
(92) und die ihnen zugewandten Oberflächen des porösen Materials (90) gleichgroß ausgestaltet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2%6, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse
Material (90) aus Sinterbronce, Sintereisen oder gesintertem Aluminiumoxid besteht oder aus einem
Drahtgeflecht gebildet ist.
8. Vorrichtung naci, einem der Ansprüche 1 oder 2%6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die
Restriktionen (92) gebildeten Verengungen mindestens die Hälfte des Querschnitts des Druckluftrohres
ausmachen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (d) zwischen einer
Restriktion (92) und der entsprechenden zugewandten Oberfläche des porösen Materials (90) in
Förderrichtung zunimmt.
10. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zum
automatischen, prozeßgesteuerten Beschicken von Elektrolyseöfen zur Aluminiumherstellung mit einem
Druckbehälter für Tonerde und Flußmittel, Förderleitungen zu den Eiektrolyseöfen und einem
auf jedem Elektrolyseofen angeordneten Toneidebunker, dadurch gekennzeichnet, daß
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