DE3040718A1 - Redn. of oxide content in metal dross - esp. dross scooped off molten aluminium after electrolysis, by cooling dross rapidly in absence of air - Google Patents

Redn. of oxide content in metal dross - esp. dross scooped off molten aluminium after electrolysis, by cooling dross rapidly in absence of air

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Abstract

This is an addn. to 2553455, which describes the cooling of dross in a container placed on a pedestal underneath a bell. The bottom rim of the bell dips into a water seal, which permits water to enter the lower part of the bell. The novelty is that the height(h) of the pedestal, and the vol. of the bell, have a ratio so that when the oxygen in the air inside the bell is consumed, the partial vacuum causes the water to rise so it surrounds the container and cools the dross. The water in the seal is pref. kept at a constant height by a float valve and overflow. As compared with the main patent, the cooling of the dross is faster and therefore the oxide content of the dross is reduced.

Description

Vorrichtung zum Herabsetzen des Gehaltes an oxidiertenDevice for reducing the content of oxidized

Metallen in einer Metallkrätze Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herabsetzen des Gehaltes an oxidierten Metallen in einer Metallkrätze, insbesondere einer nach der Elektrolyse von einer Aluminiumschmelze abgeschöpften Krätze, durch Verbrennung des die Krätze umgebenden Sauerstoffs unter gleichzeitiger Verhinderung von sauerstoff zutritt nach Patent (Patentanmeldung P 25 53 455.8), welche aus einer in der Vertikalen beweglichen nach unten geöffneten Glocke besteht, die einen in einer wassergefüllten Wanne angeordneten Sockel umgibt, auf welchem die Krätze in einem Behälter aufsitzt, wobei die Glocke an ihrem Rand Auflagestellen aufweist, mittels denen Zwischenräume gebildet sind, durch die das Wasser in das Glockeninnere eindringen kann.Metals in a metal dross The invention relates to a device to reduce the content of oxidized metals in a metal dross, in particular a dross skimmed off from an aluminum melt after electrolysis Combustion of the oxygen surrounding the scabies with simultaneous prevention of oxygen access according to patent (patent application P 25 53 455.8), which consists of a vertically movable downwardly open bell, which has an in a water-filled tub arranged base surrounds on which the dross in sits on a container, the bell having support points on its edge, by means of which spaces are formed through which the water enters the interior of the bell can penetrate.

Es ist allgemein bekannt, einen Brennvorgang durch Unterbinden von Sauerstoffzufuhr zum Erliegen zu bringen. So wird z.B.It is well known to stop a burn process Bring the oxygen supply to a standstill. E.g.

nach der DE-AS 1 015 608 Krätze in einen geschlossenen Behälter gegeben und dort einer nicht oxidierenden Atmosphäre aus Aluminiumchlorid ausgesetzt. Dieses Verfahren beinhaltet jedoch den Nachteil, dass es u.a. arbeitshygienisch bedenklich und umweltbeeinträchtigend ist.given according to DE-AS 1 015 608 dross in a closed container and exposed there to a non-oxidizing atmosphere of aluminum chloride. This However, the method has the disadvantage that it is, among other things, questionable in terms of occupational hygiene and is harmful to the environment.

Die o.g. Hauptanmelduny P 25 53 455.8 zeigt bereits eine Vorrichtung, welche die Nachteile bekannter Verfahren vermeidet.The above-mentioned main registration P 25 53 455.8 already shows a device which avoids the disadvantages of known methods.

Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt, diese Vorrichtung noch zu verbessern und insbesondere durch eine wirksamere und schnellere Abkühlung der Krätze eine schnellere Vermeidung der Oxidation zu erreichen, ohne zusätzliche I1ilfsmittel in Anspruch zu nehmen.The inventor has set himself the goal of this device improve and especially through a more effective and faster cooling of the scabies to avoid oxidation more quickly without additional auxiliary agents to claim something.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass das Volumen im Innenraum der Glocke und die Höhe des Sockels ein Verhältnis auf- weisen, bei dem der durch die Verbrennung des Sauerstoffs entstehende Unterdruck im Innenraum der Glocke die Flüssigkeit aus der Wanne soweit anhebt, dass sie den Behälter mit der Krätze umspült und kühlt.To solve this problem leads that the volume in the interior of the The bell and the height of the base show at the negative pressure in the interior caused by the combustion of the oxygen the bell lifts the liquid out of the tub so that it covers the container with it the scabies wash around and cool.

Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass die Oxidationszeit nicht nur durch Verringerung des Sauerstoffs sondern auch durch Kühlung der Krätze herabgesetzt wird. Zu dem Stickeffekt tritt der sog. Kühleffekt hinzu.This advantageously ensures that the oxidation time not only by reducing oxygen but also by cooling the scabies is reduced. The so-called cooling effect is added to the embroidery effect.

Erfindungsgemäss ist es nur erforderlich, das zu verbrennende Sauerstoffvolumen zu errechnen und daraus den auf die Flüssigkeit wirkenden Unterdruck abzuleiten. Dieser Wert lässt wiederum den Schluss auf die Höhe zu, auf welche der Flüssigkeitspegel im Innenraum der Glocke angehoben wird. Daraus ergibt sich die Höhe des Sockels.According to the invention, it is only necessary to measure the volume of oxygen to be burned to calculate and derive from this the negative pressure acting on the liquid. This value in turn allows conclusions to be drawn about the height at which the liquid level is is raised in the interior of the bell. This gives the height of the base.

Dabei ist ein Ueberfluten der Krätze mit hochgesogener Flüssigkeit in der Regel unmöglich, da diese auf der Krätze sofort verdampft und so der Unterdruck gesenkt würde.The scabies are flooded with liquid that has been sucked up usually impossible, as this evaporates immediately on the scabies and so does the negative pressure would be lowered.

Das Hochziehen der Flüssigkeit im Innenraum der Glocke bewirkt natürlich einen Flüssigkeitsverlust ausserhalb der Glocke.The pulling up of the liquid in the interior of the bell causes natural a loss of fluid outside the bell.

Dieser wird erfindungsgemäss von einem Schwimmer registriert, welcher als Regelorgan für einen Flüssigkeitszulauf dient. Dadurch wird der Flüssigkeitspegel ausserhalb der Glocke in jedem Fall konstant gehalten, so dass kein unerwünschter Luftzutritt in die Glocke erfolgen kann. Sollte der Flüssigkeitspegel im Glockeninnenraum absinken und damit nach dem Prinzip der konmunizierenden Röhren der Pegel ausserhalb der Glocke ansteigen, sorgt ein Ueberlauf für Flüssigkeitsablauf aus der Wanne.According to the invention, this is registered by a swimmer who serves as a control element for a liquid inlet. This will increase the liquid level outside the bell kept constant in each case, so that no undesirable Air can be admitted into the bell. Should the liquid level in the bell interior sink and thus, according to the principle of communicating tubes, the level outside the bell rise, an overflow ensures liquid drainage from the tub.

Sobald die Flüssigkeit mit dem Behälter in Berührung kommt, verdampft sie an dessen heisser Oberfläche. Dieser Dampf steigt in der Glocke hoch und würde gegebenenfalls auf die Krätze fallen. Dabei könnte wiederum der Wasserdampf durch das in der Krätze dispergierte Aluminium reduziert werden, d.h.As soon as the liquid comes into contact with the container, it evaporates them on its hot surface. This steam rises in the bell and would possibly on the scabies fall. Again, the Water vapor can be reduced by the aluminum dispersed in the dross, i.e.

eine weitere Oxidation bewirken. Um dies zu verhindern, werden erfindungsgemäss im Innenraum der Glocke dachförmige Ableitbleche angebracht, an denen sich das Kondensat ansammeln und wieder der Flüssigkeit zugeführt werden kann.cause further oxidation. To prevent this, according to the invention Roof-shaped deflector plates attached to the interior of the bell, on which the condensate is deposited can accumulate and be fed back to the liquid.

Zur Unterstützung der Kühlung im Inneren sieht die Erfindung eine Kühlung der Aussenhaut der Glocke über eine Berieselungsanlage vor. Dabei handelt es sich im wesentlichen um eine Verdampfungskühlung.To support the cooling in the interior, the invention provides a The outer skin of the bell is cooled by a sprinkler system. It acts it is essentially evaporative cooling.

Weiterhin sollte u.a. der Zutritt der Flüssigkeit zum Behälterboden erleichtert werden. Dies geschieht z.B. durch einen Rost, vorzugsweise aus Gusseisen, wodurch die natürliche Wärmekonvektion der Flüssigkeit verbessert wird.Furthermore, the access of the liquid to the bottom of the container should be among other things be relieved. This is done e.g. by means of a grate, preferably made of cast iron, whereby the natural heat convection of the liquid is improved.

Einfachheitshalber wird als Flüssigkeit bei der erfindungsgemässen Vorrichtung Wasser verwendet, wobei zu beachten ist, dass aus diesem durch Reduktion von Wasserdampf bei der Kühlung Wasserstoff freiwerden kann. Dieser Wasserstoff sammelt sich in der Glocke an und muss aus ihr entfernt werden, bevor er z.B. mit frischer Krätze und Sauerstoff in Verbindung kommt. Zudem kann sich dieser Wasserstoff bei kohlenstoffhaltiger Krätze mit dem Kohlenstoff zu Methan verbinden. Deshalb wird die Glocke nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch ein Inertgas wie z.B. Argon geflutet.For the sake of simplicity, the liquid according to the invention is used as the liquid Device used water, it should be noted that from this by reduction hydrogen can be released from water vapor during cooling. This hydrogen accumulates in the bell and must be removed from it before it can be used with, for example fresh scabies and oxygen. In addition, this can be hydrogen in the case of carbon-containing dross, combine with the carbon to form methane. That's why is the bell according to a further feature of the invention by an inert gas such as e.g. flooded argon.

Dieses Inertgas hat gleichzeitig den Vorteil, dass es dem Luftsauerstoff den Zutritt zu der Glocke verwehrt.This inert gas also has the advantage that it is the oxygen in the air denied access to the bell.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung von erfindungsgemässen Vorrichtungen; Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung nach Linie II - II in Fig. 1.Further advantages, features and details of the invention result can be derived from the following description of preferred exemplary embodiments and based on the drawing; this shows in: FIG. 1 a schematic representation of an arrangement of devices according to the invention; Fig. 2 is a cross section through a device according to line II - II in FIG. 1.

In den Boden 10 einer -- nicht dargestellten -- Halle ist eine Wanne 11 zur Aufnahme von Flüssigkeit 12 eingeformt. Der Wannenboden 13 weist rasterförmig Sockel 14 auf, wodurch zwischen einzelnen Sockeln 14 und den Seitenwänden 15 der Wanne 11 Kanäle 16 ausgebildet sind, in welchen die Flüssigkeit 12 entlang strömen kann.In the floor 10 of a hall (not shown) is a tub 11 molded to accommodate liquid 12. The tub bottom 13 has a grid shape Base 14, whereby between individual bases 14 and the side walls 15 of the Tub 11 channels 16 are formed, in which the liquid 12 flow along can.

Die Sockel 14 können integrierter Bestandteil der Wanne 11 oder ein aufgesetzter Betonblock sein. Bevorzugt wird auch ein z.B. gusseiserner Rost.The base 14 can be an integral part of the tub 11 or a be attached concrete block. A cast iron grate, for example, is also preferred.

Das Niveau der Flüssigkeit 12 in den Kanälen 16 wird mittels eines Schwimmers 17 konstant gehalten, der mit einem Flüssigkeitszulauf 18 gekoppelt ist. Ein Ablauf 19 ermöglicht das Auslassen der Flüssigkeit aus den Kanälen 16.The level of the liquid 12 in the channels 16 is by means of a The float 17, which is coupled to a liquid inlet 18, is kept constant. A drain 19 enables the liquid to be discharged from the channels 16.

Auf dem Sockel 14 steht ein Behälter 20 für Krätze 21. In die Krätze 21 reicht eine Messonde 22 zur Bestimmung der Temperatur in der Krätze 21, welche über eine Leitung 23 an ein Aufzeichengerät 24 od. dgl. angeschlossen ist.On the base 14 there is a container 20 for dross 21. Into the dross 21 a measuring probe 22 is sufficient to determine the temperature in the dross 21, which is connected via a line 23 to a recording device 24 or the like.

Ueber den Behälter 20 und den Sockel 14 ist eine Glocke 25 gestülpt, welche mittels eines an einer Schiene 27 festgelegten Hebezeuges 26 angehoben werden kann.A bell 25 is placed over the container 20 and the base 14, which are raised by means of a hoist 26 fixed on a rail 27 can.

Der Glockenrand 28 weist Auflagestellen 29 auf, mit welchen die Glockenwand 28 in den Kanälen 16 auf dem Wannenboden 13 in der Flüssigkeit 12 steht. Zwischen einzelnen Auflagestellen 29 kann die Flüssigkeit 12 frei zirkulieren, wodurch ein Niveauausgleich der Flüssigkeit 12 innerhalb und ausserhalb der Glocke 25 möglich ist.The bell edge 28 has support points 29 with which the bell wall 28 in the channels 16 on the tub bottom 13 in the liquid 12. Between individual support points 29, the liquid 12 can circulate freely, whereby a Level equalization of the liquid 12 inside and outside the bell 25 is possible is.

Da die Krätze 21 in glühendem Zustand in die Glocke 25 eingebracht wird, oxidiert der in der Glocke 25 befindliche Luftsauerstoff das Metall an der Oberfläche der Krätze 21 bis ein Sauerstoffmangel eintritt, der die Oxidation unterbindet. Der Sauerstoffmangel hat ein sinkendes Volumen im Innern der Glokke 25 zur Folge, wobei der Unterdruck durch Hebung des Flüssigkeitsniveaus innerhalb der Glocke 25 ausgeglichen wird, während das Flüssigkeitsniveau ausserhalb der Glocke 25 in den Kanälen 16 über den Schwimmer 17 durch Zugabe von Flüssigkeit konstant bleibt. Diese Anordnung gewährleistet, dass das Innere der Glocke 25 luftdicht abgeschlossen bleibt.Since the dross 21 is introduced into the bell 25 in a glowing state is, the oxygen in the air in the bell 25 oxidizes the metal on the Surface of the dross 21 until a lack of oxygen occurs, which prevents the oxidation. The lack of oxygen results in a decreasing volume inside the bell 25, wherein the negative pressure by raising the liquid level within the bell 25 is balanced, while the liquid level outside the bell 25 in the Channels 16 remains constant via the float 17 by adding liquid. These Arrangement ensures that the interior of the bell 25 remains hermetically sealed.

Die Höhe h des Sockels 14 und das Volumen der Glocke 25 ist so gewählt, dass die Flüssigkeit durch den Unterdruck soweit ansteigt, dass sie den Krätzebehälter 20 umgibt und abkühlt.The height h of the base 14 and the volume of the bell 25 is chosen so that the liquid rises so much by the negative pressure that it the dross container 20 surrounds and cools.

Die Glocke 25 ist weiterhin mit einem Ventil 30 versehen, über das ein Druckausgleich im Innern der Glocke 25 herbeigeführt werden kann. Zudem ist ein Druckmessgerät 31 an der Glocke 25 angeordnet.The bell 25 is also provided with a valve 30 via which a pressure equalization inside the bell 25 can be brought about. In addition, is a pressure measuring device 31 is arranged on the bell 25.

Da bei der Kühlung des Behälters 20 die Flüssigkeit teilweise verdampft, in der Regel das an den Behälterwänden abgeschiedene Kondensat aber nicht auf die Oberfläche der Krätze 21 gelangen soll, weist die Glocke 25 im Innern etwa dachförmige Ableitbleche 32 auf, an welchen sich das Kondensat sammeln und in die Flüssigkeit 12 zurückgeführt werden kann.Since the liquid partially evaporates when the container 20 is cooled, usually the condensate deposited on the container walls but not on the To reach the surface of the dross 21, the bell 25 has an approximately roof-shaped interior Discharge plates 32, on which the condensate collects and into the liquid 12 can be traced back.

Zudem wird die Glocke 25 durch eine Berieselungsanlage 33 gekühlt.In addition, the bell 25 is cooled by a sprinkler system 33.

An dem Ventil 30 ist gegebenenfalls nicht dargestellt eine Zuleitung für ein Inertgas, z.B. Aryon, vorgesehen, mit dem das Innere der Glocke 25 vor deren Abheben geflutet wird, um eventuell gebildeten Wasserstoff (H2) oder bei kohlenhaltiger Krätze gebildetes Methan (cit4) aus der Glocke 25 herauszudrücken.A supply line may not be shown on valve 30 for an inert gas, e.g. Aryon, with which the inside of the bell 25 is in front of it Lifting off is flooded to possibly formed hydrogen (H2) or in case of carbonaceous To press out methane (cit4) formed by dross from the bell 25.

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Claims (9)

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Herabsetzen des Gehaltes an oxidierten Metallen in einer Metallkrätze, insbesondere einer nach der Elektrolyse von einer Aluminiumschmelze abgeschöpften Krätze, durch Verbrennung des die Krätze umgebenden Sauerstoff unter gleichzeitiger Verhinderung von Sauerstoff zutritt nach Patent ......... (Patentanmeldung P 25 53 455.8), welche aus einer in der Vertikalen beweglichen nach unten geöffneten Glocke besteht, die einen in einer wassergefüllten Wanne angeordneten Sockel umgibt, auf welchem die Krätze in einem Behälter aufsitzt, wobei die Glocke an ihrem Rand aufweist, mittels denen Zwischenräume gebildet sind, durch die das Wasser in das Glockeninnere eindringen kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen im Innenraum der Glocke (25) und die Höhe (h) des Sockels (14) ein Verhältnis aufweisen, bei dem der durch die Verbrennung des Sauerstoff entstehende Unterdruck im Innenraum der Glocke (25) die Flüssigkeit (12) aus der Wanne (11) soweit anhebt, dass sie den Behälter (20) mit der Krätze (21) umspült und kühlt.Claims 1. Device for reducing the content of oxidized Metals in a metal dross, especially one after the electrolysis of one Melted aluminum scabies skimmed off by burning the surrounding scabies Oxygen with simultaneous prevention of oxygen access according to patent ......... (patent application P 25 53 455.8), which consists of a movable in the vertical downwardly open bell consists of a arranged in a water-filled tub Surrounds base on which the dross sits in a container, with the bell has at its edge, by means of which spaces are formed through which the Water can penetrate the inside of the bell, characterized in that the volume in the interior of the bell (25) and the height (h) of the base (14) have a ratio, at which the negative pressure in the interior caused by the combustion of the oxygen the bell (25) raises the liquid (12) from the tub (11) so far that it the container (20) with the dross (21) washes around and cools. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einhaltung eines konstanten Pegels der Flüssigkeit (12) ausserhalb der Glocke (25) an der Wanne (11) ein Schwimmer (17) angeordnet ist, welcher einen Flüssigkeitszulauf (18) steuert.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that for compliance a constant level of the liquid (12) outside the bell (25) on the tub (11) a float (17) is arranged which controls a liquid inlet (18). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Glocke (25) Ableitbleche (32) angeordnet sind, welche bei der Kühlung des Behälters (20) auftretendes Kondensat sammeln und wieder der Flüssigkeit (12) zuführen.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that in the bell (25) deflector plates (32) are arranged, which during the cooling of the Collect the condensate that occurs in the container (20) and return it to the liquid (12). 4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Berieselungsanlage (33) zur zusätzlichen Kühlung der Glocke (25) an deren Aussenseite angeordnet ist.4. Device according to at least one of claims 1 to 3, characterized characterized in that a sprinkler system (33) for additional cooling of the bell (25) is arranged on the outside. 5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Sockel (14) ein vorzugsweise gusseiserner Rost aufliegt.5. Device according to at least one of claims 1 to 4, characterized characterized in that a preferably cast iron grate rests on the base (14). 6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (12) aus Wasser besteht.6. Device according to at least one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the liquid (12) consists of water. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Glocke (25) ein Ventil (30) od. dgl. vorhanden ist, durch welches ein Inertgas zum Herausdrücken des bei der Kühlung mit Wasser entstandenen Wasserstoffs od. dgl. in den Innenraum der Glocke (25) einbringbar ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that on the Bell (25) a valve (30) or the like. Is present, through which an inert gas to Pressing out the hydrogen produced during cooling with water or the like. can be introduced into the interior of the bell (25). 8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in die Krätze (21) eine Messsonde (22) hineinreicht, welche mit einem Aufzeichnungsgerät (24) verbunden ist.8. Device according to at least one of claims 1 to 7, characterized characterized in that a measuring probe (22) extends into the dross (21), which is connected to a recording device (24). 9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Glocke (25) ein Druckmessgerät (31) angeordnet ist.9. Device according to at least one of claims 1 to 8, characterized characterized in that a pressure measuring device (31) is arranged on the bell (25).
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