DE3127859A1 - Method for replacing aluminium electrolytic cells, and production plant for implementing the method - Google Patents

Method for replacing aluminium electrolytic cells, and production plant for implementing the method

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DE3127859A1 DE19813127859 DE3127859A DE3127859A1 DE 3127859 A1 DE3127859 A1 DE 3127859A1 DE 19813127859 DE19813127859 DE 19813127859 DE 3127859 A DE3127859 A DE 3127859A DE 3127859 A1 DE3127859 A1 DE 3127859A1
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Abstract

Transversely positioned igneous electrolytic cells (molten-salt electrolytic cells) connected in series for producing aluminium carry the electric direct current via rising mains from the cathode bar ends of one cell to the longitudinal side of the girder of the following cell. Cells in need of repair (18) are replaced by the rising means (22) first being bridged with a short-circuiting device and being disconnected and all the other lines being uncoupled. The electrolytic cell (18), which is supported by means of at least four rollers (56, 58, 62) disposed in the steel trough, can be removed from the row of cells without a change in level, can be placed onto a low-bed truck (34) displaceable along the electrolysis hall and can be taken to the cell maintenance workshop (46). Concrete foundation plates (12, 44, 50) can be cast on the levelled terrain surface. Only the concrete foundation plate (14) arranged at a somewhat lower level for the low-bed truck (34) requires a very small excavation. Set into the upper concrete foundation plates (12, 44, 50) there are I-beams (H-beams, joists) (16), their running faces (38) being at the same level as the running faces (36) of the low-bed truck (34). <IMAGE>

Description

Verfahren zum Auswechseln von Aluminiumelektrolysezellen undProcedure for replacing aluminum electrolytic cells and

Produktionsanlage zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Auswechseln von Wannen quergestellter Schmelzflusselektrolysezellen zur Herstellung von Aluminium, welche mittels den elektrischen Strom von den Kathodenbarrenenden einer Zelle zu der Längsseite der Traverse der Folgezelle führender Steigleitungen in Serie geschaltet sind, und eine Produktionsanlage zur Durchführung des Verfahrens.Production plant for carrying out the method The invention relates refers to a method for replacing trays of transverse fused metal electrolysis cells for the production of aluminum, which by means of the electric current from the cathode bar ends a cell to the longitudinal side of the traverse of the subsequent cell leading risers are connected in series, and a production plant for carrying out the process.

Für die Gewinnung von Aluminium durch Schmelzflusselektrolyse 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 CO2 und zu CO verbindet. Die Elektrolyse findet in einem Temperaturbereich von etwa 940 - 9700C statt.For the production of aluminum by fused-salt electrolysis of Aluminum oxide this is dissolved in a fluoride melt, most of which consists of cryolite. The cathodically deposited aluminum collects underneath the fluoride melt on the carbon bottom of the cell, being the surface of the liquid Aluminum forms the cathode. Anodes are immersed in the melt from above consist of amorphous carbon in conventional processes. On the carbon anodes The electrolytic decomposition of aluminum oxide creates oxygen, which combines with the carbon of the anodes to form CO2 and CO. The electrolysis takes place in a temperature range of about 940 - 9700C.

Im Laufe der Elektrolyse verarmt der Elektrolyt an Aluminiumoxid. Bei einer unteren Konzentration von 1 bis 2 Gew.-% Aluminiumoxid im Elektrolyten kommt es zum Anodeneffekt, der sich in einer Erhöhung der Spannung von beispielsweise 4 bis 5 V auf 30 V und darüber auswirkt. Spätestens dann muss die Kruste aus festem Elektrolytmaterial eingeschlagen und die Aluminiumoxidkonzentration durch Zugabe von neuer Tonerde angehoben werden.In the course of electrolysis, the electrolyte becomes depleted in aluminum oxide. At a lower concentration of 1 to 2% by weight of aluminum oxide in the electrolyte there is an anode effect, which results in an increase in the voltage of, for example 4 to 5 volts to 30 volts and above. Then at the latest the crust has to be solid Impacted electrolyte material and the aluminum oxide concentration by adding be lifted by new clay.

Bei älteren Alumniumelektrolysezellen ist die Wanne fest im Hallenboden, meistens in einer Grube, eingebaut. Deren Aus- kleidung hat bei normalem Betrieb eine durchschnittliche Lebensdauer von 4 - 6 Jahren, eventuell etwas mehr, nach welcher die Kathodenauskleidung repariert oder ersetzt werden muss. Auch können die metallischen Stromzuführungen oder sonstige Wannenbestandteile ein Wiederinstandstellen erforderlich machen. Eine Reparatur der Zelle, die an Ort und Stelle durchgeführt wird, dauert alles inbegriffen 3 - 4 Wochen. In dieser Zeit produziert die Zelle nicht.With older aluminum electrolysis cells, the tub is fixed in the hall floor, mostly built in a pit. Their output clothes have normal operation an average lifespan of 4 - 6 years, possibly a little more, after which the cathode lining must be repaired or replaced. The metallic power supply lines or other tub components can also be used Make repairs necessary. A repair of the cell that is in place and The job is carried out, everything included takes 3 - 4 weeks. In these times the cell does not produce.

In der CH-PS 341 003 wird eine Wanne für Aluminiumelektrolysezellen vorgeschlagen, die in einen Unterraum absenkbar ist und wegtransportiert werden kann. Diese Wanne weist auf zwei Seiten vorspringende Teile auf und ist auf einem metallischen Tragrost befestigt.In the CH-PS 341 003 a tub for aluminum electrolysis cells proposed, which can be lowered into a sub-room and transported away can. This tub has protruding parts on two sides and is on one metal support grid attached.

In den DE-PS 1 136 496 und 1 138 554 wird ein Hallenkonzept mit einer Eisenbetonkonstruktion als Unterbau, das für die Aufnahme von Aluminiumschmelzflusselektrolysezellen geeignet ist, beschrieben. Die Halle ist in einzelne Blöcke aufgeteilt, die voneinander und gegen Erde und Hochbau sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung elektrisch isoliert sind. Es müssen 5 - 10% Reservezellen zur Verfügung stehen, was einen weiteren unproduktiven wirtschaftlichen Aufwand erforderlich macht.In DE-PS 1 136 496 and 1 138 554 a hall concept with a Reinforced concrete construction as a substructure, which is used to accommodate aluminum smelting-flow electrolysis cells is suitable, described. The hall is divided into individual blocks that are separated from each other and against earth and building construction both horizontally and vertically are electrically isolated. 5 - 10% reserve cells must be available, which makes a further unproductive economic effort necessary.

Angesichts der langen Transportwege unter den übrigen Zellen der Halle und den verhältnismässig hohen Kosten für die Fundamente des obenstehenden Hallentyps mit Unterbau wird in der DE-OS 28 55 103 vorgeschlagen, die Kathodengefässe aus und in die Elektrolysehalle quer zur Zellenreihe und in ungefährer Arbeitshöhe zu bewegen. Die Elektrolysewanne ist auf Fundamenten gelagert, also unterkellert. Vor dem Entfernen der Wanne wird ein Transportwagen unter die Zelle geschoben, und die Wanne von den Fundamenten abgehoben. Gegenüber an- deren Hallenkonzepten wird nach der DE-OS 28 55 103 die Arbeitsplatzsicherheit wesentlich erhöht. Eine Anzahl von Nachteilen ist jedoch noch nicht behoben: - Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, ist weiterhin eine Unterkellerung vorgesehen, was kostenmässig ungünstig ist. Die Kellerarbeit wird also nicht aufgehoben, sondern lediglich reduziert. Es müssen zahlreiche Schienen getrennt und weitere zur Entfernung der Zelle notwendigen Arbeiten durchgeführt werden.In view of the long transport routes under the other cells in the hall and the relatively high costs for the foundations of the above hall type with a substructure is proposed in DE-OS 28 55 103, the cathode vessels and into the electrolysis hall across the row of cells and at an approximate working height move. The electrolysis tank is placed on foundations, so it has a cellar. before after removing the tub, a trolley is pushed under the cell, and the The tub lifted from the foundations. Opposite to their hall concepts According to DE-OS 28 55 103, job security is significantly increased. One However, a number of disadvantages have not yet been remedied: - As can be seen in particular from Fig. 1 shows, a basement is also provided, which is unfavorable in terms of costs is. The basement work is not canceled, but only reduced. It numerous rails have to be separated and others necessary to remove the cell Work to be carried out.

- Vor der Inbetriebnahme muss die mit einem Transportwagen hergebrachte neue Elektrolysewanne mittels einer Hebevorrichtung auf die Fundamente abgesenkt werden. Dabei können sich - vor allem bei modernen Hochstromöfen - wegen Spannungen Risse in der Kathode bilden, die das Lebensalter der Wanne massiv herabsetzen. - Before commissioning, the new electrolysis tank lowered onto the foundations by means of a lifting device will. This can - especially with modern high-current furnaces - due to tension Cracks form in the cathode, which massively reduce the life of the tub.

Der Erfinder hat sich deshalb zum Ziel gesetzt, ein Verfahren zum Auswechseln von Wannen quergestellter Schmelzflusselektrolysezellen zur Herstellung von Aluminium zu entwickeln, das bei zeitlich minimalem Arbeitsaufwand und optimaler Arbeitsplatzhygiene Elektrolysezellen auswechseln lässt, ohne dass diese durch Spannungen beschädigt werden.The inventor has therefore set himself the goal of developing a method for Replacing the tubs of transversely positioned fused metal electrolysis cells for production of aluminum with a minimal amount of work and more optimal Workplace hygiene electrolysis cells can be exchanged without them being caused by tension to be damaged.

Weiter soll eine wirtschaftlich arbeitende Produktionsanlage zur optimalen Durchführung des Verfahrens geschaffen werden.Furthermore, an economically working production plant should be used to optimize Implementation of the procedure are created.

In bezug auf das Verfahren wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass - die Steigleitungen mit einer Kurzschlussvorrichtung überbrückt, - die mit der Längsseite der Traverse der Folgezelle verbundenen Steigleitungen durchtrennt sowie die lösbar ausgebildeten Dosier-, Abluft-, Druckluft- und elektrischen Leitungen entkuppelt, - die auszuwechselnde Elektrolysezelle mit mindestens vier in der selbsttragenden Stahlwanne gelagerten Rollen in Zellenlängsrichtung ohne Niveauänderung aus der Zellenreihe entfernt und - durch eine der Zellengrösse entsprechende, verschliessbare Oeffnung in einer Längswand der Halle auf einen entlang dieser Halle verschiebbaren Tieflader mit auf Hallenniveau angeordneten Lauf flächen gezogen, - die ganze Elektrolysezelle zur Reparatur in die Werkstätte geführt, und - analog eine neue Elektrolysezelle in die Zellenreihe gezogen, die Steigleitungen verbunden, alle Leitungen angekuppelt und die Ueberbrückung entfernt wird.With regard to the method, the object is achieved in that - the risers bridged with a short-circuit device - the one with the long side the risers connected to the traverse of the subsequent cell and the detachable trained metering, exhaust, compressed air and electrical lines decoupled, - the electrolysis cell to be replaced with at least four in the self-supporting one Steel trough mounted rollers in the longitudinal direction of the cell without any change in level from the Row of cells removed and - with a lockable one corresponding to the cell size Opening in a longitudinal wall of the hall on one that can be moved along this hall Low loader with walking areas arranged at hall level pulled - the entire electrolysis cell taken to the workshop for repairs, and - analogously, a new electrolysis cell Pulled into the row of cells, the risers connected, all lines coupled and the bridging is removed.

Ist eine überalterte oder "kranke" Elektrolysezelle aus der Halle zu entfernen, muss vorerst dafür gesorgt werden, dass der durch die in Serie geschalteten Elektrolysezellen gebildete Stromkreis durch das Entfernen einer Zelle nicht unterbrochen wird. Die zu und von dieser Zelle führenden Steigleitungen müssen dazu mit einer Kurzschlussvorrichtung überbrückt werden. Dies erfolgt bevorzugt durch die Anordnung eines knapp über die Zelle hinwegführenden massiven Bügels, wobei darauf geachtet wird, dass der Uebergangswiderstand vom Bügel zur Steigleitung in bekannter Weise möglichst klein gehalten wird.Is an outdated or "sick" electrolysis cell from the hall to remove, it must first be ensured that the connected in series by the The circuit formed by the electrolytic cell is not interrupted by the removal of a cell will. The risers leading to and from this cell must be equipped with a Short-circuit device are bridged. This is preferably done by the arrangement a massive bracket leading just above the cell, being careful that the transition resistance from the bracket to the riser in a known manner is kept as small as possible.

Das anschliessende Trennen der Steigleitungen erfolgt zweckmässig durch Sägen, Lösen von Schrauben oder mit einer Sauerstofflanze, wobei das zum Abtransport der Zelle notwendige Spiel geschaffen wird. Nach dem Abkuppeln der Leitungen kann die ganze Zelle, doh.The subsequent separation of the risers is appropriate by sawing, loosening screws or with an oxygen lance, whereby that for removal the cell necessary play is created. After uncoupling the lines, you can the whole cell, doh.

- die komplette Kathodenwanne mit den Kathodenschienen, - der anodische Aufbau mit dem Rest der Steigleitungent und - auf der Elektrolysezelle angeordnete Tages silos sowie Krusteneinschlagvorrichtungen, entfernt werden. - the complete cathode tray with the cathode bars, - the anodic one Construction with the rest of the riser and - on the electrolytic cell arranged daytime silos as well as crust impact devices are removed.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren sind also keine Kellerarbeiten zu verrichten; die Zelle kann in kurzer Zeit und mit wenigen Handgriffen von der Infrastruktur getrennt werden. Nicht nur die Reparaturarbeiten am Wannenaufbau der Zelle, sondern auch am Zellenaufbau und allen anodischen Bestandteilen können in der Zellenrevisionswerkstätte ausgeführt werden. Dies ist insbesondere bei langen, quergestellten Elektrolysezellen, die nur schwer zugänglich sind, von Bedeutung.There are therefore no basement work according to the method according to the invention to perform; the cell can be removed from the Infrastructure to be separated. Not just the repair work on the tub structure of the Cell, but also the cell structure and all anodic components can be used in the cell revision workshop. This is particularly important for long, Transverse electrolysis cells, which are difficult to access, are of importance.

Auch vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt aus betrachtet ist die schnelle Auswechselbarkeit von grosser Bedeutung: Der Produktionsausfall kann auf einem absoluten Minimum gehalten werden.From an economic point of view, too, it is fast Interchangeability of great importance: The production loss can be on an absolute Must be kept to a minimum.

Der entlang der Halle verschiebbare Tieflader ist auch dazu geeignet, mindestens einen Metallsammeltiegel zu transportieren, der/die an die Stirnseite einer Elektrolysezelle gefahren werden kann/können. Zweckmässig ist die Giesserei derart konzipiert, dass die vollen Metallsammeltiegel vom Tieflader ebenerdig zu den Giessöfen fahren können.The low loader, which can be moved along the hall, is also suitable for to transport at least one metal collecting crucible that is attached to the front an electrolytic cell can be driven. The foundry is useful Designed in such a way that the full metal collecting crucible from the low-loader is at ground level can drive the casting furnaces.

In bezug auf die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäss nach dem Kennzeichen von Anspruch 2 gelöst.With regard to the device for carrying out the method the object is achieved according to the invention according to the characterizing part of claim 2.

Die Investitionskosten für die Elektrolysehalle bzw. die Elektrolysehallen können wesentlich gesenkt werden, weil einerseits an Tiefbauarbeiten lediglich die Terrainplanierung und ein geringfügiger Aushub für die untere Betonfundamentplatte notwendig sind und andererseits keine Unter kellerung erstellt werden muss. An die untere Betonfundamentplatte kann einseitig eine obere Betonfundamentplatte für die Elektrolysehalle anschliessen. Werden jedoch zwei Elektrolysehallen geplant, so können an beiden Längsseiten der unteren Betonfundamentplatte obere Betonfundamentplatten angeschlossen werden. Der im späteren Betrieb eingesetzte Tieflader kann im letzteren Fall beidseitig eingesetzt werden.The investment costs for the electrolysis hall or the electrolysis halls can be reduced significantly because, on the one hand, only the Terrain planning and a minor excavation for the lower concrete foundation slab are necessary and on the other hand no sub cellar created must become. An upper concrete foundation plate can be attached to the lower concrete foundation plate on one side for the electrolysis hall. However, if two electrolysis halls are planned, so on both long sides of the lower concrete foundation slab upper concrete foundation slabs can be connected. The low loader used in later operation can be used in the latter Case can be used on both sides.

Die eine obere Betonfundamentplatte überdachende Halle wird in Leichtbauweise hergestellt, weil die Kranbahnen nur eine geringe Tragfähigkeit aufweisen müssen, beispielsweise zum Heben von Anoden oder Einschlagvorrichtungen.The hall, which can cover an upper concrete foundation slab, will be of lightweight construction manufactured because the crane runways only have to have a low load-bearing capacity, for example for lifting anodes or driving devices.

Zweckmässig sind die Elektrolysezellen asymmetrisch, nahe der vom unteren Betonfundament entfernten Wand, angeordnet. Ein sich über die ganze Hallenlänge erstreckender, breiterer Kontrollgang entsteht dann in Richtung des unteren Betonfundamentes.The electrolysis cells are expediently asymmetrical, close to that of the lower concrete foundation remote wall, arranged. One over the entire length of the hall An extensive, wider inspection corridor is then created in the direction of the lower concrete foundation.

Im Prinzip kann die Erfindung mit jedem beliebigen Zellentyp verwirklicht werden, falls die Stahlwanne selbsttragend ausgebildet ist. Je nach dem Gewicht der Zelle, das bei gegenwärtig üblichen Ausführungsformen bis zu 250 t betragen kann, sind pro Zelle 4 - 8 Rollen eingebaut.In principle, the invention can be implemented with any cell type if the steel tub is designed to be self-supporting. Depending on the weight of the cell, which can be up to 250 t in currently common designs 4 - 8 rollers are installed per cell.

In der Regel müssen diese Rollen alle 4 - 6 Jahre, d.h. wenn die Zelle repariert wird, eine langsame Bewegung mit ca. 100 Umdrehungen bewältigen. Von wesentlicher Bedeutung ist folglich in der Praxis nur die statische Belastung, weil die Rollen während des Zellenbetriebs nicht bewegt werden. Durch diese statisch zulässige Belastung werden der Rollentyp und die Rollenzahl bestimmt.As a rule, these roles must be performed every 4 - 6 years, i.e. when the cell is repaired, cope with a slow movement of approx. 100 revolutions. Of essential In practice, only the static load is important because the rollers not moved during cell operation. Because of this statically permissible load the type and number of rollers are determined.

Eine zu ersetzens Zelle wird vorzugsweise mittels einer auf dem Tieflader befestigten Zugvorrichtung aus der Zellenreihe gezogen. Beim Hereinziehen der neuen Zelle wird eine an einem Haken in der hinteren Längswand der Halle befestigte Umlenkrolle eingesetzt. Die Elektrolysezelle muss lediglich an den Stirnseiten je eine Oese aufweisen, damit sie durch Seilzug bewegt werden kann.A cell to be replaced is preferably carried out using one on the flatbed truck attached pulling device pulled from the row of cells. When the new ones move in Cell becomes one a hook in the rear wall of the hall attached pulley used. The electrolysis cell only needs to be on the front sides each have an eyelet so that it can be moved by a cable.

Wegen der besseren Tragfähigkeit bei geringerem Rollwiderstand ist der Tieflader vorzugsweise als Schienenfahrzeug ausgebildet. Ein gummibereiftes, nicht auf Schienen geführtes Fahrzeug hat weiter den Nachteil, dass die Ladehöhe, d.h. das Niveau der Laufflächen, weniger gut konstant gehalten werden kann.Because of the better load capacity with lower rolling resistance is the low loader is preferably designed as a rail vehicle. A rubber-tyred, A vehicle that does not run on rails also has the disadvantage that the loading height, i.e. the level of the running surfaces cannot be kept constant as well.

Auch für den Tieflader ist die Bewegung mittels Seilzug gut geeignet, es kann jedoch auch ein direkter Radantrieb oder ein Zugfahrzeug eingesetzt werden.The movement by means of a cable pull is also well suited for the low-loader, however, a direct wheel drive or a towing vehicle can also be used.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen schematisch: - Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Halle mit geöffneter Stirnwand - Fig. 2 einen Grundriss einer anderen Produktionsanlage für Rohaluminlum, und - Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine Rolle.The invention is based on the exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail. There are shown schematically: FIG. 1 a perspective illustration a hall with an open front wall - FIG. 2 shows a floor plan of another production facility for raw aluminum, and - Fig. 3 shows a vertical section through a roller.

Eine Elektrolysehalle 10 überdacht eine obere Betonfundamentplatte 12. Geringfügig tiefer, normalerweise 30 - 50 cm, ist eine untere Betonfundamentplatte 14 angeordnet. An die andere Längsseite dieser unteren Betonfundamentplatte 14 schliesst eine weitere obere Betonfundamentplatte 12 an, die ebenfalls von einer - nicht eingezeichneten - Elektro- lysehalle überdacht ist. Die ganze Produktionsanlage zur Herstellung von Aluminium ist also in bezug auf die Längsachse der unteren Betonfundamentplatte 14 symmetrisch. Nach einer Variante kann auch diese untere Betonfundamentplatte überdacht sein.An electrolysis hall 10 covers an upper concrete foundation slab 12. Slightly deeper, usually 30 - 50 cm, is a lower concrete foundation slab 14 arranged. On the other long side of this lower concrete foundation plate 14 closes another upper concrete foundation plate 12, which is also from one - not shown - electrical lysis hall is covered. The whole production line for the production of aluminum is therefore with respect to the longitudinal axis of the lower concrete foundation plate 14 symmetrical. According to a variant, this lower concrete foundation plate can also be used be covered.

Ueber die ganze Breite der oberen Betonfundamentpiatten 12 sind massive Doppel-T-Profile 16 eingelassen. Der Abstand dieser paarweise angeordneten Profile entspricht dem Rollenabstand der Elektrolysezellen 18. Die Lauf fläche der Doppel-T-Profile liegt auf gleicher Höhe wie der Hallenboden oder einige Millimeter tiefer.Over the entire width of the upper concrete foundation plates 12 are massive Double-T-profiles 16 embedded. The distance between these pairs of profiles corresponds to the roller spacing of the electrolysis cells 18. The running surface of the double-T profiles is at the same height as the hall floor or a few millimeters lower.

Die obere Betonfundamentplatte 12 wird direkt auf die nivellierte Geländelinie N gegossen, was zu einer grossen Kostenreduktion führt.The upper concrete foundation plate 12 is directly leveled on the Terrain line N cast, which leads to a great reduction in costs.

Einfachheitshalber sind in Fig. 1 die die Kathodenwanne 20 umgebenden Kathodenschienen weggeiassen, diese können um die Zelle herum und/oder unter der Zelle durch führen und sind über vier Steigleitungen 22 mit der Traverse der Folgezelle verbunden. Lediglich die Kathodenbarrenenden 24 sind angedeutet. Der anodische Zellenaufbau 26 der Elektrolysezelle 18 ist stilisert dargestellt, zu erkennen sind die Anodenstangen 28 und die seitliche Zelienkapselung 30.For the sake of simplicity, those surrounding the cathode trough 20 are shown in FIG Cathode bars have been omitted, these can be placed around the cell and / or under the Lead cell through and are via four risers 22 with the cross member of the next cell tied together. Only the cathode bar ends 24 are indicated. The anodic cell structure 26 of the electrolytic cell 18 is shown stylized, the anode rods can be seen 28 and the side panel encapsulation 30.

Eine auszuwechselnde Elektrolysezelle 18 wird durch ein vertikal hochgeschobenes Tor 32 auf einen Tieflader 34 gezogen. Der rechts auf dem Tieflader 34 tiefgesetzt verankerte und angetriebene Seilzug ist nicht dargestellt.An electrolytic cell 18 to be replaced is pushed up by a vertically Gate 32 pulled onto a low loader 34. The one on the right on the low loader 34 lowered anchored and driven cable is not shown.

Die Laufflächen 36 des Tiefladers sind auf exakt gleichem Niveau wie die Laufflächen 38 (Fig. 3) der aus Stahl bestehenden Doppel-T-Profile 16 in der oberen Betonfundamentplatte 12.The treads 36 of the low loader are exactly the same level like the running surfaces 38 (Fig. 3) of the steel double T-profiles 16 in the upper concrete foundation slab 12.

Der Tieflader 34 ist schienengebunden, in der unteren Betonfundamentplatte 14 sind vier Schienen 40 als doppelte Normalspur verankert. Unterhalb der Schienen 40 weist die untere Betonfundamentplatte 14 Verstärkungen 42 auf.The low loader 34 is rail-bound, in the lower concrete foundation slab 14 four rails 40 are anchored as double standard gauge. Below the rails 40, the lower concrete foundation plate 14 has reinforcements 42.

In Fig. 2 ist eine Produktionsanlage für Aluminium mit einer Elektrolysezellen 18 enthaltenden Halle 10 dargestellt. Eine Elektrolysezelle ist gerade vollständig auf den schienengebunaenen Tieflader 34 gezogen und zum Abtransport in die Zelienunterhaltswerkstätte 46 bereit. Deren Betonfundamentplatte 44 entspricht in bezug auf das Niveau der oberen Betonfundamentplatte 12 der Elektrolysehalle. Der Boden der Zeilenunterhaltswerkstätte ist ebenfalls mit Doppel-T-Profilen 16 versehen. In der Zellenunterhaltswerkstätte werden der anodische und der kathodische Teil der Elektrolysezelle getrennt überarbeitet.In Fig. 2 is a production plant for aluminum with an electrolytic cell 18 containing hall 10. An electrolytic cell is just complete Pulled onto the rail-mounted low-loader 34 and transported to the Zelien maintenance workshop 46 ready. Their concrete foundation plate 44 corresponds in terms of the level of upper concrete foundation plate 12 of the electrolysis hall. The floor of the line maintenance workshop is also provided with double-T profiles 16. In the cell maintenance workshop the anodic and cathodic parts of the electrolytic cell are revised separately.

Die auf der gegenüberliegenden Längsseite der unteren Betonfundamentplatte 14 angeordnete Giesserei 48 hat ebenfalls eine niveaugleiche Betonfundamentplatte 50 mit eingelassenen Doppel-T-Profilen 16. Ein Metallsammeltiegel 52, der auf Rollen des gleichen Typs wie die Elektrolysezellen 18 fahrbar ist, kann über die Doppel-T-Profile 16 auf den Tieflader .4 gezogen und von dort an die Stirnseite 54 einer beliebigen Elektrolysezelle 18 verschoben werden.The one on the opposite long side of the lower concrete foundation slab 14 foundry 48 also has a level concrete foundation slab 50 with embedded double-T profiles 16. A metal collecting crucible 52, which is on rollers of the same type as the electrolysis cells 18 can be moved via the double-T profiles 16 pulled onto the low loader .4 and from there to the end face 54 of any one Electrolytic cell 18 are moved.

Schliesslich kann die Produktionsanlage noch ein Zwischenlager für Elektrolysezellen 18 umfassen, das ebenfalls mit dem Tieflader 34 erreichbar ist.Finally, the production plant can also be used as an interim storage facility for Electrolysis cells 18 include, which can also be reached with the low loader 34.

Die in Fig. 3 im Detail dargestellte, auf der Lauffläche 38 des Doppel-T-Profils 16 abgestützte Rolle umfasst - einen verstärkten, als Lauffläche ausgebildeten Aussenring 56, der einen Aussendurchmesser von 100 - 150 mm und eine Breite von 50 - 80 mm hat, - ein Hochleistungs-Rollenlager mit kugellagerartig angeordneten kleinen Rollen 58, die von einem Käfig 60 in Arbeitsposition gehalten werden - einen Innenring 62, und - eine Achse 64 mit Gewinde, die mit einer Befestigungsmutter 66 fixiert ist.The one shown in detail in FIG. 3, on the running surface 38 of the double-T profile 16 supported roller comprises - a reinforced outer ring designed as a running surface 56, which has an outside diameter of 100 - 150 mm and a width of 50 - 80 mm - a high-performance roller bearing with small rollers arranged like ball bearings 58, which are held in working position by a cage 60 - an inner ring 62, and - an axle 64 with thread, which is fixed with a fastening nut 66 is.

Eine Schmiermittelleitung 68 führt zum Hochleistungs-Rollenlager, welches in einem Hochtemperaturfett, wie z.B. Graphit oder Molybdänsulfid arbeitet.A lubricant line 68 leads to the high-performance roller bearing, which works in a high temperature grease such as graphite or molybdenum sulfide.

Die Achse 64 ist in einem Lagerbock 70 verankert, der seinerseits mit einem den Boden 72 der Elektrolysezelle stützenden Verstärkungsprofil 74 verschraubt ist.The axis 64 is anchored in a bearing block 70, which in turn screwed to a reinforcement profile 74 supporting the bottom 72 of the electrolytic cell is.

Innenring 62 und Achse 64 sind fest im Lagerbock 70 verspannt. Bei einer Verschiebung der Elektrolysezelle bleiben also Innenring 62 und Achse 64 unbewegt, während sich der von den kleinen Rollen 58 gestützte Aussenring 56 dreht.The inner ring 62 and axis 64 are firmly clamped in the bearing block 70. at a displacement of the electrolysis cell so the inner ring 62 and axis 64 remain unmoved, while the outer ring 56 supported by the small rollers 58 rotates.

Am unteren Flansch des Verstärkungsprofils 74 sind - gemeinsam mit dem Lagerbock 70 - demontierbare Schürzen 76 verschraubt, die bis nahe zur Lauffläche 38 hinunterreichen.Are on the lower flange of the reinforcement profile 74 - together with the bearing block 70 - removable aprons 76 screwed up close to the running surface 38 reach down.

Unmittelbar innerhalb der Schürzen 76 angebrachte Flachprofile 78 verhindern eine übermässige Verschmutzung der Lauffläche 38 mit erstarrtem Elektrolytmaterial, Aluminium oder Tonerde. Sich über die ganze Zellenlänge erstreckende Schürzen 76 erhöhen die Wirksamkeit des Schutzes wesentlich.Flat profiles 78 attached directly inside the aprons 76 prevent excessive contamination of the running surface 38 with solidified electrolyte material, Aluminum or alumina. Skirts 76 extending the full length of the cell significantly increase the effectiveness of the protection.

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Claims (8)

Patentansprüche 1. Verfahren zum Auswechseln von quergestellten Schmelzflusselektrolysezellen zur Herstellung von Aluminium, welche mittels den elektrischen Strom von den Kathoden- barrenenden einer Zelle zu der Längsseite der Traverse der Folgezelle führender Steigleitungen in Serie geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass - die Steigleitungen (22) mit einer Kurzschlussvorrichtung überbrückt, - die Steigleitungen (22) durchtrennt sowie die lösbar ausgebildeten Dosier-, Abluft-, Druckluft- und elektrischen Steuerleitungen entkuppelt, - die auszuwechselnde Elektrolysezelle (18) mit mindestens vier in der selbsttragenden Stahlwanne gelagerten Rollen (56,58,62) in Zellenlängsrichtung ohne Niveauänderung aus der Zellenreihe entfernt, und - durch eine der Zellengrösse entsprechende, verschliessbare Oeffnung (32) in einer Längswand der Halle (10) auf einen entlang dieser Halle verschiebbaren Tieflader (34) mit auf Hallenniveau angeordneten Laufflächen (36) gezogen, - die ganze Elektrolysezelle (18) zur Reparatur in die Werkstätte (46) geführt, und - analog eine neue Elektrolysezelle (18) in die Zellenreihe gezogen, die Steigleitungen (22) verbinden, alle Leitungen angekuppelt und die Ueberbrückung entfernt wird.Claims 1. A method for replacing transversely positioned melt-flow electrolysis cells for the production of aluminum, which by means of the electric current from the cathode ingot endings a cell to the longitudinal side of the traverse of the subsequent cell leading risers are connected in series, characterized in that - the risers (22) bridged with a short-circuit device, - severed the risers (22) as well as the detachable metering, exhaust air, compressed air and electrical control lines uncoupled, - the electrolytic cell (18) to be replaced with at least four in the self-supporting steel tub mounted rollers (56,58,62) in the longitudinal direction of the cell without Removed level change from the row of cells, and - by means of one corresponding to the cell size, closable opening (32) in a longitudinal wall of the hall (10) along one side this hall displaceable low loader (34) with running surfaces arranged at hall level (36) pulled, - the whole electrolysis cell (18) to the workshop for repair (46) out, and - analogously, a new electrolysis cell (18) is drawn into the row of cells, the risers (22) connect, all lines coupled and the bridging Will get removed. 2. Produktionsanlage mit quergestellten Schmelzflusselektrolysezellen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1/ gekennzeichnet durch - wenigstens eine ebenerdig angeordnete obere Betonfundamentplatte (12) mit überdachender Halle (10) und eine geringfügig tiefer angeordnete untere Betonfundamentplatte (14), auf der/den oberen Fundamentplatte/n (12) auf mindestens je vier Rollen (56,58,62) gelagerte, in deren Längsrichtung verschiebbare Elektrolysezellen (18) mit selbsttragender Stahlwanne, wobei die Steigleitungen (22) in die Längsseite der Traverse der Folgezelle einmünden und die Dosier-, Abluft-, Druckluft-, und elektrischen Steuerleitungen abkuppelbar sind, in der/den oberen Betonfundamentplatte/n (12) eingelassene, den Rollen (56,58,62) der Elektrolysezelle (18) entsprechende Doppel-T-Profile (16), die zu einer verschliessbaren Oeffnung in der die untere Betonfundamentplatte (14) abtrennenden Längswand der Halle (10) führen, und -einen entlang dieser Oeffnungen in Hallenlängsrichtung verschiebbaren, sich praktisch über die ganze Breite der unteren Betonfundamentplatte (14) erstreckenden Tieflader (34) mit auf gleichem Niveau wie die Laufflächen (38) der in der/den oberen Betonfundamentplatte/n (12) eingelassenen Doppel-T-Profile (16) angeordneten Laufflächen (36).2. Production plant with transversely positioned fusible flow electrolysis cells for performing the method according to claim 1 / characterized by - at least an upper concrete foundation plate (12) arranged at ground level with a roofed hall (10) and a slightly lower arranged lower concrete foundation plate (14) the upper foundation plate (s) (12) supported on at least four rollers (56,58,62) each, Electrolysis cells (18) which are displaceable in their longitudinal direction and have self-supporting Steel tub, with the risers (22) in the longitudinal side of the traverse of the next cell and the metering, exhaust, compressed air and electrical control lines are detachable, in the / the upper concrete foundation plate / s (12) embedded, the Rollers (56,58,62) of the electrolytic cell (18) corresponding double-T profiles (16), leading to a closable opening in which the lower concrete foundation plate (14) leading separating longitudinal wall of the hall (10), and one along these openings Can be moved in the longitudinal direction of the hall, practically over the entire width of the lower concrete foundation plate (14) extending low loader (34) with on the same Level as the running surfaces (38) in the upper concrete foundation slab (s) (12) embedded double-T profiles (16) arranged running surfaces (36). 3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass pro Elektrolysezelle (18) 4 - 8 Rollen (56,58,62) ausgebildet sind.3. Plant according to claim 2, characterized in that per electrolytic cell (18) 4 - 8 rollers (56,58,62) are formed. 4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenringe (56) einen Durchmesser von 100 - 150 mm haben.4. Plant according to claim 2 or 3, characterized in that the Outer rings (56) have a diameter of 100 - 150 mm. 5. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenringe (56) eine Breite von 50 - 80 mm haben.5. Plant according to at least one of claims 2-4, characterized in that that the outer rings (56) have a width of 50 - 80 mm. 6. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tieflader (34) schienengebunden ist.6. Plant according to claim 2, characterized in that the low loader (34) is rail-bound. 7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für den Tieflader (34) in der unteren Betonfundamentplatte (14) zwei Normalspuren von Schienen (40) verankert sind.7. Plant according to claim 6, characterized in that for the low loader (34) in the lower concrete foundation plate (14) two normal tracks of rails (40) are anchored. 8. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 2,6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Stirnseite des Tiefladers (34) eine Zugvorrichtung für das Entfernen bzw. Einsetzen der Elektrolysezellen (18) angeordnet ist.8. Plant according to at least one of claims 2, 6 or 7, characterized characterized in that a pulling device is provided on at least one end face of the low-loader (34) is arranged for removing or inserting the electrolytic cells (18).
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