DE4227263A1 - Verfahren und Einrichtung zur Abreinigung von Restanoden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Abreinigung von Restanoden, die mit Badmaterial behaftet einem Schmelzbad entnommen werden.

Bekanntlich sind die bei der Aluminium-Schmelzflußelektrolyse anfallenden verbrauchten Kohleanoden, die sogenannten Restan­ oden, auf ihrer Oberseite mit einer mehr oder weniger dicken Ablagerung und Anbackung aus einem Gemisch von Aluminiumoxid und erstarrter Ofenschmelze behaftet. Aus Wirtschaftlichkeits­ gründen ist es erforderlich, diese Anbackungen beim Anodenwech­ sel von den Restanoden zu entfernen, um sie wieder dem Elektro­ lyseprozeß zuzuführen und die Restanoden zur Herstellung neuer Kohleanoden verwerten zu können.

Es ist bekannt, die Reinigung der Restanoden auf maschinellem Wege in stationären oder auch fahrbaren Reinigungsanlagen durchzuführen (DE-PS 30 32 525, DE-PS 32 27 441, DE-PS 36 17 820, DE-PS 33 29 736). Die Abreinigung der Restanoden erfolgt dabei zumeist mit Hilfe von Brechwerkzeugen, z. B. Brechspaten, oder von Rotationsfräsen u. dgl. oder aber dadurch, daß die ro­ tierende Restanode in einer Abreinigungskammer mit Prall- oder Schlagkörpern, z. B. Kugeln, beaufschlagt wird, die durch ihre Prallwirkung die Anbackungen von den Restanoden entfernen. In allen diesen Fällen befinden sich die Restanoden während ihrer Abreinigung an den Anodenstangen. Eine Reinigung der Restanoden im kontinuierlichen Durchlaufbetrieb ist nicht möglich. Viel­ mehr wird mit Einzelreinigung der Restanoden gearbeitet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, mit dem bzw. der sich eine durchgreifende Reinigung der Restanoden rasch und auf wirtschaftliche Weise durchführen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Restanoden nach ihrer Trennung von den Anodenstangen in einer rotierenden Abreinigungstrommel bearbeitet werden. Hierbei ist es vorteilhaft, in der Abreinigungstrommel gleichzeitig mehrere Restanoden von den Schmelzanbackungen zu befreien. Mit besonderem Vorteil läßt sich das Verfahren so durchführen, daß die Abreinigung der Restanoden im Durchlauf durch die Trommel kontinuierlich erfolgt, wobei die zu reinigenden Restanoden an dem einen Trommelende der Abreinigungstrommel zugeführt und die gereinigten Restanoden am anderen Trommelende aus der Abreinigungstrommel abgeführt werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die mit den Schmelzanbackungen versehenen Restanoden nach Abtrennen von ihren Anodenstangen dem Abreinigungsprozeß unterworfen. Dies erfolgt im Inneren einer Abreinigungstrommel und daher in einem durch den Trommelmantel zumindest weitgehend geschlossenen, um ihre Trommelachse rotierenden Trommel, wobei durch Festlegung der Trommelabmessungen sowie der Trommeldrehgeschwindigkeit die Intensität des Reinigungsvorgangs beeinflußbar ist. Die Abreinigung in der Abreinigungstrommel erfolgt durch die Umwälzbewegung der Restanoden in der rotierenden Trommel und der damit verbundenen Schlag- und Reibwirkung, wobei der Reinigungsvorgang durch zusätzliche Maßnahmen, z. B. dadurch intensiviert werden kann, daß am Trommelmantel innenseitig z. B. nocken- und/oder leistenartige Abreinigungselemente vorgesehen werden. Die Abreinigungstrommel kann auch zum Brechen bzw. Zerkleinerung der Restanoden verwendet werden.

Für die Abreinigungstrommel können Trommeln unterschiedlicher Art verwendet werden, auch solche nach Art von Trommel- oder Kugelmühlen. Vorzugsweise findet aber eine Abreinigungstrommel Verwendung, die nach Art der in der Holzindustrie bekannten Entrindungstrommeln ausgebildet ist, mit deren Hilfe Baumstämme im kontinuierlichen Durchlaufbetrieb von der Rinde befreit werden. Eine solche Abreinigungstrommel ermöglicht bei Verwendung für die Reinigung von Restanoden einen kontinuier­ lichen Durchlaufbetrieb mit hoher Durchsatzleistung, da gleich­ zeitig stets mehrere Restanoden dem Reinigungsprozeß unter­ worfen werden können. Die Abreinigungstrommel weist hierbei zweckmäßig an ihrem Trommelmantel Mantelöffnungen, z. B. Perforierungen, auf, über die das in der Trommel von den Restanoden abgetrennte Material aus der Trommel abgezogen werden kann. Durch Perforierung des Trommelmantels zur Bildung der Manteldurchbrechungen entstehen an der Trommelinnenseite nockenartig vorspringende Kragen o. dgl., die als Abreinigungselemente den Reinigungseffekt begünstigen. Für den kontinuierlichen Durchlaufbetrieb wird die Abreinigungstrommel zweckmäßig in Richtung auf ihr Austragsende hin geneigt gelagert und/oder, statt zylindrisch, konisch ausgeführt. Die Restanoden können im übrigen zusammen mit ihren Gußhülsen von den Anodenstangen abgestreift und dem Reinigungsprozeß in der Abreinigungstrommel unterworfen werden.

Es besteht die Möglichkeit, die Restanoden vor der Reinigung in der Abreinigungstrommel in einer vorgeschalteten Vorreini­ gungsstufe einer Vorreinigung bzw. einer Grobreinigung zu unterziehen. Dies kann z. B. in der Weise geschehen, daß die noch an den Anodennippeln der Anodenstangen hängenden Restanoden an ihrer Oberseite zunächst z. B. mittels eines mechanischen Brechwerkzeuges von den Schmelzanbackungen grob befreit werden, worauf die Restanoden von den Anodennippeln der Anodenstangen zusammen mit ihren Gußhülsen abgestreift und anschließend der Abreinigungstrommel zugeführt werden. In den meisten Fällen wird aber auf eine Vorreinigung der Restanoden verzichtet werden können. Es genügt, wenn lose auf der Restanode liegendes Badmaterial durch Kippen der Restanode zum Abfallen gebracht wird. Das in der Abreinigungstrommel von den Restanoden abgetrennte Gemisch aus Kohle- und Badmaterial kann einer Separierstufe zugeführt werden, wo das Kohlematerial von dem Badmaterial abgetrennt wird.

Wie erwähnt, können die von den Anodenstangen getrennten Restanoden zusammen mit den an ihnen verbleibenden Gußhülsen dem Reinigungsvorgang in der Abreinigungstrommel unterworfen werden. Die gereinigten, die Gußhülsen aufweisenden Restanoden können dann nach Verlassen der Abreinigungstrommel aufgebrochen werden, worauf das Gußmaterial von dem Kohlematerial magnetisch abgetrennt wird. Wie aus Vorstehendem hervorgeht, wird für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Einrichtung mit einer Abreinigungstrommel verwendet, die zweckmäßig an ihrem Trommelmantel Manteldurchbrechungen für die Ableitung des von den Restanoden abgetrennten Materials aufweist und vorteilhafterweise nach Art der bekannten Entrindungstrommeln ausgeführt ist. Dabei weist die Abreinigungstrommel an ihrem einen Trommelende die Beschickungsöffnung für die zu reinigenden Restanoden und an ihrem anderen Trommel ende die Austragsöffnung für die gereinigten Restanoden auf. Über die Schräglage der Abreinigungstrommel läßt sich der kontinu­ ierliche Durchlauf der Restanoden durch die Abreinigungstrommel erreichen. Unterhalb der Abreinigungstrommel wird zweckmäßig eine das von den Restanoden abgetragene, durch die Manteldurchbrechungen ausgetragene Material auffangende Auffangvorrichtung vorgesehen, die aus einem Förderer oder aber aus einem Auffangtrichter mit Abzugsförderer besteht. Für die Beschickung der Abreinigungstrommel kann ein Beschickungsförde­ rer, z. B. eine einfache Rutsche, ein Plattenband o. dgl. vorgesehen werden. Entsprechend wird für die Abförderung der gereinigten Restanoden ein Abführungsförderer vorgesehen.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung mit Abreinigungstrommel in schematischer Vereinfachung und in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 im größeren Maßstab einen Ausschnitt des Trommelmantels der Abreinigungstrommel.

Die gezeigte Abreinigungstrommel 1 weist an ihrem Trommelmantel 2 außenseitig zwei fest angeordnete Zahnkränze 3 auf, mit denen Zahnräder 4 in Zahneingriff stehen, die von dem gemeinsamen Drehantrieb 5 angetrieben werden, wodurch die Abreinigungs­ trommel 1 um ihre Trommelachse rotiert. Die Verlagerung der Abreinigungstrommel ist in der Zeichnung nicht gezeigt. Sie kann in der bei Entrindungstrommeln bekannten Art ausgeführt sein. Die Abreinigungstrommel 1 ist an ihren beiden Enden offen, wobei das eine offene Ende die Beschickungsöffnung 6 für die Zuführung der zu reinigenden Restanoden und das andere Trommelende die Austragsöffnung 7 für den Austrag der gereinigten Restanoden bildet. Die Abreinigungstrommel 1 ist zweckmäßig mit einer Gefälleneigung in auf Richtung auf ihr Austragsende 7 verlagert und/oder konisch so ausgeführt ist, daß ein kontinuierlicher Durchgang der Restanoden durch die Trommel während des Reinigungsprozesses erreicht wird.

Die Abreinigungstrommel 1 weist an ihrem Trommelmantel 2 eine Vielzahl über die Mantelfläche verteilt angeordneter Mantel­ durchbrechungen 8 für den Austrag des von den Restanoden entfernten Materials auf. Die Manteldurchbrechungen 8 bestehen zweckmäßig aus Perforierungen des Trommelmantels, die gemäß Fig. 2 so ausgeführt werden, daß die Ränder der Manteldurch­ brechungen 2 in den Trommelinnenraum gerichtete, mehr oder weniger scharfkantige Kragen oder Nocken 9 bilden, die den Reinigungseffekt unterstützen.

Unterhalb der Abreinigungstrommel 1 ist eine Auffangvorrichtung 10 in Gestalt eines Förderers, z. B. eines Gurtbandes, angeord­ net. Das beim Reinigungsprozeß über die Manteldurchbrechungen 8 ausgetragene verhältnismäßig feine Gut, das aus einem Gemisch von Kohlematerial und Badschmelze besteht, wird demgemäß aufgefangen und von dem Förderer einer (nicht dargestellten) Separierstufe zugeführt, wo das Badmaterial z. B. durch Absieben von dem Kohlematerial getrennt wird.

Die Einrichtung weist ferner einen Beschickungsförderer 11 auf, der z. B. aus einer einfachen Rutsche besteht und über den die von den Anodenstangen abgestreiften verunreinigten Restanoden 12 der Beschickungsöffnung 6 und damit der Abreinigungstrommel 1 zugeführt werden. An das Austragsende 7 der Abreinigungs­ trommel 1 schließt sich ein Abführungsförderer 13 auf. Die beim Durchgang durch die Abreinigungstrommel 1 gereinigten Resanoden 12 fallen an der Austragsöffnung 7 auf den Förderer 13 und werden von diesem zu einem (nicht dargestellten) Brecher abgefördert, wo die gereinigten Restanoden 12 zur Wieder­ gewinnung des wertvollen Kohlematerials aufgebrochen und zerkleinert werden. Der Abführungsförderer 13 besteht z. B. aus einem Kettenförderer, einem Gurtband oder einem Plattenförderer o. dgl.

Es versteht sich, daß die Abmessungen, insbesondere die Länge der Abreinigungstrommel 1, deren Drehgeschwindigkeit und Gefälleneigung in Richtung auf das Austragsende 7 so abgestimmt werden, daß die Restanoden 12 die Abreinigungstrommel 1 durchgreifend gereinigt verlassen. Die an den Restanoden 12 noch verbliebenen, der Verbindung mit an den Anodennippeln der Anodenstangen dienenden Gußstücke verbleiben an den Restanoden und können zusammen mit den gereinigten Restanoden in der Brecheranlage aufgebrochen werden, worauf dann die aufge­ brochenen Gußhülsenteile magnetisch von dem Kohlematerial der Restanoden getrennt werden. Mit Hilfe der rotierenden Abreini­ gungstrommel 1 läßt sich eine mehr oder weniger große Anzahl an Restanoden 12 gleichzeitig reinigen. Anstelle des bevorzugt vorgesehenen kontinuierlichen Durchlaufbetriebs kann auch mit chargenweiser Befüllung der Abreinigungstrommel 1 gearbeitet werden.

Nach der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, die Restanoden in der Abreinigungstrommel mehr oder weniger weit zu zerklei­ nern, so daß ggf. sogar auf eine Nachzerkleinerung verzichtet werden kann. Die Abreinigungstrommel hat dabei die Funktion einer Zerkleinerungstrommel.

Claims (16)

1. Verfahren zur Abreinigung von Restanoden, dadurch gekennzeichnet, daß die Restanoden (12) in einer rotierenden Abreinigungstrommel (1) bearbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reinigung der Restanoden (12) im Durchlauf durch die Abreinigungstrommel (1) kontinuierlich erfolgt, wobei die zu reinigenden Restanoden (12) am einen Trommelende der Abreinigungstrommel (1) zugeführt und die gereinigten Restanoden (12) am anderen Trommelende aus der Abreinigungstrommel (1) abgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das von den Restanoden (12) in der Abreinigungstrommel (1) abgetrennte Material über Man­ telöffnungen (8) der Abreinigungstrommel (1) aus dieser ab­ gezogen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Restanoden in der Abreini­ gungstrommel zerkleinert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Abreinigungstrommel (1) nach Art der bekannten Entrindungstrommeln verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Abreinigungstrommel (1) verwendet wird, die an ihrem Trommelmantel (2) innenseitig nocken- und/oder leistenartige Abreinigungselemente (9) aufweist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß vor der Reinigung in der Abreinigungstrommel (1) die Restanoden (12) in einer der Grobreinigung dienenden Vorreinigungsstufe vorgereinigt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das in der Abreinigungstrommel (1) von den Restanoden (12) abgetrennte Gemisch aus Kohle- und Badmaterial einer Separierstufe zur getrennten Gewinnung des Kohlematerials und des Badmaterials zugeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die gereinigten, die Gußhülsen aufweisenden Restanoden (12) nach Verlassen der Abreinigungs­ trommel (1) aufgebrochen werden, worauf das Gußmaterial von dem Kohlematerial magnetisch abgetrennt wird.

10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Reinigung und/oder Zerkleinerung der von den Elektrodenstangen befreiten Restanoden (12) eine rotierende Abreinigungstrommel (1) vorgesehen ist, die vor­ teilhafterweise an ihrem Trommelmantel (2) Manteldurchbre­ chungen (8) für die Ableitung des von den Restanoden (12) abgetrennten Materials bzw. des zerkleinerten Materials auf­ weist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abreinigungstrommel (1) an ihrem einen Trommelende eine Beschickungsöffnung (6) für die zu reinigenden Restanoden (12) und an ihrem anderen Trommelende die Austragsöffnung (7) für die gereinigten Restanoden aufweist.

12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abreinigungstrommel (1) in Richtung auf ihre Austragsöffnung (7) geneigt gelagert und/oder konisch ausgeführt ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abreinigungstrommel (1) an ihrem Trommelmantel (2) innenseitig Reinigungsele­ mente, bzw. Nocken (9) oder Leisten o. dgl. trägt.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Abreini­ gungstrommel (1) eine das von den Restanoden (12) abgetrage­ ne, durch die Manteldurchbrechungen (8) ausgetragene Mate­ rial auffangende Auffangvorrichtung (10), vorzugsweise in Gestalt eines Förderers, vorgesehen ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschickung der Abreinigungstrommel (1) ein Beschickungsförderer (11) und zur Abförderung der gereinigten Restanoden ein Abführungs­ förderer (13) vorgesehen sind.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abreinigungstrommel (1) außenseitig am Trommelmantel (2) mindestens einen Zahnkranz (3) trägt, mit dem ein vom Trommelantrieb (5) angetriebenes Zahnrad (4) im Zahneingriff steht.