DE4409248A1 - Einrichtung zum Reinigen der an Anodenstangen angeordneten Restanoden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Reinigen der an Anodenstangen angeordneten Restanoden, die paarweise unter Bil­ dung eines Anodenspalts an Anodennippeln eines Anodengeweihs an­ geordnet sind.

Die für bei Schmelzbädern der elektrolytischen Aluminiumgewin­ nung verwendeten Kohleanoden sind häufig paarweise nebeneinander an den Anodennippeln eines sogenannten Anodengeweihs befestigt, das von einer Anodenstange getragen wird. Dabei befindet sich zwischen zwei nebeneinander angeordneten Kohleanoden ein Anoden­ spalt, der im allgemeinen etwa 10 mm breit ist.

Die Kohleanoden verbrauchen sich im Betrieb und müssen von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden. Um diese Restanoden einer Wieder­ verwertung zuführen zu können, müssen sie vorher von Anbackungen aus erstarrter Ofenschmelze befreit werden, die dann dem Elek­ trolyseprozeß wieder zugeführt werden. Die gereinigten Restan­ oden können danach aufgebrochen und zur Herstellung neuer Kohle­ anoden verwendet werden.

Aus der DE 41 14 416 A1 ist eine Reinigungseinrichtung zum Rei­ nigen der Restanoden bekannt, bei der die Anbackungen mit Hilfe von Schlaghämmern von den Restanoden entfernt werden. Nachteilig bei dieser bekannten Einrichtung ist es, daß die Anbackungen, die sich im Anodenspalt zwischen den beiden Restanoden festge­ setzt haben, von den Schlaghämmern nicht erreicht werden können.

Dieser Spalt ist daher bisher - wenn überhaupt - nur manuell zu reinigen, was die Anwesenheit und Tätigkeit von Personal unter durch Lärm, Staub und Hitze erschwerten Arbeitsbedingungen er­ forderlich macht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der genannten Art zu schaffen, mit der auch die im Anodenspalt befindlichen An­ backungen leicht und gründlich entfernt werden können.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch mindestens eine rela­ tiv zu den Restanoden durch den Anodenspalt bewegliche Reini­ gungsvorrichtung gelöst.

Nach der Erfindung ist also eine Reinigungsvorrichtung vorgese­ hen, die relativ zu den paarweise angeordneten Restanoden beweg­ lich ist und die dabei den Anodenspalt durch fährt und diesen von den Anbackungen befreit. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß die Reinigungsvorrichtung unverschieblich an einer Halterung befestigt ist, während die Anodenstange mit den Rest­ anoden in Richtung auf die Reinigungsvorrichtung vorgefahren wird oder in einer Schwenkbewegung verschwenkt wird, wobei die Reinigungsvorrichtung den Anodenspalt in Längsrichtung auf­ schneidet. Es ist selbstverständlich auch möglich, daß die Rest­ anoden und die Restanodenstange fest eingespannt sind und die Reinigungsvorrichtung durch den Anodenspalt beweglich ausgestal­ tet ist.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Reinigungsvorrichtung mit mindestens einem angetriebenen Schneidwerkzeug versehen ist. Das angetriebene Schneidwerkzeug, das beispielsweise aus einem ange­ triebenen Kreissägeblatt oder einer umlaufenden Sägekette einer Kettensäge bestehen kann, schneidet den Anodenspalt besonders leicht und genau auf und trägt die Anbackungen in Form von Spä­ nen od. dgl. aus diesem aus. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Schneidwerkzeug eine Schnittbreite hat, die der Breite des Anodenspalts etwa entspricht. Damit ist sichergestellt, daß die Anbackungen vollständig aus dem Spalt entfernt werden, ohne jedoch in nennenswertem Umfang auch Kohle von den Restanoden mit auszutragen.

Die Reinigungsvorrichtung bzw. deren Schneidwerkzeug ist vor­ zugsweise quer zur Längsrichtung des Anodenspalts verschieblich. Die Reinigungsvorrichtung bzw. deren Schneidwerkzeug kann dann leicht genau auf den Anodenspalt ausgerichtet werden. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Schneidwerkzeug schwimmend gelagert ist, so daß es sich von allein in den Spalt einfädeln kann und beim Aufschneiden des Spalts keine Zwangskräfte in Axialrichtung des Schneidwerkzeugs, z. B. des Kreissägeblattes, entstehen.

Die die Restanoden tragende Anodenstange kann an einer Halte- und Schwenkvorrichtung festgelegt werden und durch das Schneid­ werkzeug, beispielsweise ein rotierendes Kreissägeblatt, hin­ durchgeschwenkt werden. Die Anodenstange wird dabei z. B. aus einer etwa senkrechten Stellung in eine etwa waagerechte Lage verschwenkt. In der waagerechten Lage ist es dann auch leicht möglich, die Anbackungen von der Oberseite der Anode z. B. mit Schlaghämmern abzubrechen, wobei diese Anbackungen dann von selbst nach unten fallen und über eine geeignete Transportein­ richtung abtransportiert werden.

Die Reinigungsvorrichtung ist vorzugsweise an einer Hubvorrich­ tung angeordnet, mit der es möglich ist, die Reinigungsvorrich­ tung aus ihrer Arbeitsstellung zu bringen, wenn der Anodenspalt von Anbackungen befreit ist. Das Schneidwerkzeug wird also nur in einer Richtung zum Reinigen durch den Anodenspalt geführt und ist beim Zurückfahren der Doppelanode bzw. der Reinigungsvor­ richtung in ihre Ausgangslage außer Eingriff mit dem Spalt. Die Hubvorrichtung ist zweckmäßig zusammen mit der Halte- und Schwenkvorrichtung an einem gemeinsamen Maschinengestell ange­ ordnet.

Etwa unterhalb der Reinigungsvorrichtung bzw. des Schneidwerk­ zeugs kann ein Auffangbehälter angeordnet sein. Der Auffangbe­ hälter dient zum Auffangen der aus dem Spalt ausgetragenen Anbackungen, die dann dem Elektrolyseprozeß wieder zugeführt werden. Der Auffangbehälter kann auch als Auffangtrichter ausgebildet sein, dessen Auslauf auf ein Bandfördergerät od. dgl. mündet, womit die ausgefrästen oder ausgesägten Anbackungs­ späne der Wiederverwertung zugeführt werden.

Das Schneidwerkzeug ist vorzugsweise teilweise von einem Schutz­ kasten mit einem Abzugsstutzen für die entfernten Anbackungen umgeben. Die entfernten Anbackungen werden im Schutzkasten auf­ gefangen und über den Abzugsstutzen in den Auffangbehälter oder direkt auf den Bandförderer geleitet.

Das Schneidwerkzeug kann mit hartmetallbestückten Schneidzähnen versehen sein, wodurch es besonders verschleißfest ist und nur selten erneuert werden muß. Die Schneidzähne können auch andere verschleißfeste Zähne sein, beispielsweise bornitridbesetzte Zähne od. dgl.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevor­ zugte Ausführungsform der Erfindung an einem Beispiel nähert erläutert ist. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung nach der Erfindung in einer Seitenansicht; und

Fig. 2 das im Eingriff mit dem Anodenspalt befindliche Schneidwerkzeug nach der Erfindung in einem Schnitt längs der Linie II-II nach Fig. 1.

In der Zeichnung bezeichnet 10 eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Reinigen des Anodenspalts von paarweise an einer Anoden­ stange angeordneten Restanoden.

Die Einrichtung 10 weist einen Maschinengrundrahmen 11 mit einer Halte- und Schwenkvorrichtung 12 für eine Anodenstange 13 auf, die an ihrem unteren Ende mit einem Anodengeweih 14 und hieran angeordneten Nippeln 15 versehen ist, an denen zwei Restanoden 16 unter Bildung eines Anodenspalts 17 paarweise nebeneinander angeordnet sind.

Die Halte- und Schwenkvorrichtung 12 besteht im wesentlichen aus einem vom Maschinengrundrahmen 11 aufragenden Gestell 18 und einem die Anodenstange 13 haltenden Schwenkkörper 19, der am oberen Ende des Gestells 18 an einem Schwenkgelenk 20 schwenkbar befestigt ist.

Um den Schwenkkörper 19 mit daran gehaltener Anodenstange 13 aus seiner etwa senkrechten, fett gezeichneten Lage in seine schräge, dünn gezeichnete Stellung verschwenken zu können, ist der Schwenkkörper 19 am oberen Ende mit einem Hebelarm 21 verse­ hen, an dem der Kolben 22 eines hydraulischen Zylinders 23 an­ greift, der am Gestell 18 angelenkt ist. Die Anodenstange 13 wird in ihrer Lage am Schwenkkörper 18 von Haltepratzen 24 fest­ gehalten.

Am Maschinengrundrahmen 11 ist ferner eine Reinigungsvorrichtung 25 seitlich neben dem Gestell 18 angeordnet. Die Reinigungsvor­ richtung 25 besteht im wesentlichen aus einer Kreissäge mit einem angetriebenen Sägeblatt 26, das schwimmend auf seiner An­ triebswelle 27 so gelagert ist, daß es mit dem Anodenspalt 17 zwischen den beiden Restanoden 16 fluchtet. Das Sägeblatt 26 hat eine Schnittbreite b, die der Breite B des Anodenspalts 17 etwa entspricht. Die Schneidzähne 40 des Sägeblatts sind bevorzugt hartmetallbestückt.

Das Sägeblatt 26 ist am unteren Teil seines Umfangs allseitig von einem Schutzkasten 28 umgeben, der unten einen Abzugsstutzen 29 für Sägestaub od. dgl. aufweist.

Unterhalb des Sägeblatts 26 bzw. der Kreissäge 25 ist ein Auf­ fangbehälter 30 angeordnet, in dem das durch den Abzugsstutzen 29 abgeführte Material aufgefangen wird. Die gesamte Reinigungs­ vorrichtung 25 ist mittels einer Hubvorrichtung 31 um eine Achse 32 auf ihrer gezeigten, fett gezeichneten Stellung in die strichpunktiert angedeutete Lage im Maschinenrahmen 11 absenk­ bar.

Zum Reinigen des Anodenspalts wird die Anodenstange mit der Restanode mittels einer geeigneten Fördereinrichtung, z. B. einem Hängeförderer, der Reinigungseinrichtung 10 zugeführt und in der Halte- und Schwenkvorrichtung 12 von den Haltepratzen 24 arre­ tiert. Der Kolben 22 des Hydraulikzylinders 23 wird eingefahren, wodurch die Anodenstange 13 aus ihrer senkrechten Lage in die schräge Lage verschwenkt wird. Dabei werden die Restanoden 16 seitlich an dem rotierenden Sägeblatt 26 vorbeigeführt, wobei sich dieses im Anodenspalt 17 führt und diesen von darin anhaf­ tenden Anbackungen reinigt. Der anfallende Sägestaub oder die Sägespäne werden im Schutzkasten 28 aufgefangen und über den Ab­ zugsstutzen 29 in den Auffangbehälter 30 abgeführt.

Da das Sägeblatt 26 schwimmend auf seiner Antriebswelle 27 gela­ gert ist und sich auf dieser quer zur Schwenkrichtung der Anodenstange verschieben kann (vergl. Pfeil A in Fig. 2), ist gewährleistet, daß das Sägeblatt genau durch den Spalt hindurch­ geführt wird und nicht etwa neben dem Spalt eine der Restanoden selbst aufschneidet.

Nachdem der Spalt vom Sägeblatt vollständig aufgeschnitten und gereinigt ist, wird die Reinigungsvorrichtung 25 mit Hilfe der Hubvorrichtung 31 abgesenkt, so daß die Anodenstange wieder in ihre senkrechte Lage gebracht werden kann, ohne daß dabei das Sägeblatt nochmals durch den bereits gereinigten Spalt hindurch­ gehen müßte. Die Anodenstange kann dann aus der Halte- und Schwenkvorrichtung 12 entnommen und zu einer weiteren Bearbei­ tungsstation geleitet werden.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und gezeigte Aus­ führungsbeispiel beschränkt, sondern es ergeben sich eine Anzahl von Änderungen und Ergänzungen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So ist es z. B. möglich, anstelle der Kreissäge eine Kettensäge, eine Bandsäge und unter Umständen auch eine Fräsvor­ richtung mit rotierendem Fingerfräser zu verwenden, um den An­ odenspalt zu reinigen. In manchen Fällen ist es auch denkbar, ein nicht angetriebenes Reinigungswerkzeug, beispielsweise ein feststehendes Messer zu verwenden, das durch die Relativbewegung zwischen sich und den Restanoden den Spalt auskratzt.

Es ist auch denkbar, die Anodenstange mit den Restanoden festzu­ halten und die Reinigungsvorrichtung im Maschinengrundrahmen verschieblich auszugestalten. Der Einrichtung können auch wei­ tere Reinigungsvorrichtungen zugeordnet sein, beispielsweise Schlaghämmer, die die Kopfseite der Restanoden in der schrägen Stellung der Anodenstange von Anbackungen befreien, die dann aufgrund der schrägen Lage der Kopfseite automatisch nach unten den Auffangbehälter oder auf eine Fördereinrichtung fallen. Selbstverständlich kann die Einrichtung vollautomatisch oder auch manuell gesteuert werden.

Claims (13)

1. Einrichtung zum Reinigen der an Anodenstangen angeordneten Restanoden, die paarweise unter Bildung eines Anodenspalts an Anodennippeln eines Anodengeweihs angeordnet sind, ge­ kennzeichnet durch mindestens eine relativ zu den Restanoden (16) durch den Anodenspalt (17) bewegliche Reinigungsvorrichtung (25).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung (25) mit mindestens einem angetriebenen Schneidwerkzeug versehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug im wesentlichen aus einem drehbar angetriebenen Kreissägeblatt (26) besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung (25) aus einer Kettensäge mit umlaufender Sägekette besteht.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (26) eine Schnittbreite (b) hat, die der Breite (B) des Anoden­ spalts (17) etwa entspricht.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrich­ tung (25) bzw. deren Schneidwerkzeug (26) quer zur Längs­ richtung des Anodenspalts (17) verschieblich ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (26) schwimmend gelagert ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekenn­ zeichnet durch eine Halte- und Schwenkvorrich­ tung (12) für die die Restanoden (16) tragende Anodenstange (13).

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrich­ tung (25) an einer Hubvorrichtung (31) angeordnet ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte- und Schwenk­ vorrichtung (12) und die Hubvorrichtung (31) an einem gemein­ samen Maschinengestell (11) angeordnet sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekenn­ zeichnet durch einen etwa unterhalb der Reini­ gungsvorrichtung (25) bzw. des Schneidwerkzeugs (26) angeord­ nete Auffangbehälter (30).

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (26) teilweise von einem Schutzkasten (28) mit einem Abzugsstutzen (29) für die entfernten Anbackungen umgeben ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (26) mit hartmetallbestückten Schneidzähnen (40) versehen ist.