DE4414271B4

DE4414271B4 - Vorrichtung zum Ablösen von Gußhülsen von Anodenstangen

Info

Publication number: DE4414271B4
Application number: DE19944414271
Authority: DE
Inventors: Heinz Caspelherr
Original assignee: Outokumpu Oyj
Current assignee: Metso Outotec Oyj
Priority date: 1994-04-23
Filing date: 1994-04-23
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2014-04-24
Also published as: DE4414271B8; FR2718989A1; DE4414271A1; FR2718989B1

Abstract

Vorrichtung zum Ablösen von Gusshülsen von Anodenstangen, die aus der Aluminium-Schmelzflusselektrolyse stammen und die einer Wiederaufarbeitung zugeführt werden, wobei die am unteren Ende der zu einem Joch (15) ausgebildeten Anodenstangen anhaftenden Gusshülsen (12) durch Einwirkung einer äußeren Kraft von den Anodenstangenenden abgelöst werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) in der Vorrichtung sind wenigstens zwei unabhängig voneinander gegen das ortsfest fixierte Anodenstangen-Joch (15) vertikal verschiebbare Drehvorrichtungen (10) angeordnet
b) in jeder Drehvorrichtung (10) ist jeweils ein drehbar gelagerter Klemmring (11) angeordnet, der innen radiale Vorsprünge (20) aufweist
c) die Dicke der innen im Klemmring (11) angeordneten radialen Vorsprünge entspricht der Dicke radialer Vorsprünge (20), die jeweils außen an der am jeweiligen Anodenstangenende anhaftenden Gusshülse (12) angeordnet sind
d) über ihre Drehvorrichtungen (10) sind die Klemmringe (11) von unten auf die Gusshülsen (12) aufschiebbar, so dass sich bei einer Drehbewegung des jeweiligen Klemmrings (11) ein Formschluss mit der...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablösen von Gusshülsen von Anodenstangen, die aus der Aluminium-Schmelzflußelektrolyse stammen und die einer Wiederaufarbeitung zugeführt werden, wobei die am unteren Ende der zu einem Joch ausgebildeten Anodenstangen anhaftenden Gusshülsen durch Einwirken einer äußeren Kraft von den Anodenstangenenden abgelöst werden.
Bei der Vorbereitung der Anoden für ihren Einsatz in der Schmelzflußelektrolyse werden die Anoden mit den Anodenstangen, an die die Anoden hängend befestigt werden sollen, fest verbunden. Hierzu werden die Enden der Anodenstangen, die zu einem Joch ausgebildet sind, wobei die Anzahl und die Anordnung der Anodenstangenenden des Jochs in Abhängigkeit von der Größe der Anoden im Hinblick auf das Gewicht und auf die elektrische Stromverteilung festgelegt sind, von oben in entsprechende Ausnehmungen der Anoden eingeführt und verbleibende Zwischenräume bzw. Hohlräume in den Ausnehmungen werden dann mit flüssigem Eisen ausgegossen. Es bilden sich dabei Gusshülsen um die Anodenstangenenden, die sowohl eine ausreichende mechanische Festigkeit der Verbindung Anodenstange zur Anode als auch eine gute elektrische Leitfähigkeit von der Anodenstange in die Anode bewirken. Nach dem Erstarren des Gussmetalls ist eine feste Haftverbindung zwischen der Gusshülse und dem Anodenstangenende sowie zwischen der Gusshülse und dem Anodenblock entstanden.
Nach ihrer Verwendung in der Schmelzflußelektrolyse werden die noch am Joch der Anodenstange hängenden Anodenreste (die Anoden können nicht gänzlich bis zu den Gusshülsen abgebrannt werden, da dann die Gefahr besteht, dass Eisen in die Schmelze gelangt) abgepreßt, wobei am Joch die Gusshülsen verbleiben, die wiederum mit einer bekannten Vorrichtung, mit einer „Gusshülsenabziehpresse", abgesprengt werden. Hierbei wird jeweils ein Anodenstangenende des Jochs unmittelbar oberhalb der Gusshülse von seitlich angreifenden Preßbacken der Abziehpresse ortsfest fixiert, dann wird mit einem hydraulischen Preßstempel von unten gegen die Gusshülse gedrückt, wodurch diese "abgesprengt" wird.
Eine derartige Gusshülsenabziehpresse wird beispielsweise im Firmenprospekt 10/711 e der KHD Humboldt Wedag AG, Köln beschrieben. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung sind der hohe Druck, der erforderlich ist, um die Gusshülse abzusprengen, und der große Konstruktions- und Fertigungsaufwand für die Gusshülsenabziehpresse, damit diese den hohen mechanischen Belastungen standhalten kann.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, dass jeweils immer nur eine Gusshülse abgesprengt werden kann, so dass bei einer üblichen Jochausbildung mit mehreren Anodenstangenenden und entsprechend vielen Gusshülsen der zeitliche Aufwand zur Ablösung der Gusshülsen nacheinander je Anodenstange groß ist.
Es ist Stand der Technik gewesen, die Gusshülsen durch translatorische Bewegung vom Anodenstagenende abzuziehen bzw. abzustreifen oder wie oben dargelegt abzusprengen. So zeigt z. B. die DE 28 04 858 A1 eine Vorrichtung, bei der die Gusshülsen zunächst seitlich aufgeschlitzt und dann die geschlitzten Gusshülsen mittels Abstreiforganen vom Anodenstangenende abgestreift werden. Die DE 26 52 343 A1 offenbart ausweislich ihres Titels eine Vorrichtung zum Abstreifen eines Anodenblocks von einer Anodenbaugruppe. Auch die DE 41 28 522 A1 offenbart eine Maschine mit einem Abstreifer mit Abstreifschlitten zum Abstreifen der Restanode sowie Gusshülse von den Anodenstangenenden.
Die EP 097 697 B1 offenbart eine Vorrichtung zum Entfernen einer horizontalen Haltestange von einer Elektrode in Gestalt einer dünnen elektrolytischen Platte, die über an ihrer Oberseite befestigte Aufhängeösen an der Haltestange aufgehängt ist. Anodenstangen mit mehreren zu einem Joch ausgebildeten unteren Anodenstangenenden sowie Gusshülsen zwecks Erzielung einer festen Haftverbindung zwischen jeweiligem Anodenstangenende und Anodenblock sind nicht vorhanden.
Nachteilig bei den bekannt gewesenen Gusshülsen-Abziehpressen bzw. Abstreifvorrichtungen mit den translatorischen Abziehkräften ist zunächst einmal die hohe Kraft, die erforderlich ist, um die Gusshülse abzuziehen oder abzusprengen, sowie der große Konstruktionsaufwand der Abziehpressen, damit diese den hohen mechanischen Belastungen standhalten können. Weiterhin nachteilig ist, dass immer nur eine Gusshülse abgezogen werden kann, so dass bei einer üblichen Anodenstangen-Jochausbildung mit mehreren benachbart zueinander angeordneten Anodenstangenenden, z. B. zwei, drei oder vier Stangenenden und entsprechend vielen Gusshülsen der zeitliche Aufwand zur Ablösung der Gusshülsen nacheinander je Anodenstange groß ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Ablösen der Gusshülsen von Anodenstangen zu schaffen, mit der in konstruktiv einfacher Weise und mit reduziertem Kraftaufwand und zeitlich schnell die Gusshülsen von den Anodenstangen abgetrennt werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Gusshülsen von ihren Anodenstangenenden nicht abgestreift oder abgesprengt, sondern mit Einsatz von Drehvorrichtungen abgedreht. Die zur Trennung der Haftverbindung zwischen den Anodenstangen und den Gusshülsen aufzuwendende Kraft durch Drehung der Gusshülsen in Umfangsrichtung gemäß der Erfindung ist dem Betrag nach deutlich kleiner gegenüber den bekannten Verfahren, bei denen die Kraftrichtung axial wirkt und die Gusshülsen dabei zersprengt oder abgestreift werden müssen.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von axial verschiebbaren Drehvorrichtungen mit jeweils drehbar gelagertem Klemmring, der innen radiale Vorsprünge aufweist, die im wesentlichen deckungsgleich sind mit Vorsprüngen der Gusshülsen, wird eine formschlüssige Kraftübertragung des über Hebelarm aufgebrachten Ablöse-Drehmomentes auf die Gusshülsen gewährleistet.
Mit besonderem Vorteil ist es erfindungsgemäß möglich, gleichzeitig mehrere, mindestens zwei Gusshülsen von den Anodenstangenenden abzulösen. Hierbei wird jeweils eine Drehvorrichtung mit ihrem Klemmring von unten auf die Gusshülsen geschoben. Die innerhalb des Klemmrings angeordneten radialen Vorsprünge ergeben mit den radialen Vorsprüngen der Gusshülsen bei einer Drehbewegung des Klemmrings jeweils den Formschluß zwischen dem Klemmring und der Gusshülse, so dass die Torsionsmomente von den Klemmringen gleichzeitig auf die mehreren Gusshülsen übertragen werden.
Da gleichzeitig also mindestens eine weitere Drehvorrichtung mit ihrem Klemmring auf eine Gusshülse geschoben ist, wird das erzeugte Torsionsmoment von dieser weiteren Drehvorrichtung "abgestützt", so dass hierdurch eine ortsfeste Fixierung der Anodenstange gegeben ist und eine weitere Fixierung zur Torsionsabstützung der Anodenstange nicht mehr erforderlich wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, die Drehrichtung der Drehvorrichtung frei zu wählen. Somit ist es möglich, die Drehbewegung von zwei Klemmringen gegenläufig auszuführen, so dass sich durch diese Maßnahme die abzustützenden Torsionsmomente gegenseitig kompensieren.
Weiterhin ist es durch die frei wählbare Drehrichtung und durch ihre zeitliche Begrenzung erfindungsgemäß möglich, den Klemmring hin und her zu bewegen, wodurch auch bei sehr festem Sitz der Gusshülsen diese von den Anodenstangenenden leichter gelöst werden.
Neben dem geringen Kraftaufwand je abzulösender Gußhülse, die zu einer leichten und in ihrer Bauhöhe niedrigen Maschineneinheit führt, ist es somit auch möglich, mit sehr geringem Mehraufwand an Maschinenkosten eine wesentlich höhere Produktionsleistung gegenüber dem bekannten Verfahren zu erzielen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Erläuterungen zu einem in Zeichnungsfiguren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
1: den vertikalen Längsschnitt einer Ablösevorrichtung für drei Gußhülsen;
2: den vertikalen Querschnitt einer Ablösevorrichtung gemäß 1.
Die 1 zeigt den vertikalen Längsschnitt einer Ablösevorrichtung, in der drei Gußhülsen (12) einer Anodenstange (16), die an den Enden des zu einem Joch (15) ausgebildeten Anodenstangenende angeordnet sind, gleichzeitig abgelöst werden können. Hierzu ist die Ablösevorrichtung mit drei Drehvorrichtungen (10) ausgebildet, die mit einer oder zwei (im dargestellten Ausführungsbeispiel mit zwei) hydraulischen Hebevorrichtungen (17) vertikal verschiebbar sind.
Jede dieser Drehvorrichtung (10) besteht aus einem in einem Rahmen (19) angeordneten drehbar gelagerten Klemmring (11), der, wie die 2 zeigt, über ein Zahnrad (14) mit zwei Motore (13) verbunden ist. Innen sind im Klemmring (11) radiale Vorsprünge angeordnet, deren Dicke etwa der Dicke der radialen Vorsprünge (20) entsprechen, die sich außen an den Gußhülsen (12) befinden. Der innere Durchmesser der Klemmringe (11) entspricht in etwa dem Außendurchmesser der Gußhülse (12) einschließlich deren radialer Vorsprünge (20), so daß der Klemmring (11) vertikal von unten auf die Gußhülse (12) aufgeschoben werden kann. Nach unten ist der Klemmring (11) durch ein unten offenes Rohr (18) verlängert, durch das die abgelösten Gußhülsen nach unten abgeführt werden.
Die 2 zeigt die Ablösevorrichtung in ihrer "Arbeitsstellung" mit der so weit vertikal nach oben verschobenen Drehvorrichtung (10), daß der Klemmring (11) vollständig auf die Gußhülse (12) aufgeschoben ist. Beim Ablösevorgang versetzen die neben dem Klemmring (11) angeordneten Motore (13), die über Zahnräder (14) mit dem Klemmring (11) in Wirkverbindung stehen, den Klemmring in Drehung. Es kommt zu einem Formschluß zwischen den radialen Vorsprüngen (20) der Gußhülse (12) und den radialen Vorsprüngen des Klemmrings (11), wodurch auf die Gußhülse (12) ein Torsionsmoment übertragen wird. Da die Anodenstange bzw. das Joch der Anodenstange durch das gleichzeitige Aufschieben von mindestens zwei Klemmringen ortsfest fixiert ist, wirkt dieses Torsionsmoment lösend auf die Haftverbindung zwischen dem Anodenstangenende und der Gußhülse, wobei zusätzlich durch eine pulsartig ausgeführte Richtungsänderung der Drehbewegung dieses Ablösen erleichtert werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Vorrichtung mit zwei Motore je Drehvorrichtung beschränkt. Je nach den Erfordernissen sind auch Drehvorrichtungen mit nur einem Motor oder mit mehr als zwei Motore möglich.
Es ist weiterhin gemäß der Erfindung auch möglich, daß die in Umfangsrichtung des Klemmrings (11) wirkende und an diesem direkt oder über einen Hebelarm angreifende Kraft von einem Linearmotor, einer hydraulischen Stellvorrichtung oder einer rein mechanisch wirkenden Vorrichtung (Seilzug, Spindel etc.) ausgeht.

Claims

Vorrichtung zum Ablösen von Gusshülsen von Anodenstangen, die aus der Aluminium-Schmelzflusselektrolyse stammen und die einer Wiederaufarbeitung zugeführt werden, wobei die am unteren Ende der zu einem Joch (15) ausgebildeten Anodenstangen anhaftenden Gusshülsen (12) durch Einwirkung einer äußeren Kraft von den Anodenstangenenden abgelöst werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) in der Vorrichtung sind wenigstens zwei unabhängig voneinander gegen das ortsfest fixierte Anodenstangen-Joch (15) vertikal verschiebbare Drehvorrichtungen (10) angeordnet b) in jeder Drehvorrichtung (10) ist jeweils ein drehbar gelagerter Klemmring (11) angeordnet, der innen radiale Vorsprünge (20) aufweist c) die Dicke der innen im Klemmring (11) angeordneten radialen Vorsprünge entspricht der Dicke radialer Vorsprünge (20), die jeweils außen an der am jeweiligen Anodenstangenende anhaftenden Gusshülse (12) angeordnet sind d) über ihre Drehvorrichtungen (10) sind die Klemmringe (11) von unten auf die Gusshülsen (12) aufschiebbar, so dass sich bei einer Drehbewegung des jeweiligen Klemmrings (11) ein Formschluss mit der Gusshülse (12) ergibt e) der Klemmring (11) ist nach unten durch ein unten offenes Rohr (18) zur Abfuhr der abgedrehten Gusshülsen (12) verlängert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbar gelagerten Klemmringe (11) über Zahnräder (14) mit Antriebsmotore (13) der Drehvorrichtungen (10) in Wirkverbindung stehen.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Drehvorrichtungen (10) gleichzeitig betätigbar sind, wobei für jede abzudrehende Gusshülse (12) die Drehdauer und die Drehrichtung während des Ablösevorgangs frei wählbar sind.