DE60209150T2 - Dichtungsystem für elektrolysezelle - Google Patents

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DE60209150T2
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sealing system
sealing
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electrolysis cell
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Serge Despinasse
Alain Fernandez De Grado
Patrick Delescluse
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Fives ECL SAS
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Aluminium Pechiney SA
ECL SAS
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
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    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft die Produktion von Aluminium durch Schmelzflusselektrolyse. Sie betrifft insbesondere Mittel zum Einschluss der bei der Elektrolyse entstehenden Abgase.
  • Stand der Technik
  • Aluminiummetall wird großtechnisch durch Schmelzflusselektrolyse gewonnen, d.h. durch Elektrolyse von in einer Kryolithschmelze, dem sog. Elektrolytbad, gelöster Tonerde, nach dem gut bekannten Hall-Héroult-Vertahren. Das Elektrolytbad ist in Wannen enthalten, den sag. Elektrolysewannen, bestehend aus einem Behälter aus Stahl, der innen mit Feuerfest- und/oder Isoliermaterial ausgekleidet ist, und einer am Boden der Wanne angeordneten Kathodenanordnung. Anoden aus Kohlenstoffmaterial sind teilweise in das Bad eingetaucht. Die gesamte Anordnung bestehend aus einer Elektrolysewanne, ihren Anoden und dem Elektrolytbad wird Elektrolysezelle genannt.
  • Bei der Elektrolysereaktion, den Sekundärreaktionen und den hohen Arbeitstemperaturen kommt es zur Produktion von Abgasen, die vor allem Kohlendioxid und fluorhaltige Stoffe enthalten. Die Abgabe dieser Schadstoffe in die Atmosphäre wird streng kontrolliert und geregelt, sowohl was die Innenraumluft der Elektrolysehalle wegen der Arbeitsbedingungen des in der Nähe der Zellen arbeitenden Personals betrifft, als auch im Hinblick auf die Verschmutzung der Außenluft. Rechtsvorschriften mehrerer Staaten im Umweltbereich legen dabei Grenzwerte für die in die Atmosphäre abgegebenen Schadstoffmengen fest.
  • Es gibt heutzutage Lösungen, die es ermöglichen, diese Abgase zuverlässig und zufriedenstellend zu extrahieren, aufzufangen und zu behandeln. Eine weit verbreitete Lösung besteht darin, die Elektrolysezellen mit einer Abgaserfassungsvorrichtung auszustatten. Diese Vorrichtung bedeckt die Elektrolysezellen und weist Einschlussmittel (Umschließungsmittel) auf, welche insbesondere eine Abdeckvorrichtung und Mittel zur Absaugung und chemischen Behandlung der Abgase beinhalten. Die bekannten Verfahren zur Abgasbehandlung umfassen insbesondere das Abfangen der Fluorgase durch Reaktion mit Aluminiumoxid. Die Abdeckvorrichtung weist Zugangsmittel auf, wie generell abnehmbare Abdeckhauben und eine Tür, die Eingriffe an der Zelle ermöglichen.
  • Die Abdeckvorrichtung grenzt einen abgeschlossenen und in Bezug auf die Umgebungsluft unter Unterdruck stehenden Ansaugbereich auf, wodurch die Abgase effizient aufgefangen werden können. Man erhält auf diese Weise in den modernsten Industrieanlagen einen Wirkungsgrad bei der Abgaserfassung im Dauerbetrieb von mehr als 97 %, so dass die Emissionsraten fluorhaltiger Abgase deutlich unter den gesetzlich geregelten Grenzwerten liegen.
  • Im Allgemeinen sind die Anoden mit einer außerhalb der Abgaserfassungsvorrichtung angeordneten Stromzuführungsschiene verbunden, und zwar über Metallstäbe, die durch die Vorrichtung durch darin ausgebildete Öffnungen hindurch geführt sind. Der von den Stäben in diesen Öffnungen belassene Freiraum (oder Spielraum) ist nicht vergossen, um Vertikal- und Horizontalverschiebungen der Metallstäbe zu gestatten. Vertikal- und Horizontalverschiebungen geschehen häufig und ermöglichen es insbesondere, die Abnutzung der Anoden während der Elektrolyse zu kompensieren. Horizontalverschiebungen entstehen gewöhnlich beim Wechsel der abgenutzten Anoden.
  • Die Freiräume zwischen den Anodenstäben und der Innenkante der Durchgangsöffnungen stellen einen Bruch der dichten Umschließung dar, der für einen einzelnen Anodenstab zwar von geringer Bedeutung ist, aber für die gesamten Anoden einer Zelle und erst recht für eine Serie von mehreren hundert Zellen bedeutsam wird.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dichtungssystem, das geeignet ist, den durch die Durchgangsöffnungen für die Anodenstäbe hervorgerufenen Bruch der dichten Umschließung zu verringern. Genauer gesagt ist das erfindungsgemäße Dichtungssystem dazu bestimmt, den Luft- und Gasdurchgang zwischen Innen- und Außenbereich der Abgaserfassungsvorrichtung einer Zelle zur Herstellung von Aluminium durch Schmelzflusselektrolyse über die Durchgangsöffnungen für die Anodenstäbe zu vermindern.
  • Das erfindungsgemäße Dichtungssystem für eine Elektrolysezelle ist dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Träger, der einen Anodenstab ganz oder teilweise zu umgeben vermag, und mindestens einen flexiblen Dichtkörper umfasst, der auf dem ganzen oder einem Teil des Außenumfangs angeordnet und dazu bestimmt ist, den ganzen oder einen Teil des Freiraums zwischen der Innenkante der Durchgangsöffnungen und dem Anodenstab abzudichten.
  • Der flexible Körper gewährleistet eine gewisse Dichtigkeit um den Anodenstab herum und ermöglicht es, diese Dichtigkeit dank der Geschmeidigkeit des Körpers beizubehalten, trotz der unvermeidbaren Positionsveränderungen des Stabs. Insbesondere können durch die Erfindung die Gasaustausche durch den Freiraum hindurch spürbar vermindert werden.
  • Der Träger ist vorteilhaft als bogenförmiger Ausschnitt ausgebildet, um die Konstruktion des Dichtungssystems zu vereinfachen und die seitliche Einführung eines Anodenstabs durch die Öffnung des Ausschnitts hindurch zu ermöglichen.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Elektrolysezelle, welche mindestens ein erfindungsgemäßes Dichtungssystem aufweist.
  • Die Erfindung wird durch die ausführliche Beschreibung einer nachfolgend dargestellten und anhand der beigefügten Figuren erläuterten, bevorzugten Ausführungsart besser verständlich.
  • 1 stellt im Querschnitt eine typische Elektrolysezelle zur Erzeugung von Aluminium dar.
  • 2 zeigt in perspektivischer und vereinfachter Darstellung einen Ausschnitt einer typischen Elektrolysezelle zur Erzeugung von Aluminium, (a) mit und (b) ohne Dichtungssystem gemäß der Erfindung.
  • Die 3 bis 5 stellen erfindungsgemäße Dichtungssysteme dar.
  • 6 stellt die U-förmige Bürste eines Dichtungssystems gemäß einer Variante der Erfindung dar.
  • 7 erläutert einen Querschnitt entlang der Achse I der U-förmigen Bürste des in 5 dargestellten Dichtungssystems.
  • 8 erläutert die Querschnitte I' bis C' des in 5 dargestellten Dichtungssystems.
  • Die 9 und 10 zeigen, in welcher Weise ein Anodenstab in erfindungsgemäße Dichtungssysteme eingeführt werden kann.
  • Wie in 1 dargestellt, weist eine Elektrolysezelle (1) zur Erzeugung von Aluminium durch das Hall-Héroult-Verfahren typischerweise eine Wanne (10) und Anoden (2) auf, die von Befestigungsmitteln, welche typischerweise einen Stab (3) und ein Mehrbein (4) umfassen, getragen werden und mit Hilfe von Anschlussmitteln (6) mechanisch und elektrisch mit einem Anodenbalken (5) verbunden sind. Der Anodenstab (3) hat einen im Wesentlichen rechteckigen oder viereckigen Querschnitt. Die Wanne (10) besteht aus einem Behälter (7) aus Stahl, Innenausmauerungselementen (8) und einer Kathodenanordnung (9). Die Ausmauerungselemente (8) und die Kathodenanordnung (9) bilden im Innern der Wanne (10) einen Herd zur Aufnahme des Elektrolyten (11) und einer Schicht aus flüssigem Metall (12).
  • Die Elektrolysezelle (1) umfasst außerdem ein Metallgerüst (13), an dem insbesondere der Anodenbalken (5) beweglich gehalten ist, sowie eine Abgaserfassungsvorrichtung, welche Einschlussmittel (14, 15) aufweist und einen abgeschlossenen Innenraum (16) abgrenzt. Die Einschlussmittel bestehen typischerweise aus abnehmbaren Abdeckungen (14) und einer fest montierten Abdeckung (15).
  • Wie in 2(a) dargestellt, besitzt die Abgaserfassungsvorrichtung Öffnungen (17), durch die ein Anodenstab (3) ungehindert geführt werden kann. Die Öffnung ist zur Einführung eines Anodenstabs zumeist schlitzförmig ausgebildet. Die Anoden (2) werden an einer Elektrolysezelle nach Entfernen einer oder mehrerer Abdeckungen (14) gewöhnlich von der Seite her eingeführt bzw. herausgenommen. Folglich ist die Öffnung (17) so ausgelegt, dass sie eine seitliche Einführung des Stabs (3) der Anode (2) mit oder ohne Längsverschiebung des Stabs, d.h. mit oder ohne Längsverschiebung entlang der Hauptachse der Zelle gestattet.
  • 2(b) stellt schematisch die Positionierung des erfindungsgemäßen Dichtungssystems (20) in der Anodendurchgangsöffnung (17) dar.
  • Das Dichtungssystem (20) für eine Elektrolysezelle (1) zur Erzeugung von Aluminium, welche mit Einschlussmitteln (14, 15) beinhaltend Durchgangsöffnungen (17) für die Einführung von Anodenstäben (3) versehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Träger (21), der einen Anodenstab ganz oder teilweise zu umgeben vermag, und mindestens einen flexiblen Dichtkörper (30, 30a, 30b, 30c) umfasst, der auf dem ganzen oder einem Teil des Außenumfangs (23) des Trägers (21) angeordnet und dazu bestimmt ist, den ganzen oder einen Teil des Freiraums zwischen der Innenkante (18) einer Öffnung (17) und einem Anodenstab (3) abzudichten.
  • Der Träger (21) kann dabei verschiedene Formen wie geradlinige, gekrümmte oder andere Formen annehmen. Zudem kann der Träger (21) aus verschiedenen Elementen gebildet sein.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung bildet bzw. bilden der bzw. die Träger (21) eine Öffnung oder einen "Ausschnitt" (26), der geeignet ist, die seitliche Einführung eines Anodenstabs (3) zu ermöglichen. Die Öffnung (26) wird typischerweise U-förmig oder in Form eines dreiseitigen Rahmens ausgebildet. Der bzw. die Dichtkörper (30, 30a, 30b, 30c) sind dabei auf dem Innenumfang (23) der Öffnung (26) angeordnet.
  • Bei dieser Ausführungsart umgibt das Dichtungssystem (20) mindestens drei Seiten des Anodenstabs (3). Der Dichtkörper (30) kann dabei in einer solchen Form ausgebildet sein, dass er auch die vierte Seite des Stabs bedeckt. Das Dichtungssystem (20) kann eventuell ein zusätzliches Abdichtungselement (20') umfassen, das beweglich oder abnehmbar ist und durch die vierte Seite entstehende Undichtigkeiten nach Einführung des Stabs vermindern kann. Dieses zusätzliche Abdichtungselement (20') kann einen Träger (21') mit einem flexiblen Dichtkörper (30') aufweisen. Dieses zusätzliche Element kann wahlweise an der fest montierten Abdeckung (15) oder an der in der Nähe des Anodenstabs liegenden beweglichen Abdeckung (14) befestigt sein.
  • 3 veranschaulicht den Fall, dass der Dichtkörper aus nur einem Element (30) gebildet ist. 4 veranschaulicht den Fall, dass der Dichtkörper aus drei verschiedenen Elementen (30a, 30b, 30c) gebildet ist, die nebeneinander angeordnet sind.
  • Wie in 5 dargestellt, grenzt der Dichtkörper an den Anodenstab an, ist aber mit ihm nicht unbedingt in Kontakt. Er kann davon um einige Millimeter, typischerweise 2 oder 3 mm, entfernt sein, ohne den mit dem erfindungsgemäßen System erzielten Gewinn an Dichtigkeit bedeutend zu vermindern.
  • Der flexible Dichtkörper kann aus einem beliebigen elastischen Element gebildet sein, das geeignet ist, den ganzen oder einen Tel des Freiraums wirksam abzudichten. Er kann zum Beispiel aus Drähten, Lamellen, Schwammkörpern, Schläuchen oder einer beliebigen Kombination daraus gebildet sein. Er kann dabei metallisch oder nicht metallisch sein.
  • Der flexible Dichtkörper (30) ist vorzugsweise beständig gegen die Luft im Innenraum (16) der Elektrolysezelle und soll seine mechanischen Eigenschaften bei den in dieser Umgebung erreichten Temperaturen bewahren können.
  • Der flexible Dichtkörper (30) ist in vorteilhafter Weise aus einem Bündel metallischer und/oder nicht metallischer Drähte gebildet. Die Anmelderin stellte fest, dass mit dem Drahtbündel aufgrund der Dichte der Drähte eine gewisse Dichtigkeit um den Anodenstab aufrechterhalten werden kann und dass diese Dichtigkeit durch die Elastizität der Drähte trotz der unvermeidbaren Positionsveränderungen des Stabs erhalten bleibt. Die Drähte ermöglichen es auch, trotz der Oberflächenfehler des Anodenstabs eine gute Dichtigkeit zu bewahren.
  • Es erwies sich als sehr zufriedenstellend, Drähte aus rostfreiem Stahl zu verwenden. Die aus solchen Drähten hergestellten Dichtkörper sind gut beständig gegen die mechanischen Beanspruchungen des Anodenstabs bei dessen Bewegungen und weisen eine ausreichende Flexibilität auf.
  • Die Drähte des Bündels (30) sind dicht genug zusammengedrängt, um eine hohe Druckdifferenz zwischen Außen- und Innenbereich der Erfassungsvorrichtung zu erzeugen. Es wurde für ausreichend befunden, eine längenbezogene Dichte von 100 bis 1000 Drähten pro Zentimeter am Umfang entlang zu verwenden. Die Dicke des Bündels beträgt typischerweise mehr als 0,5 cm. Der Durchmesser der Drähte liegt typischerweise zwischen 0,1 und 1 mm. Der Öffnungswinkel α des Bündels aus Metalldraht beträgt typischerweise 0 bis 45° und insbesondere 0 bis 30°. Die Länge L der aus dem Träger heraustretenden Metalldrähte liegt typischerweise zwischen 1 und 10 cm.
  • Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist mindestens ein flexibler Dichtkörper (30, 30a, 30b, 30c) an einem zweiten Träger oder "Gestell" (32) befestigt, welches in Bezug auf den Träger (21) beweglich ist, d.h. sich in Bezug auf den Träger (21) verschieben kann.
  • Bei dieser Variante besitzt der Träger (21) typischerweise eine längliche Öffnung (22) auf seinem Innenumfang (23), wobei sich das Gestell (32) beweglich in diese Öffnung einfügt. Das Gestell (32) und der flexible Dichtkörper (30, 30a, 30b, 30c) bilden dabei eine bewegliche Anordnung oder "Schublade" (31), welche die Selbstpositionierung der Dichtmittel bei den Bewegungen des Anodenstabs verbessert. Die Bewegung der Gestell-Dichtkörper-Konstruktion (31) verläuft im Wesentlichen quer zum Anodenstab (3).
  • Bei dieser Ausführungsart der Erfindung sind der flexible Dichtkörper (30, 30a, 30b, 30c) und das Gestell (32) vorzugsweise aus unmagnetischen Werkstoffen gefertigt, damit sich bei dem starken Magnetfeld, das in der Umgebung der Zelle herrscht, keine Magnetkraft entwickelt, wodurch eine Blockierung der Bewegung durch dieses Magnetfeld vermieden werden kann. Zum Beispiel besteht das Gestell (32) vorteilhafterweise aus Aluminium oder Aluminiumlegierung und die Drähte sind aus unmagnetischem rostfreien Stahl gefertigt.
  • Durch die Beweglichkeit der Elemente (31) im Träger (21) kann deren Instandhalten oder Auswechseln bei Abnutzung oder Beschädigung erleichtert werden.
  • Vorzugweise weist das Dichtungssystem (20) zusätzlich mindestens ein Verbindungselement (25) zwischen dem Träger (21) und dem bzw. jedem Gestell (32) auf, um die Verschiebung des bzw. der Dichtkörper (30, 30a, 30b, 30c) in Bezug auf den Träger (21) zu kontrollieren. Das Verbindungselement ist typischerweise am Gestell (32) befestigt. Mindestens ein Verbindungselement (25) ist dabei günstigerweise ein elastisches Element wie eine Feder oder ein Federstab, um die Selbstpositionierung der Bürste(n) zum Anodenstab (3) zu begünstigen. Es können eventuell Schwingelemente und/oder Führungsmittel eingesetzt werden, gegebenenfalls kombiniert mit einem bzw. mehreren elastischen Elementen.
  • Die 5 bis 8 stellen eine bevorzugte Ausführungsart der Erfindung dar, bei der der Dichtkörper (30, 30a, 30b, 30c) aus Drähten besteht, die an einem einzigen beweglichen Gestell (32), welches in Bezug auf den Rahmen (21) verfahrbar ist, befestigt sind.
  • 5(b) ist dabei eine Längsschnittansicht des Dichtungssystems der 5a, die die zum Teil im Innern des Trägers (21) liegende Gestell-Draht-Konstruktion (31), die sogenannte "Bürste" offenbart. Die Form des Anodenstabs (3) ist gestrichelt angedeutet. In 6 ist nur die Bürste (31) dargestellt, in ihrer Hauptebene (a) und in der Schnittebene (b) gesehen.
  • Die seitliche Einführung eines Anodenstabs (3) erfolgt normalerweise entlang der in den 5 und 6 dargestellten Achse I-I'. Die 9 und 10 veranschaulichen zwei Arten der Einführung eines Anodenstabs. 9 entspricht dabei dem Fall einer in einer Richtung erfolgenden Einführung. 10 entspricht dem Fall einer in zwei Richtungen erfolgenden Einführung mit Verlagerung des Dichtungssystems in Bezug auf die Elektrolysezelle.
  • Der Träger (21) und das Gestell (32) sind typischerweise aus Metall, um ein ausreichendes Festigkeitsverhalten zu gewährleisten. Dabei können Aluminium und Aluminiumlegierungen, die unmagnetisch sind, in vorteilhafter Weise zum Einsatz kommen.
  • Durch die Steifigkeit des Trägers (21) kann das Dichtungssystem zudem dem eventuellen Fußdruck eines Bedienungsmanns standhalten.
  • Das Dichtungssystem (20) kann an der Elektrolysezelle, genauer gesagt an einem Strukturelement der Zelle, oder an der Erfassungsvorrichtung starr oder beweglich befestigt sein. Dazu weist der Träger (21) vorteilhaft Mittel (24) auf, um das System vorzugsweise abnehmbar an der Elektrolysezelle zu befestigen. Eine abnehmbare Befestigung, wie sie zum Beispiel mit Schrauben und Muttern (29) erzielt werden kann, ermöglicht einen leichten Ausbau des Dichtungssystems ohne Herausnehmen der Anode.
  • Obwohl eine starre Befestigung in vielen Fällen ausreicht, erhält das Dichtungssystem durch eine bewegliche Befestigung einen zusätzlichen Freiheitsgrad, der eine einfachere Anpassung seiner Position bezogen auf den Anodenstab ermöglicht. Dieser zusätzliche Freiheitsgrad ist besonders dann günstig, wenn die Durchgangsöffnung (17) für den Anodenstab im Verhältnis zum Querschnitt des Stabs groß ist und bei dessen Einbringen und/oder dessen Benutzung viel Bewegungsfreiheit gestattet.
  • Dieser Freiheitsgrad ist auch dann günstig, wenn die Öffnung (17) eine kompliziertere Form als einen einfachen Ausschnitt besitzt und das Einführen des Anodenstabs (3) in die Öffnung (17) in zwei Richtungen erfolgt, d.h. eine Bewegung des Anodenstabs längs und quer zur Hauptachse der Elektrolysezelle beinhaltet, wie sie in 10 dargestellt ist. In einem solchen Fall besitzt das Dichtungssystem typischerweise eine Offenposition (10(a)) und eine Schließposition (10(b)). Das Dichtungssystem (20) weist dann vorteilhafterweise ein oder mehrere Abdichtungselemente (33, 34) wie eine Platte auf, die dazu bestimmt sind, die Dichtigkeit des Systems bei seinen Bewegungen aufrechtzuerhalten. Diese zusätzlichen Elemente können fest montiert oder beweglich sein. Das bewegliche Dichtungssystem (20) kann eventuell mit einem oder mehreren fest montierten Abdichtungselementen (20') zusammenwirken, um die Dichtigkeit der Vorrichtung bei ihren Bewegungen aufrechtzuerhalten. Die Bewegungen des Dichtungssystems können dabei durch ein Führungselement (35) wie eine Schiene geführt werden.
  • Enthält das Dichtungssystem (20) insbesondere in der Nähe des Anodenstabs metallische Elemente wie einen metallischen Träger oder Drähte, sollte das Dichtungssystem der Elektrolysezelle vorzugsweise elektrisch isoliert werden, um Kurzschlüsse beim Manipulieren der Anode zu vermeiden. Diese Isolierung kann dadurch gewonnen werden, dass eine elektrische Isolierung (27, 28, 28') zwischen Dichtungssystem und Zelle montiert wird. In dem in 8 dargestellten Fall zum Beispiel ist das Dichtungssystem (20) von der Zelle (1) mit Hilfe einer zwischen dem Träger (21) und dem Einschlussmittel (15) montierten Isolierplatte (27) und mit Hilfe eines Rohrs (28) und einer Unterlegscheibe (28') isoliert, welche zwischen den Befestigungsmitteln (29) und dem Einschlussmittel (15) montiert sind.
  • Der unkomplizierte Dichtmechanismus des erfindungsgemäßen Dichtungssystems verleiht diesem eine gute Beständigkeit gegen die Umgebungsbedingungen, insbesondere die Anwesenheit von Aluminiumoxidstaub oder gebrochener Elektrolytschmelze, die dazu führen können, dass sich Schwenk- oder Rotationsachsen beinhaltende Mechanismen blockieren oder festfressen.
  • Das erfindungsgemäße Dichtungssystem weist weiterhin den Vorteil auf, dass es leicht kleinvolumig gestaltet werden kann. Die Gesamtdicke des erfindungsgemäßen Systems beträgt typischerweise nur 3 bis 4 cm, wodurch es sich problemlos zwischen Anodenbalken (5) und Abdeckung (15) positionieren lässt.
  • Die Erfindung hat auch den Vorteil, dass sie weder einen manuellen Eingriff noch ein besonderes Betätigungsorgan erfordert, was ihren Einsatz vereinfacht und ihre Zuverlässigkeit erhöht.
  • 1
    Elektrolysezelle
    2
    Anoden
    3
    Befestigungs- und Stromzuführungsmittel (Stab)
    4
    Befestigungs- und Stromzuführungsmittel (Mehrbein)
    5
    Anodenbalken
    6
    Mittel zur Verbindung des Anodenstabs mit dem Anodenbalken
    7
    Behälter
    8
    Innenausmauerung
    9
    Kathodenanordnung
    10
    Wanne
    11
    Elektrolytbad
    12
    Flüssiges Aluminium
    13
    Metallgerüst
    14
    Einschlussmittel (abnehmbare Abdeckung)
    15
    Einschlussmittel (fest montierte Abdeckung)
    16
    Abgeschlossener Innenraum
    17
    Anodenstab-Durchgangsöffnung
    18
    Innenkante der Anodenstab-Durchgangsöffnung
    20
    Dichtungssystem
    20'
    Zusätzliches Abdichtungselement
    21, 21'
    Träger des Dichtungssystems
    22
    Längliche Öffnung
    23
    Innenumfang des Trägers
    24
    Befestigungsmittel
    25
    Verbindungsmittel
    26
    Öffnung des Dichtungssystems
    27
    Elektrische Isolierung (Platte)
    28
    Elektrische Isolierung (Rohr)
    28'
    Elektrische Isolierung (Unterlegscheibe)
    29
    Schraube und Mutter
    30, 30a, 30b, 30c, 30'
    Flexibler Dichtkörper
    31
    Konstruktion aus Gestell und beweglichem Dichtkörper
    21
    Gestell
    33 ,34
    Zusätzliches Abdichtungselement
    35
    Führungsmittel

Claims (14)

  1. Dichtungssystem (20) für eine Elektrolysezelle (1) zur Erzeugung von Aluminium, welche mit Umschließungsmitteln (14, 15) beinhaltend Durchgangsöffnungen (17) zur Einführung von Anodenstäben (3) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Träger (21), der einen Anodenstab ganz oder teilweise zu umgeben vermag, und mindestens einen flexiblen Dichtkörper (30, 30a, 30b, 30c) umfasst, der auf dem ganzen oder einem Teil des Außenumfangs (23) des Trägers (21) angeordnet und dazu bestimmt ist, den ganzen oder einen Teil des Freiraums zwischen der Innenkante (18) einer Öffnung (17) und einem Anodenstab (3) abzudichten, und dass der oder die Träger (21) eine Öffnung oder einen "Ausschnitt" (26) bilden, der geeignet ist, die seitliche Einführung eines Anodenstabs (3) zu ermöglichen.
  2. Dichtungssystem (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder flexible Dichtkörper (30, 30a, 30b, 30c) aus mindestens einem Element gebildet ist, das unter Drähten, Lamellen, Schwammkörpern, Schläuchen oder einer Kombination daraus ausgewählt wird.
  3. Dichtungssystem (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder flexible Dichtkörper (30, 30a, 30b, 30c) aus einem Bündel metallischer und/oder nicht metallischer Drähte gebildet ist.
  4. Dichtungssystem (20) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtbündel aus rostfreiem Stahl ist.
  5. Dichtungssystem (20) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein flexibler Dichtkörper (30, 30a, 30b, 30c) an einem zweiten Träger oder "Gestell" (32) befestigt ist, das in Bezug auf den Träger (21) beweglich ist.
  6. Dichtungssystem (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Dichtkörper (30, 30a, 30b, 30c) und das Gestell (32) aus unmagnetischen Werkstoffen gefertigt sind.
  7. Dichtungssystem (20) nach irgendeinem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich mindestens ein Verbindungselement (25) zwischen dem Träger (21) und dem oder jedem Gestell (32) umfasst, um die Verschiebung des oder der Dichtkörper (30, 30a, 30b, 30c) in Bezug auf den Träger (21) zu kontrollieren.
  8. Dichtungssystem (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verbindungselement (25) elastisch ist.
  9. Elektrolysezelle (1), dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Dichtungssystem (20) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
  10. Elektrolysezelle (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Dichtungssystem (20) an der Zelle starr befestigt ist.
  11. Elektrolysezelle (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Dichtungssystem (20) an der Zelle beweglich befestigt ist.
  12. Elektrolysezelle (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Dichtungssystem (20) mindestens ein zusätzliches Abdichtungselement (33, 34) umfasst, das dazu bestimmt ist, die Dichtigkeit jedes Dichtungssystems (20) bei seinen Verschiebungen aufrechtzuerhalten.
  13. Elektrolysezelle (1) nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Dichtungssystem (20) an der Zelle abnehmbar befestigt ist.
  14. Elektrolysezelle (1) nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine elektrische Isolierung (27, 28, 28') zwischen der Zelle (1) und mindestens einem Dichtungssystem (20) montiert ist.
DE60209150T 2002-10-14 2002-10-14 Dichtungsystem für elektrolysezelle Expired - Lifetime DE60209150T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/FR2002/003513 WO2004035872A1 (fr) 2002-10-14 2002-10-14 Limiteur de fuite d'une cellule d'electrolyse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60209150D1 DE60209150D1 (de) 2006-04-20
DE60209150T2 true DE60209150T2 (de) 2006-11-02

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ID=32104289

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60209150T Expired - Lifetime DE60209150T2 (de) 2002-10-14 2002-10-14 Dichtungsystem für elektrolysezelle

Country Status (18)

Country Link
US (1) US7678244B2 (de)
EP (1) EP1552040B9 (de)
CN (1) CN100540751C (de)
AR (1) AR041385A1 (de)
AT (1) ATE317461T1 (de)
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