DEP0007683DA - Elektrolyse-Schmelzofen, insbesondere zur Her- stellung von Aluminium. - Google Patents

Description

Elekt-rolyse-Sohiaelsofen, insb-^s« gar Hersteilung τοπ ■ Aluminium·

Als Kangel «irlct sicii bei. den bisher verwendeten Schmelzöfen vor allem aus, dass sie wirtsefcaftlisli nicht yoII ausg werden können* Dies liegt ^eaentlioii aucii daran, dass sie bei möglicher elektrischer Höchstbelastung in diesen Fällen unmittelbar unter den Anoden im Vergleich, zum Bereich iüösf Umgebuüg der Anoäen zu hohe Tempsraturvjerte liefern, was einen ungleichmäßigeo schädlichen 3ciunelzvorgang zur Folge hat« Dieser Übel« stand int vor allem vorherrscnenö bei $fsn, die Anoöen mit gros-> ser ^uerschnittsfläche verwenden. Solche Ofen haben übη weiteren Maeirteilj, dass ihre Bedienung ißegen der dabei zu bewältigen-· den ScJawerarbeit sehr aristrengsnd iet«

Aber aucü üfan rait einer grösaeren Anzahl kleiner Anoden unwirtschaftlich.. Hie stellen baulich gleiciifalls einen be-·

i-Luf?;anö. clt-r, der jedoch elektrisch nictit vollwertig ausgenutzt "werden kann. 'Diese öfen erforöer-n ©bsnso viel Beäiö*· aungsarbelt. Ferner ist bei ihnsn der Verlust an !elektrodenmaterial durch üie vielen unbrauchbar %erdenäan Reststüeke erheblich·

Die Erfindung bezve&kt die Schaffung eines mit iiatfaoü'e uuÄ Äßoäen arbeitenden. Batimeliot&ns elektrolytisohar Art, bei uem die aufgezeigten BiIiBIiebkeiten behoben sind. Diea u'irä. erreicht diiroh sine Heiae neuer i£-inzelmaSn.aiimen_s die bei elektrischen Sciimelfcöfeii jeder Art mit Vorteil anx^endibar sindj insbesondere aucii bei Alumißiumschmelzöfen· Hiöibei Irommt es ic erster Linie darauf an, die Voraussetzungen dafür su schaffen, äass üem gsö- -zen SeiiaelEbad sn allen Stellen Tseitgefeenö. gleiche reiaperator-■ werte gesieaert sind« Dies gewährleistet ein. neuartiger Kathode» Dabei ist ausseröem für die Be"brauehsc!auer des Ofens

üass eine möglichste Schonung der ganzen Kathode-erreicht ist und sw ar- trotz dauernder Einhaltung τοπ elektrischen

die bei Bö e hat temperst urea eine ferlf^?ir*

zu&gszeit■für den ArbeitsprozeB erzielea lassen. Dureh

von Anodeneiektroäejä mittlsrer G-rösss Ib Terbinöang. reit ei«

ner neuen Hebezeugeajioräiiu.ng_#äie eine wesentlich® Ärfeöitserleichterung ermöglicht, sowie durch Spezi als. usbildmig übt Aß©·» <3,eß_f äie deren restloses aufbrauchen ermöglichen tififl dl© fesraeir in der Anode die .ütromleitungsverhältnisse -verbessert, »Irl Her erlangte Fortschritt noch werter vervollkommnet,

Der neue Schmelzofen» der dl© angeg.ebere7erbesse^tiag bringt» zeichnet sich erfindungjBgsmäß dadurch .aus, dass die Kethoöe sis Of enboäen aus einem mit as sich bekannter Dfezualseimig gefüllten Metallgittemerl; 'besteht, das sich über' dezr erstreckt und untenseitig insbesondere-mit Kühlkanal©» 1st, und dass die zugehörige Ahodensnoränung durch eine Mehr» zahl gleic^:hmäBig. über äer Kathodenflach© verteilter, restlos. aufbrauciibar aneinandarsetsbar aaageb 11 deter Einselanoäe^gebil« det ist, die lüit ihnen zugeordneter Hebezeugeanoränung einzeln.' verstell- und ausfahrbar sind»

Die Erfindung und de-r&n weitere Einzelheiten siad Eaehstöhend an Hand von Zeichnungen in Ausführuri-cabeisülelen näh&T erläutert und bsschrieben_T Es zeigen

SIg. 1 die G-rundriBanslcnt eines. neuen Aluminlumscnel^ofeii^

Fig, 2 einen vertikalen '.Efittelschnitt nach äer' Seimit-t;linie 1-1 in Fi'g. Ί,

Fig_a 3 eine Teilansicht von oben auf das Gitteiwris: ä®r Kathode ₃

Fig.. 3a and ο in Ansicht von obsn unö im Mltt-els.ehnitt einen ,Sinsetsboöen für die Gefache fies Gltterwerkes. aaoh Mg» %

.Fig. 4 die Seitenansicht■ auf .eine .'ichiene des EeWteisjagitterserlces _s

Big« 5' die Rohform äer neuen Anodenelefctrode in 8@iteiiaasi ciit und

S¹Ig₄ 6'in .ansicht von oben,

Tig.. 7s> 6 und S die Halterung und 3:·γumführung dar ii©öen Anode in. -gegenüber Fig* 5 .vergrösserter Darstellung and zwar la zwei um 9o° verschwenkten ' Seitenansichten Dnä in Ansioiit von oben,,,

l^;"ig* Ίο eine liusfahrvorrichtung für die Anoäsn uM

Fig. .11 in sciiexnatischer Darstellung eine Hebezeageanoräang für die Anoöenbedienung.

Der dargestellte SlelttroseJamelzofem bestskt e&tsprechend

Fig® 1 aus dem Ofenbeeken .1, des die Sohmelse. auf nimmt, and. in seiner Bodenfläehe als Kathode öle negative elektrische Strom-

zuführung enthält, ferner aus den zwölf runden iCohlselsktroäes. 2 mit einem DürcJbmesser von etwa 60 cm,, die als Anoden gleich«» mäßig auf die Ofenflache verteilt eingehängt sinü* BIe Ströazaführung der JLatüode wirä gebildet durch, einzeln© Fla<Jiaso.hieji©n 5_Λ die ziokzasicförmig gebogen iioeiikant zu einem Gitterwsrjfe ©Mt*» sprechend' Fig* 3 zusammengesetzt Tsercten, das den ganzen Ofenfeo» den einnimmt, Die Stromzuleitung erfolgt beidseitig an fsa aussen durchgeführten Endstücken 4-, ■ die durch mit s-ohluß versehener Querverbindung 5· zusammengeschlossen siaft* Das Gitterwerk ist an allen BerührungssteJJen 6 der gesöfaaffe» ilen Gefaoüe fest umeinander verschrsubt oder verschweißt» Is «ird nach, unten zn geschlosseB. äurcii. Auf setzen auf' eiae ,Eisenplatte 7j oäer es können auch in jedes Gefach BoäsßStilcke analog ilg_a Ja und is durch Schrauben oder Schweißen exBgesetst wer* den, die dann die !Festigkeit des 'Gitterwerks. noch -weiter verstärken* Pas GJäfcenserk wird mit an sich bekannter OfeflmlsehuBg aasgefülltj bestellend aus einer stromleiteriden,/ 'Eoä'le enthalten· den Masse und zwar· so, -dass äiese Hasse noch, etwa fels 2oem über den Oberraiad des Gitterwerlies hochatent, wobei aüsseräaa aas der .gleichen Ofenmischung nooii· die. Ofenwand S hoohgeführt ißt* Diese geilt Jedooa nicht bis zur äusseren Ofenummauerang 9.» sos· der η besitzt eine Holilumrandung 1o_# die mit feinkörnigem* u,sa-b-* gebußdenem Splitt ο*dgl. ausgestampft "wix*d„ Es entsteht sa ©at.·*· sprechend der Erfindung eine besondere schützende fiä soLiciit, die etwas Bachgeben kann und so gegen ia weitgehend schützt und 0.IaSe₈ falls öle doch auftreten B » sofort dadurch unschädlich meciat,. äass sich das austretende Metall im Splitt dieser Isolierschicht in feine Verästelungen aufteilt, so rs soil erstarrt und zugleich ξτοη selbst sofort wie·· der abäiohtet, ohne dass merkbare Verluste auftreten, die soast beim Aufreißen des Gfenmantels meist sehr beträchtlich sind und ein Aus-serbetriebsetzen erfordern.

Das durch die-'durchlaufenden Stromschienen 3 gebildete G-itter^-eris: der Kathode, uüs die Ofenmischung teilweise In sieh sufniiriHit, veriiiödert gleichfalls ein Aufreißen des OfeBboöess» Äusserdem sorgt dieses Sitter-werk dafür, dass die StrcaaTertellung über die ganze Eethode -weitgehend gleichmäßig gehalten, ist;». so dass der Ofea aleo' überall gleiche Temperaturem bat and aieMt aimittelfeaff unter .ilen Anod.sa eriiöhte Werte gibt« Dies -verbessert die TlHirkungeweise des Ofens weseatlleli. Ferner kommt hinfcu,- d&B

das Gitterwerk auf Lüf-timgskanälen 11 rufet, die eis in der TJnteriaauerimg 12 des "ofens freigelassen sinfl and mit oder Flüssigkeitskühlung betrieben iserclen könne-n. Dies© Eühl&xig sciiafft einerseits eine erhebliche Schonung der K$.i;Jtiöäe Lebensdauer dsäurcli beträchtlich, verlängert -w lässt, sie sonst auf äie Dauer nicht ohne S ο ha des mögllejie trisehe Eöelrisbelasttmgen 'des Ofens zu, äie eine beachtliche duktionssteigerung EUi* Folge haben* Brwälmt .sei noafa, flagg Si© Stromzuleitung für äie Kat-hoöe im Sinn© öer nach fler Srfimflasg vorgeschlagenen Stroms chi enenvergitterung in flsr feelse ausgeführt sein kann.

Ein iseseirtlicher Mangel bei elektrischen

e liegt darin, äass iiniaer -wieder Eisenverunreinlgaagöji

ΰer απode.nhaIteiLung -kS-l,_verfara_LUG,ht.en Q ¹

bei der Bedienung der Anoden. Ebenso'ist ein Übela^suä.» äss-s äer liest teil der zu. kurz, geisroi'denen Anociei^bisliar i.ramsr bar lÄ'uräe, tjss einen, itändigen Yerlust if?ertVoll@3S Materials ■stellt. Auch hierin bringt öle Srfinäung jetzt grundsätzlich Ab« hilfe durcüi 3'okaffu.Eg einer Elektrode, äie restlos aa&rsuenter ist, inäeiTi das 2;u kürz gewordene Endstück unten an eine Seaelsk*f trod© ansetzbar gemseht ist» Fig. 5 zeigt die Bonform sifier SlA trofle .mit dieser Jiögliöhkeit. Sie hat am oberen 3nä@ mine sofewal bensciifjaiizartige Feder IJ miü am unteren Snde eine s.olche 14, so ässs das su kurse SiÄtück einer verbraaoiiten _#

wie in. Fig» 5 gestrichelt eingesei Diinet ist, unten äisroti-/Einschieben angesetzt wera'en lca&Eu Die Rohelektroöa iiat. aüsserdem vier nach oben .Konisch schmaler werdenüe Längs Isolier" Ί5', iß al ss können ebenfalls entsprechend konisch gehaltο·η© Aluminium«* leisten 16 τοπ unten her eingesetzt werden, äie äann als in Inneren äer illektroäe liegende StrorasaführiingsscMeiieii äleaen· und .so lang bemessen sind, dass sie; oben und. unten ein kurE.ee Stück vorragejtjj, das claim Beeil Bussen umgebogen, werden kama._f um es oben mit eier äusseren otrocisuleitung ftir die Elektrode am ■äen Stellen 1? in irgend einer geeigneten leise lösbar suB, äuroh Schrauben su verbinden bz-s^:i unten durch die XJmbiegang Kontaktfläciie für· das -aufgeaeliobehe Sndstiiok zu schaffen für dessin ebenfalls umgebogene Endstücke der Leistea.· 16* Die AussenstromzuleitUBg aer Elektrode bestaa-t ds bei aus sw el fest* ÜmfassungsbäjiäeiPEt' 18 und 19.» die daroh

« 3

2o sit eia-aader-. Tenancies siafl,

19 bei solion ver&raueilten kürzer gemer-äeitiHi iiaoäea höher gestellt -werden fesim and ösibei euch öle !.eisten 2© mit .hefe«? stellbar sind.

©.©trageja «erden, die &noäen 2 tom gwei LasG&ea. 21 »nfl. 22,, die .&i« Sehwalbenscfeifisazfeler 13 Gfit-eygr-eil'es und flsreii ein SiI** seftemstrueii 23 miteinander verse&raetbfc sind*. Dieses BSlttelstüeic hat eic Loeh 24· -jsur Burchführung tes B^;ols®ns far äes Aaflxliig©3?Iag wobei ,die 'i^T&ißk.ßva&g öQsJBelsem» 2.6 durch eise

2? erfolgt?. J3ey Bolzen· 26 is* -aassefdüsi gegen flas stück EJ? abis©liert, aa üe© aa den. ptlrnseitsE die gea 2Θ äureJbi Soiiraufaeji aagekle.smBt sind.« Von diesem Swisohsnstüek geilen da.Bü öle St.rOse.üseÄliisse tt'aroii ferbindungsstückö 2,9 an " obei^^ tjmfasssiingsbanä .18 und von dort, wie sehen b&grehrieban» in die' Innenleitungaleisten i6 Ie äer Hlekt3?eäe_#. äi© von, unten her mit Anzug fest eingetrieben ωά -βτβηΐιιβίΐ 'noca Tergosses. siuä QlE einen guten Stromübergang au ©rsielen« Biese aus. Aluminium fee«- stehenden Stroiasöfeienen 16 seiimelzeß beim ¥erbrs?aciieja Ser trod© mit ab und stellen keinerlei Veranreinigungen öer »camelse dar.

Die sent! Elektrode besitzt. MnsselaufliängttBg» Sie ist znm dieneti aus .d«m OfeEbereieii easfaiirbar« Hierzu kenn eine t:eiig entsprechend Fig. Ic dienen, öie aus einem Wagen-'5© übt über den einzelnen S3,ektrodenreinen in eilten an Q,u©r 51 befestigtem Schienen 32 nnü 35 estlang. fähsgsr ist, wobei fli© fragseile. 34- öer Slaktroä©ii 2 2wi sehen öie sea sejiieaen 32 anö 33 .iiinäuroligreiren. Der Wagen 3'© ist deaeEt»pr«oh©nd zweiteilig., Jeäe Hälfte seeitst eins 'Tragrolle 35 üßä darüber stetieod ©iae gegen sei-Glie'iies Kippen sichernde Laufrolle |§» öie beide;'in des öC'liienen^ und j?3 'laufenj 'v/ie Fig. io seigt* JeSer Wagentsil greift dabei zum '!.afasilsirieii äer Sleixtrsäe mit seinem Tra-garm .3? swiseheB. aie Aasät^.e JS am -"TragringbolEea 25 eis, se clgss dann nach Losem des Seils ,34-die Slekt.rode aus dem Bereiea. äer Schmelze aasgefäiirea -werden kann., ßseMeai sie auTor entspreohend. JaoeJagasogssa cordon ist. Zur Sieiiertine der· Aufhängung; der 'SIeKtrode 2 im Wages 3o köaaea di'e greif enden Trcngarmt-eile geeignet -sasam« e 8 ο hl b.s s en werden. Aueeerflem tferbindet beide Wegeoteilö ei'a

3>9.# der im seinen -Zapfen vertikal verse ins eß& bar i-st» se' dass der lagen .mit seinen beidon Hälften trotz ooe.li gespanatem

Tragseil J4 von beiden Selten bor genau über die llaktroäe gefahren seräen kann» Das Gleich.® gilt Tür das Wegfahren äes' Wagens nach Anhängung des Tragseils j4 bei neu eingehängt; er Slekfcroäe· Diese Transporteinrichtung erxaogliefrt ausseräem ©ine weseat lioli© iLrbeitse.rlaiolitei'UEg und zwingt die Arbeiter nicht mehr zu «ci»³erer Arbeit im lieissen Sereicii üer SchmelzB. Ferner maaiit sie ate- Terwendung grösserer E'lektroaea möglich., oline ÄrbeitRersehwöt¹«. mis zu. .Veru.rsa.ehan, weil die Elektroden bequem zur Bedienung aussingefahreii werden 'können..
In FIg₈ Il ist schliosslicJa noch schema ti sch eiae iLnoränune

die. es ermöglicht» samtIione Slektroäeii des Ofens, gemeinsam zu heben oäer zu senken_s ura üadurok die ah sich bekennte Taa« ■ psraturregelußg vorzcinehnien» Ausserdem tsesitst aber jede Slaktroäe 2 auch, ihre eigene lieb- anö Sack Vorrichtung,, um sie sioregeln. su könneöB Letztere kann z.B* je aus einer von oin.sia Sinzelmotor 4o mit Vorwärts-· unä riücteärtaeaag angetriebenen äeilrollentromniel 41· bestehen, öle auf gemeinsamen Querträgern ⁷-A ruhen, v/obei fliese Querträger ihrerseits e.ü. durch ein SoiarsubeBgetrielie 42 o<agl, heb- und. senkbar and· Auf diese Weise gehe© ds-nn. bei TTersteiluog äi@ger Träger J>i alle Elektroden gleichmäßig entspreoheiiä mit naeh oben oäer unten, isahraM sie ihr© Ilnzsleinstellung äurch. flie Triebe 4o und 41 erhalten.

Claims (1)

1. Pa t„e,B t an sp

   1.) llektrolysesoiuaolsofeix* iixsbes» zur Herstellung voa Aluminium» mit Stromzuführung durch Kathode und Aaoäea_a gekennzeichnet, dass die Ketlioä© als öfenboflen sa@ einem mit am sich bekannter Ofeamisoiiang gefülltem Metall gitterwerk besteht, des sieh über den Gfenfeoden erstreckt und untenseitig b®irorai4gt mit KtihlkeBälen versehen ist, und ässs d,ie zugehörig© Anoden·» anordnung üuroh eine Ifenrzahl gleichmäßig über äer Eatnoflenfliehe verteilter_s restlos atifbraüßlibsp anelnanflersetsbar öeter i;inzelanodea gebiläet ^^*_# die ait lhaen liebezeugöanordnung einzeln verstell- und ausführbar sinö*

   2.) Schmelzofen naQh. An.si.ruoh 1, äaäaroii geksmxselchxietj, dass das die Eathode biläenöe Gitterwerk aus Sen Ofenboden paj?al« IeI Surohsetsenden, en beiden Knäen mit elektriscbeaa

   ren Stromschiarien besteht, äie Tersteifesä quer Terbaauen sinftj, insbf?s. so, äass sie zusammen Tertikai ste* hende, mach, unten geschlossen© und iron, oben säuren dia OfeiaiiA^ gefüllte Gefächer bin des«

   3.) SchuteIsofen naola Anspruch 1 und 2_S üaäurcfe gelrennzeiebnet» dass die £trorasefcienen aus hochkant eingesetzt en» in Ihrer Längsrichtung wellen- oöer aiekzacfcartig abgebogenen ^lacrisciiienen bostehep_? die an den sich beim Bebeaaeinanaersetsea der SoMi neu berührenden Abbie^ungesteilen fest miteinander Terbunäen den,wobei diese StromscMeneii im ijbri en entrjedei* ?.uf einer schlogacnen Iläche aufrühenjdie als unterer Abschluß ein solcher Abschluss geschaffen ist durch in 3ie 5&wisehenräQiae zwischen die Schienen eingesetzte and fest mit diesen TsrböMea Teilstüclce«

   4.J[ Schmelzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß äer Boöes des Ofens untenaeitig mit iron einem I ühlraittel äurchströHitsa kanälen ausgestattet ist, die e*B» eu& ia äer Uatermauerung des OfenbodsBs frei gelassenen Durchlasses bestehe» 5») öcJimelzofen jiach i*nKpruefc Ί, öndurch geteiicssiebnetj, α ί

   die aus Ofemfiisoauiis bestehenüe seitwärts hochgezogene Öfenwaa-

   sv-ϊ is ob en sich und ihrer aus senuBvfas sung eine_öus bevorsagt feink3ml£en, eineest^mpftee us^b₄gebuiideneirLSi)littmaterfsi gebilfiehe isolierzwisehemBchioht tragt.

   fe») Schmelzofen nach Ansprach 1, dsöurcfc gekennzeichnet^ äass als Anodea S.ofcleelektroäeB verwendet sind₉ die sß ihrer oberen and enter©n Sfrinfläofae ineinsnderfügbsre Gesfsltöng besitsen, z*B_ä in SOrm vöh But aad Feier.

   7.) Elektrode Dach. Anspruch 6_P aadarch gekennzeichnet» dal ihr© obere Stirnfläche eine diametral verlaufende Schwalben»

   aiiafeäer trägt» äie einerseits zur Aufhängung, und. Stromzü-

   fü&ru&g.' der Elektrode dient und andererseits zum Einsetzen, als Bestanode -Ia die entsprechende Sutung in öer unteren Stirnfl

   8.) Elektrode nacfr Ansprucij. 6, äadurch, gekennzeichnet, daß sie mit Längslocijuii'g©n und in diese sur besseren Stromübertragung einsetzbaren Stromzui'ülirungalsis-tei; aus -Aluminium versehen sind»

   9«) Jä-lektrode nach Ansp.raoii 8, dadurch.-gekennzeichnet, dass i&re Läaeslooiiangeii unö die in diese τοη unten elnsetsbaren, StroBi-Zttf.iiiirLirieslelsteii sich naoii oben zu leicht k'onisca vergangen unä bevorzugt obers unä unten voz·stehen und nach aussen ©bbiegbar sind*

   1o.) Schmelzofen nach Anspruch 1_t äaflurcii .gekennzeichnet^ dass jede als A'ßoäe dienende llektiOöe Sxnselaufhängung, mlttele Seilzug hat; und äies« mit siner Hebezeuganordnuag ausgerüstet ist, äie alle Anoden gemeinsam bewegen lässt., so· öa.ss alle JSlek-Tcroden sowohl einzeln, .als ■ auch 'gemeinsam heb- und senkbar sind.«

   11,,) Schmelzofen nach iüisprueh 1 und 1o, dadurch gekennzeiöhnet^ dass jeder Heiiie vors. Anodenelektroden eine oberhalb dieser Elektroden iri Trägern fahrbare Vorrichtung zugeordnet ist, in dl«' die SleKtro'den mit ihr^n Traggliedern einMing- unä ausfß'arbar sind·.

   12„} aiektroäsnausfahx'TorriciitUiig nach Anspruch 1Ί, äaflureh gekennzeichnet, "de as öle se aus einem, --agsn besteht,, äer in sraei iron Trägern 'gehalte.aeii Fahrsoiiienen läuft, la deren Spurmitte die Aufiungeseile der Slektroden durchgreifen.,, wobei äsr Segaa bevorzugt aus ziaei .getrennten, jeder Schiene zugeordneten ?aJa.rteilair besteht»die jeweils übereinanderliegenä, gegen . seitliches JEippen.mitao-iützend.,- eine Trag» und Laufrolle besitseu und änveh einen Bügel mit vertikal schwenkbar esa Hundbogen miteinander bunden siaa_a