EP0048215A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Löschen eines Anodeneffektes bei der Aluminiumelektrolyse - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Löschen eines Anodeneffektes bei der Aluminiumelektrolyse Download PDF

Info

Publication number
EP0048215A1
EP0048215A1 EP81810350A EP81810350A EP0048215A1 EP 0048215 A1 EP0048215 A1 EP 0048215A1 EP 81810350 A EP81810350 A EP 81810350A EP 81810350 A EP81810350 A EP 81810350A EP 0048215 A1 EP0048215 A1 EP 0048215A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure medium
salts
lance
blowing
fine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP81810350A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tomas Arnason
Alwis Franke
Theodor Tschopp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcan Holdings Switzerland AG
Original Assignee
Alusuisse Holdings AG
Schweizerische Aluminium AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alusuisse Holdings AG, Schweizerische Aluminium AG filed Critical Alusuisse Holdings AG
Publication of EP0048215A1 publication Critical patent/EP0048215A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/20—Automatic control or regulation of cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/14—Devices for feeding or crust breaking

Definitions

  • the present invention relates to a method for quenching an anode effect in the production of aluminum by means of melt flow electrolysis and an apparatus for carrying out the method.
  • the inventors have therefore set themselves the task of creating a method and a device for carrying it out which allow an optimally short duration of the anode effect in aluminum electrolysis cells to be achieved with low conversion and operating costs.
  • the object is achieved in that, immediately after the occurrence of an anode effect, fine-grained salts with a pressure medium which do not impair the electrolysis process and lead to violent gas evolution at working temperature are passed through a suitable channel into the molten electrolyte and flung under the anodes will.
  • the crushing chisel also referred to for short as a blowing chisel, provided with flow openings and in the lower area with at least one outlet opening, is provided in the upper area with at least one supply hose for fine-grain salts and the pressure medium. If an anode effect occurs, a small amount of pressure medium is preferably blown through the chisel already when the device is at rest. The chisel is then lowered to the crust and pressed through it at least to such an extent that the openings of the blow chisel are immersed in the liquid electrolyte. The pressure medium flowing out of the openings prevents the penetration of molten electrolyte material.
  • the pressure medium and the salts are supplied via a lance which can be lowered into the electrolyte and has at least one outlet opening.
  • the metering of the pressure medium and the salts is carried out analogously to that described in the previous paragraph.
  • a gas is advantageously used as the pressure medium, compressed air being preferred in particular for economic reasons.
  • the amount of air blown in per chisel or lance, depending on the outlet opening, can be 5 - 50 l / min with throttled supply and 100 - 2000 1 / min with full load. be.
  • the fine-grained or dusty salts preferably consist of at least one carbonate of the alkali or alkaline earth metals. Under the influence of the molten electrolyte, the carbonates decompose into metal oxides and carbon dioxide within a very short time. Soda (Na 2 Co 3 ), limestone (CaC0 3 ) and magnesite (MgC0 3 ) may be mentioned as examples of suitable carbonates which do not contaminate the electrolyte with harmful elements.
  • the supply of the fine-grained salts can be carried out continuously or in portions, e.g. in batches of 150-250 g each. If one batch is not sufficient to extinguish an anode effect, more can be added.
  • the object set by the inventors is achieved by a storage container for salts with a closing cylinder, a combined measuring and blowing container arranged underneath with a blowing nozzle and a blowing chisel connected via a connecting hose and actuable by a pneumatic cylinder with an inner bore and Exit openings or through a lance insertable into a crust opening.
  • the top layer of this electrolyte 16 has solidified into a crust 18.
  • the anode carriers 12 are fastened to the anode carrier or to the cross member 20 by means of locks (not shown).
  • a storage container 22 for the fine-grain salts supplied to the electrolyte during an anode effect.
  • a closing cylinder 24 regulates the outflow of salts from this storage container 22.
  • the nozzle conveyor arranged below the storage container 22 for salts consists of a measuring and blowing container 26 and a compressed air tube 28 with a blowing nozzle.
  • the pourable salt is via a connecting hose 30 to the continuous piston rod with bore 34 of the blow chisels 36 transported, where it can be blown out of outlet openings 38 at its lower end.
  • the blow chisel 36 is in the rest position, with the lower end at the level A.
  • a pneumatic cylinder 32 By means of a pneumatic cylinder 32, the blow chisel 36 can be lowered into the working position B by h.
  • the crust 18 made of solidified electrolyte material is pierced.
  • this working position B salt which leads to violent gas evolution can be thrown or blown under the anodes 10.
  • the pneumatic cylinder 32 By actuating the pneumatic cylinder 32, the blow chisel is raised to the rest position A.
  • control elements and actuating means for the closing cylinder 24, the blowing nozzle and the pneumatic cylinder 32 are not shown. These are appropriately controlled by an appropriately adapted computer program.
  • blow chisel 36 shown in FIG. 2 shows its inner bore 40 and the outlet channels 38, 42 for pressure medium and salts.
  • the outlet channels or the outlet opening are of any geometric shape, but round openings with a diameter of 5-25 mm are preferred.
  • the blow chisel underside 44 is designed as a horizontal end face, but it can take on any shape that is expedient for a conventional crushing chisel.
  • the metering device shown in detail in FIG. 3 essentially consists of the storage container connected via flanges 46, 48 and the nozzle conveyor.
  • the outlet opening provided in the flange 46 for the salt located in the storage container 22 can be closed with a closure member 50.
  • a blowing nozzle 52 placed on the compressed air pipe 28 passes through a side wall of the measuring and blowing container 26 in its lower region.
  • the wall of the measuring and blowing container 26 diagonally opposite the blowing nozzle has an opening for the mixing space 54, to which the connecting hose 30 leading to the blowing tool 36 is connected.
  • a by-pass 31 opens into the connecting hose 30. During the lowering and / or lifting of the blow chisel 30, little pressure medium is blown out through the outlet openings 38 or 42 without added salt. In these phases, the pressure medium does not flow through the nozzle conveyor, but through the By-pass 31.
  • the crushing chisel 56 of an electrolysis cell with point-shaped alumina addition (point feeding) shown in FIG. 4 always keeps a corresponding hole open in the crust 18.
  • the pressure medium and the salts are not through the chisel 56, but rather through a lance 58 that can be lowered from the rest position A into the working position B by means of a pressure cylinder 60.
  • the lance has two outlet openings 38, 42 which act approximately in the horizontal direction.
  • the pressure medium emerging in the pull-up phase of the blow chisel or the L anze prevents the outlet channels 38, 42 from crusting with solidifying electrolyte material 16. This can be remedied even more effectively by freeing the blower chisel or the lance from solidifying crust material, which is not shown in the drawing and is known to the person skilled in the art.
  • the amount of pressure medium escaping in the lowering and lifting phase of the blow chisel or the lance is relatively small, because otherwise the fine powdered alumina lying on the crust 18 made of solidified electrolyte material for cell insulation would be whirled up to an intolerable extent.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

Der für Elektrolysezellen notwendige Anodeneffekt kann nach kurzer Zeit wieder gelöscht werden, wenn unmittelbar nach dessen Auftreten feinkörnige Salze mit einem Druckmedium durch einen geeigneten Kanal (34, 58) in den schmelzflüssigen Elektrolyten (16) geführt und unter die Anoden (10) geschleudert werden. Die den Elektrolyseprozess nicht beeinträchtigenden Salze führen bei Arbeitstemperatur zu einer heftigen Gasentwicklung. Der das Druckmedium und die Salze zuführende Kanal ist zweckmässig im Brechmeissel (36) oder in einer absenkbaren Lanze (38) angeordnet. Die Vorrichtung umfasst weiter einem Vorratsbehälter (22) für Salze mit einem durch einen Schliesszylinder 24 betätigbaren Verschlussorgan 50, einen darunter angeordneten kombinierten Mess- und Blasbehälter (26) mit einer Blasdüse (52) und einen zum Blasmeissel (36) bzw. zur Lanze (58) führenden Verbindungsschlauch (30) mit einmündendem By-pass (31).

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Löschen eines Anodeneffektes bei der Herstellung von Aluminium mittels Schmelzflusselektrolyse sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Für die Gewinnung von Aluminium durch Elektrolyse von Aluminiumoxid wird dieses in einer Fluoridschmelze gelöst, die zum grössten Teil aus Kryolith besteht. Das kathodisch abgeschiedene Aluminium sammelt sich unter der Fluoridschmelze auf dem Kohleboden der Zelle, wobei die Oberfläche des flüssigen Aluminiums die Kathode bildet. In die Schmelze tauchen von oben an einer Traverse befestigte Anoden ein, die bei konventionellen Verfahren aus amorphem Kohlenstoff bestehen. An den Kohleanoden entsteht durch die elektrolytische Zersetzung des Aluminiumoxids Sauerstoff, der sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu C02 und CO verbindet. Die Elektrolyse findet im allgemeinen in einem Temperaturbereich von etwa 940 - 9700 C statt. Im Laufe der Elektrolyse verarmt der Elektrolyt an Aluminiumoxid. Bei einer unteren Konzentration von 1 - 2 Gew.-% Aluminium im Elektrolyten kommt es zum Anodeneffekt, der sich in einer Spannungserhöhung von beispielsweise 4 - 5 V auf 30 V und darüber auswirkt. Dabei bilden sich an der Anodenunterseite Gasblasen, die dort haften bleiben und die Benetzung der Anode mit dem Schmelzfluss verringern.
  • Der Anodeneffekt wird beseitigt bzw. gelöscht, indem normalerweise zwei nacheinander ausgeführte Arbeitsgänge, bei modernen Zellen vollständig automatisiert, durchgeführt werden:
    • - Brechen der Kruste und Einbringen von Tonerde in das 3 Bad der Elektrolysezelle.
    • - Beseitigung der Gasblasen unter der Anode, beispielsweise durch vorübergehendes Einführen von Holzstangen oder Einblasen von Pressluft.
  • Die in der Praxis angewandten Verfahren zum Löschen des Anodeneffekts haben den Nachteil, dass sie verhältnismässig lange dauern. Schon nach dem in der DE-PS 16 08 232 beanspruchten Verfahren ist versucht worden, diese "Zünderzeit" wesentlich, bis auf 20 - 30 Sek., zu senken. Dabei wird die Elektrolytkruste mit mindestens einem maschinell angetriebenen Werkzeug durchstossen und durch in dem Stosswerkzeug befindliche Leitungen ein gasförmiges Medium dem Elektrolyten zugeführt.
  • Aus der SU-PS 458 625 ist es bekannt, den Anodeneffekt in Aluminiumelektrolysezellen zu löschen, indem staubförmiges Karbonat von Alkali- oder Erdalkalimetallen unter die Anoden in die Zelle eingeführt werden. Da die Zerfallsprodukte dieser Karbonate Komponenten der Aluminiumelektrolyse sind, wird durch deren Zuführung keine merkliche Veränderung der chemischen Zusammensetzung des Elektrolyten herbeigeführt. Die SU-PS 458 625 offenbart nicht, wie die staubförmigen Karbonate in das Bad gegeben und unter die Anoden geführt werden.
  • In der Praxis der Anmelderin hat sich gezeigt, dass die bekannten Verfahren zum Löschen von Anodeneffekten bei den heutigen Zellendimensionen mindestens 2 - 3 Min. dauern. Der nützliche Effekt eines auch "Zünder" genannten Anodeneffekts wird jedoch in wesentlich kürzerer Zeit, beispielsweise in einer halben Minute, erreicht. Ein länger dauernder Anodeneffekt bedeutet neben einem unnötigen Energieverlust eine übermässige Wärmeentwicklung in der Elektrolysezelle.
  • Die Erfinder haben sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen, die eine optimal kurze Zeitdauer des Anodeneffektes bei Aluminiumelektrolysezellen, mit geringen Umrüstungs- und Betriebskosten, zu erreichen erlauben.
  • In bezug auf das Verfahren wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass unmittelbar nach dem Auftreten eines Anodeneffekts den Elektrolyseprozess nicht beeinträchtigende, bei Arbeitstemperatur zu einer heftigen Gasentwicklung führende, feinkörnige Salze mit einem Druckmedium durch einen geeigneten Kanal in den schmelzflüssigen Elektrolyten geführt und unter die Anoden geschleudert werden.
  • Der nach einer ersten Variante mit Durchflussöffnungen und im unteren Bereich mit mindestens einer Austrittsöffnung versehene Brechmeissel, auch kurz mit Blasmeissel bezeichnet, ist im oberen Bereich mit mindestens einem Zufuhrschlauch für feinkörnige Salze und das Druckmedium versehen. Wenn sich ein Anodeneffekt einstellt, wird vorzugsweise schon in Ruhestellung der Vorrichtung eine geringe Menge von Druckmedium durch den Meissel geblasen. Anschliessend wird der Meissel zur Kruste abgesenkt und mindestens soweit durch diese hindurchgedrückt, dass die Oeffnungen des Blasmeissels in den flüssigen Elektrolyten eintauchen. Das aus den Oeffnungen strömende Druckmedium verhindert das Eindringen von schmelzflüssigem Elektrolytmaterial. In dieser Arbeitsposition wird eine wesentlich rössere Menge von Druckmedium ausgeblasen, wobei gleichzeitig das feinkörnige Salz zum Druckmittel zudosiert wird. Nach dem Löschen des Anodeneffekts wird die Salzzufuhr abgestellt und die Zufuhrmenge des Druckmediums gedrosselt. Während immer noch wenig Druckmittel aus dem Blasmeissel ausfliesst, wird dieser wieder in Ruhestellung gehoben.
  • Nach einer andern, bei Elektrolysezellen mit ständig offen gehaltener Tonerdeeinspeiseöffnung (Mittel- und Querbedienung, Point-feeding) andwendbaren Variante erfolgt die Zufuhr des Druckmediums und der Salze über eine in den Elektrolyten absenkbare Lanze mit mindestens einer Austrittsöffnung. Die Dosierung des Druckmediums und der Salze erfolgt analog der im vorstehenden Absatz beschriebenen.
  • Als Druckmedium wird vorteilhaft ein Gas eingesetzt, wobei insbesondere aus wirtschaftlichen Gründen Druckluft bevorzugt ist. Die eingeblasene Luftmenge pro Meissel bzw. Lanze kann, je nach Austrittsöffnung, bei gedrosselter Zufuhr 5 - 50 l/min., bei Vollast 100 - 2000 1/min. betragen.
  • Die feinkörnigen bzw. staubförmigen Salze bestehen vorzugsweise aus mindestens einem Karbonat der Alkali- oder Erdalkalimetalle. Unter der Einwirkung des schmelzflüssigen Elektrolyten zersetzen sich die Karbonate innerhalb sehr kurzer Zeit in Metalloxide und Kohlendioxid. Als Beispiele für geeignete Karbonate, welche den Elektrolyten nicht mit schädlichen Elementen verunreinigen, seien Soda (Na2Co3), Kalkstein (CaC03) und Magnesit (MgC03) erwähnt.
  • Bei in den schmelzflüssigen Elektrolyten eingetauchtem Blasmeissel kann die Zufuhr der feinkörnigen Salze kontinuierlich oder portionenweise, z.B. in Chargen von je 150 -250 g, erfolgen. Genügt eine Charge nicht zum Löschen eines Anodeneffekts, so können weitere zugeführt werden.
  • Die erfindungsgemässe Kombination von in den Elektrolyten eingeblasenem Druckmedium und einem zu heftiger Gasentwicklung führenden Salz ist derart wirksam, dass der Anodeneffekt sogar vor der erwünschten Zeit gelöscht sein könnte. Insbesondere bei vollautomatischen, mittels EDV gesteuerten Zellen ist deshalb vorgesehen, dass das Löschverfahren für den Anodeneffekt erst verzögert, z.B. nach 10 - 30 Sek., ausgelöst wird.
  • In bezug auf die Vorrichtung wird die von den Erfindern gestellte Aufgabe gelöst durch einen Vorratsbehälter für Salze mit einem Schliesszylinder, einen darunter angeordneten kombinierten Mess- und Blasbehälter mit einer Blasdüse und einem über einen Verbindungsschlauch angeschlossenen, durch einen Pneumatikzylinder betätigbaren Blasmeissel mit einer inneren Bohrung und Austrittsöffnungen bzw. durch in eine Krustenöffnung einführbare Lanze.
  • Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
    • - Fig. 1 eine stirnseitige Teilansicht der aufgeschnittenen Elektrolysezelle mit der Vorrichtung zum Löschen von Anodeneffekten,
    • - Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch das untere Ende eines Blasmeissels,
    • - Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine Dosiervorrichtung, und
    • - Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den unteren Teil einer Vorrichtung zum Löschen von Anodeneffekten, mit einer Lanze.
  • Die Kohleanoden 10, welche von den Anodenstangen 12 getragen werden, tauchen von oben in den auf dem flüssigen Aluminium 14 liegenden Elektrolyten 16 ein. Die oberste Schicht dieses Elektrolyten 16 ist zu einer Kruste 18 erstarrt. Die Anodenträger 12 sind mittels nicht eingezeichneter Schlösser am Anodenträger bzw. an der Traverse 20 befestigt.
  • Mit dem ebenfalls nicht eingezeichneten ortsfesten Zellenaufbau verbunden ist ein Vorratsbehälter-22 für die während eines Anodeneffekts dem Elektrolyten zugeführten feinkörnigen Salze. Ein Schliesszylinder 24 regelt den Abfluss von Salzen aus diesem Vorratsbehälter 22.
  • Der unterhalb des Vorratsbehälters 22 für Salze angeordnete Düsenförderer besteht aus einem Mess- und Blasbehälter 26 sowie einem Druckluftrohr 28 mit einer Blasdüse.
  • Das schüttfähige Salz wird über einen Verbindungsschlauch 30 zu der durchgehenden Kolbenstange mit Bohrung 34 des Blasmeissels 36 transportiert, wo es an dessen unterem Ende aus Austrittsöffnungen 38 ausgeblasen werden kann. Der Blasmeissel 36 befindet sich in Ruhestellung, mit dem unteren Ende auf der Höhe A. Mittels eines Pneumatikzylinders 32 kann der Blasmeissel 36 in die Arbeitsstellung B um h abgesenkt werden. Dabei wird die Kruste 18 aus erstarrtem Elektrolytmaterial durchstossen.
  • Wie mit gestrichelten Linien angedeutet wird, kann in dieser Arbeitsstellung B zu einer heftigen Gasentwicklung führendes Salz unter die Anoden 10 geschleudert bzw. geblasen werden. Durch Betätigung des Pneumatikzylinders 32 wird der Blasmeissel wieder in die Ruhestellung A gehoben.
  • Einfachheitshalber sind Steuerungsorgane und Betätigungsmittel für den Schliesszylinder 24, die Blasdüse und den Pneumatikzylinder 32 nicht eingezeichnet. Diese werden zweckmässig von einem entsprechend adaptierten EDV-Programm gesteuert.
  • Das in Fig. 2 dargestellte untere Ende eines Blasmeissels 36 zeigt dessen innere Bohrung 40 und die Austrittskanäle 38, 42 für Druckmedium und Salze. Die Austrittskanäle bzw. die Austrittsöffnung sind von beliebiger geometrischer Form, runde Oeffnungen mit 5 - 25 mm Durchmesser sind jedoch bevorzugt. Die Blasmeisselunterseite 44 ist im vorliegenden Fall als horizontale Stirnseite ausgebildet, sie kann jedoch jede für einen üblichen Brechmeissel zweckmässige Form annehmen.
  • Die in Fig. 3 im Detail dargestellte Dosiervorrichtung besteht im wesentlichen aus dem über Flansche 46, 48 verbundenen Vorratsbehälter und dem Düsenförderer. Die im Flansch 46 vorgesehene Austrittsöffnung für das im Vorratsbehälter 22 befindliche Salz ist mit einem Verschlussorgan 50 verschliessbar.
  • Eine auf das Druckluftrohr 28 aufgesetzte Blasdüse 52 durchgreift eine Seitenwand des Mess- und Blasbehälters 26 in dessen unterstem Bereich. Die der Blasdüse diagonal gegenüberliegende Wand des Mess- und Blasbehälters 26 weist eine Oeffnung für den Vermischungsraum 54 auf, an welchen der zum Blasmeissel 36 führende Verbindungsschlauch 30 anschliesst.
  • In den Verbindungsschlauch 30 mündet ein By-pass 31. Während des Absenkens und/oder Hebens des Blasmeissels 30 wird durch die Austrittsöffnungen 38 bzw. 42 wenig Druckmedium ohne zudosiertes Salz ausgeblasen. In diesen Phasen fliesst das Druckmedium nicht durch den Düsenförderer, sondern durch den By-pass 31.
  • Das Verhältnis des dem Elektrolyten zugeführten Salzes zum Druckmedium wird durch den Abstand der Blasdüse 52 von der Eintrittsöffnung des Vermischungsraumes 54 bestimmt:
    • - Ist der Abstand der Düse von der Oeffnung gross, wird verhältnismässig viel Salz gefördert.
    • - Ist der Abstand der Düse von der Oeffnung jedoch klein, werden nur geringe Mengen von Salz gefördert.
  • Der in Fig. 4 dargestellte Brechmeissel 56 einer Elektrolysezelle mit punktförmiger Tonerdezugabe (Point-feeding) hält in der Kruste 18 stets ein entsprechendes Loch offen. Das Druckmedium und die Salze werden im vorliegenden Fall nicht durch den Meissel 56, sondern durch eine mittels eines Druckzylinders 60 von der Ruheposition A in die Arbeitsposition B absenkbare Lanze 58. Dabei wird das ständig offen gehaltene Loch in der Kruste 18 durchgriffen. Die Lanze hat zwei ungefähr in horizontaler Richtung wirkende Austrittsöffnungen 38, 42.
  • Durch das in der Hochziehphase des Blasmeissels bzw. der Lan- ze austretende Druckmedium wird verhindert, dass die Austrittskanäle 38, 42 mit erstarrendem Elektrolytmaterial 16 verkrusten. Die Abhilfe kann noch wirkungsvoller erfolgen, indem in der Zeichnung nicht dargestellte, dem Fachmann bekannte Flussabstreifer den hochfahrenden Blasmeissel bzw. die Lanze von erstarrendem Krustenmaterial befreien.
  • Die in der Senk- und Hebephase des Blasmeissels bzw. der Lanze austretende Druckmediummenge ist verhältnismässig gering, weil sonst die zur Zellenisolation auf der Kruste 18 aus erstarrtem Elektrolytmaterial liegende feinpulverige Tonerde in untragbarem Masse aufgewirbelt würde.
  • Beim Auftreten eines Anodeneffekts in der Zelle zur Herstellung von Aluminium erfolgt das Löschen mittels Computersteuerung bzw. manuell auf folgende Art:
    • a) Der Schliesszylinder 24 hebt das Verschlussorgan 50 und schliesst den Mess- und Blasbehälter 26 gegenüber dem Vorratsbehälter 22 ab.
    • b) Das Ventil für den By-pass 31 wird geöffnet, zum direkten Blasen von wenig Druckmedium durch den Blasmeissel bzw. die Lanze.
    • c) Der Pneumatikzylinder 32 senkt den Blasmeissel 36 oder der Druckzylinder 60 die Lanze 58, aus welchen kontinuierlich Druckmedium austritt, diese durchgreifen die Kruste 18 und ihre Stirnseite erreicht Position B unterhalb des Anodentisches im Bereich der Interpolardistanz zwischen Anode und Kathode.
    • d) Nach dem Erreichen von B wird durch Oeffnen des Ventils des Druckluftrohrs 28 die Blasvorrichtung eingeschaltet und dosiert Salz in den Elektrolyten unterhalb der Anoden geblasen. Vorgängig wurde das Ventil zum By-pass 31 geschlossen.
    • e) Erfordert das Löschen des Anodeneffektes mehr als eine Portion Salz, so wird das Verschlussorgan 50 ein-oder mehrmals abgesenkt. Dabei wird der Mess- und Blasbehälter 26 wieder mit Salz gefüllt.
      Bei kontinuierlicher Zudosierung des Salzes dagegen wird das Verschlussorgan 50 nur wenig abgesenkt und in dieser Stellung belassen.
    • f) Nach dem Löschen des Anodeneffekts wird Ventil zum By-pass 31 geöffnet, dasjenige zum Druckluftrohr 28 geschlossen und der Pneumatikzylinder 32 bzw. der Druckzylinder 60 so betätigt, das der Blasmeissel 36 bzw. die Lanze 58 in die Ruhestellung A gehoben werden.
    • g) Der Schliesszylinder 24 senkt das Verschlussorgan 50 ab, wodurch der Mess- und Blasbehälter 26 wieder vollständig mit Salz gefüllt wird.

Claims (10)

  1. l. Verfahren zum Löschen eines Anodeneffektes bei der Herstellung von Aluminium mittels Schmelzflusselektrolyse, dadurch gekennzeichnet,
    dass unmittelbar nach dem Auftreten eines Anodeneffekts den Elektrolyseprozess nicht beeinträchtigende, bei Arbeitstemperatur zu einer heftigen Gasentwicklung führende, feinkörnige Salze mit einem Druckmedium durch einen geeigneten Kanal (34, 58) in den schmelzflüssigen Elektrolyten (16) geführt und unter die Anoden (10) geschleudert werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium mit den Salzen durch eine Bohrung (34) im Brechmeissel (36) oder eine Lanze (58) in den Elektrolyten (16) geführt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechmeissel (36) bzw. die Lanze (58) mit einer geringen Menge ausfliessenden Druckmediums bis unter die Kruste (18) abgesenkt (B), dann die Menge des ausfliessenden Druckmediums unter Beigabe des feinkörnigen Salzes erhöht, und schliesslich der Brechmeissel (36) bzw. die Lanze (58) mit nun wieder geringer Menge ausfliessenden Druckmediums gehoben wird (A).
  4. 4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein gasförmiges Druckmedium, vorzugsweise Druckluft, eingesetzt wird.
  5. 5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass als feinkörniges Salz mindestens ein Karbonat der Alkali- oder Erdalkalimetalle, vorzugsweise staubförmig, eingesetzt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Soda (Na2Co3), Kalkstein (CaCO ) und/oder Magnesit (MgCO ) eingesetzt wird.
  7. 7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass das feinkörnige Salz portionenweise, vorzugsweise je 150 - 250 g, zugeführt wird.
  8. 8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der feinkörnigen Salze mittels eines Druckmediums 10 - 30 Sek. nach dem Beginn des Anodeneffektes ausgelöst wird.
  9. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 8,
    gekennzeichnet durch
    einen Vorratsbehälter (22) für Salze mit einem Schliesszylinder (24), einen darunter angeordneten kombinierten Mess- und Blasbehälter (26) mit einer Blasdüse (52) und einen über einen Verbindungsschlauch (30) mit einmündendem By-pass (31) angeschlossenen, durch einen Pneumatikzylinder (32) betätigbaren Blasmeissel (36) mit einer inneren Bohrung (40) und Austrittsöffnungen (38, 42), wobei der Schliesszylinder (24), die Blasdüse (52), der Pneumatikzylinder (32) und die Oeffnungsventile für Verbindungsschlauch (30) und By-pass (31) mit Steuerungsorganen, vorzugsweise EDV, und Betätigungsmitteln verbunden sind.
  10. 10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 8,
    gekennzeichnet durch
    einen Vorratsbehälter (22) für Salze mit einem Schliesszylinder (24), einen darunter angeordneten kombinierten Mess- und Blasbehälter (26) mit einer Blasdüse (52) und eine über einen Verbindungsschlauch (30) mit einmündendem By-pass (31) angeschlossenen, durch einen Druckzylinder (60) betätigbare Lanze (58) mit mindestens einer Austrittsöffnung (38, 42), welche durch eine mittels eines Brechmeissels (56) ständig freie Krustenöffnung in den Elektrolyten (16) einführbar ist, wobei der Schliesszylinder (24), die Blasdüse (52), der Pneumatikzylinder des Brechmeissels (56), die Oeffnungsventile für Verbindungsschlauch (30) und By-pass (31) und der Druckzylinder (60) für die Lanze (58) mit Steuerungsorganen, vorzugsweise EDV, und Betätigungsmitteln verbunden sind.
EP81810350A 1980-09-09 1981-08-27 Verfahren und Vorrichtung zum Löschen eines Anodeneffektes bei der Aluminiumelektrolyse Withdrawn EP0048215A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH6745/80 1980-09-09
CH674580 1980-09-09
DE19803034104 DE3034104A1 (de) 1980-09-09 1980-09-11 Verfahren und vorrichtung zum loeschen eines anodeneffektes bei der aluminiumelektrolyse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0048215A1 true EP0048215A1 (de) 1982-03-24

Family

ID=25700100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP81810350A Withdrawn EP0048215A1 (de) 1980-09-09 1981-08-27 Verfahren und Vorrichtung zum Löschen eines Anodeneffektes bei der Aluminiumelektrolyse

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4417958A (de)
EP (1) EP0048215A1 (de)
JP (1) JPS5779191A (de)
AU (1) AU7438681A (de)
DE (1) DE3034104A1 (de)
ZA (1) ZA816007B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994000621A1 (en) * 1992-06-30 1994-01-06 Tovarischestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju 'mezhotraslevoi Tsentr Problem Ekologii I Effektivnosti Proizvodstva Aljuminia' Method for obtaining aluminium and other metals
EP0604664A1 (de) * 1992-06-30 1994-07-06 Tovarischestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju "Mezhotraslevoi Stentr Problem Ekologii Effektivnosti Proizvodstva Aljuminia" Verfahren zur gewinnung von aluminium und anderen metallen

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2158794C (en) * 1995-09-21 1999-08-10 Torstein Utigard Injection of alumina into soderberg cells
FR2860522B1 (fr) * 2003-10-02 2006-01-13 Pechiney Aluminium Procede et systeme de controle des ajouts de matieres pulverulentes dans le bain d'une cellule d'electrolyse destinee a la production d'aluminium
CN103668328A (zh) * 2013-12-14 2014-03-26 云南云铝润鑫铝业有限公司 一种消除铝电解槽阳极效应的装置及方法
CN105624729B (zh) * 2016-03-09 2019-01-22 新疆大学 一种阳极效应处理装置与方法
CN107497793B (zh) * 2017-09-30 2024-03-12 中冶赛迪技术研究中心有限公司 一种铝槽打壳锤头超声振动清洗装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1608232A1 (de) * 1967-04-07 1970-12-03 Alusuisse Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Ofens fuer die schmelzelektrolytische Gewinnung von Aluminium
SU458625A1 (ru) * 1969-01-07 1975-01-30 Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности Способ гашени анодного эффекта в алюминиевом электролизере
DE2530831A1 (de) * 1975-07-10 1977-01-27 Gewerk Eisenhuette Westfalia Vorrichtung zum einblasen von gas, wie insbesondere luft, in ein elektrolytisches aluminiumschmelzbad sowie zum brechen der kruste des schmelzbades

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3135672A (en) * 1959-01-16 1964-06-02 Nippon Light Metal Co Method for feeding alumina to electrolytic cell
BE503570A (de) * 1959-04-24
DE1250131B (de) * 1962-01-30 1967-09-14
US3622475A (en) * 1968-08-21 1971-11-23 Reynolds Metals Co Reduction cell control system
US3714002A (en) * 1970-09-02 1973-01-30 Reynolds Metals Co Alumina reduction cell and improved anode system therein
SU423885A1 (ru) * 1972-12-02 1974-04-15 В. Н. гузов Устройство для гашения анодного эффекта алюминиевого электролизера

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1608232A1 (de) * 1967-04-07 1970-12-03 Alusuisse Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Ofens fuer die schmelzelektrolytische Gewinnung von Aluminium
SU458625A1 (ru) * 1969-01-07 1975-01-30 Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности Способ гашени анодного эффекта в алюминиевом электролизере
DE2530831A1 (de) * 1975-07-10 1977-01-27 Gewerk Eisenhuette Westfalia Vorrichtung zum einblasen von gas, wie insbesondere luft, in ein elektrolytisches aluminiumschmelzbad sowie zum brechen der kruste des schmelzbades

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994000621A1 (en) * 1992-06-30 1994-01-06 Tovarischestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju 'mezhotraslevoi Tsentr Problem Ekologii I Effektivnosti Proizvodstva Aljuminia' Method for obtaining aluminium and other metals
EP0604664A1 (de) * 1992-06-30 1994-07-06 Tovarischestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju "Mezhotraslevoi Stentr Problem Ekologii Effektivnosti Proizvodstva Aljuminia" Verfahren zur gewinnung von aluminium und anderen metallen

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5779191A (en) 1982-05-18
US4417958A (en) 1983-11-29
AU7438681A (en) 1982-03-18
DE3034104A1 (de) 1982-04-01
ZA816007B (en) 1982-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2943296C2 (de) Vorrichtung zum punktförmigen Zuführen von Aluminiumoxid und Zuschlägen zu einem Elektrolyseofen
DE2135485C3 (de) Vorrichtung zum Zuführen von Aluminiumoxid
DE2156041C3 (de) Verfahren zum kontinuierlichen Schmelzen und Windfrischen von Kupferkonzentralen und Vorrichtung für dieses
DE2530831C2 (de) Vorrichtung zum Einblasen von Gas, wie insbesondere Luft, in ein elektrolytisches Aluminiumschmelzbad sowie zum Brechen der Kruste des Schmelzbades
DE3125096C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum portionenweisen Zuführen von Schüttgut
DE3305236A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur kontrolle der tonerdechargierung in einer schmelzflusselektrolysezelle
DE2521830A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur thermischen raffination von stark verunreinigtem kupfer in schmelzfluessiger phase
EP0048215A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Löschen eines Anodeneffektes bei der Aluminiumelektrolyse
DE2052528C3 (de) Fahrbarer Ofenmanipulator
DE2362657A1 (de) Verfahren zur metallbearbeitung unter zuhilfenahme eines lichtbogens und eines gasstrahls und hierzu dienende vorrichtung
DE1596617A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas
DE2943294C2 (de) Druckzylindersystem einer Einschlagvorrichtung
DE2731908C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Aluminium
DE3125045C2 (de) Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen von fluidisierbarem Schüttgut und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
EP1541699B1 (de) Verfahren zum rühren von stahl
DE2943295A1 (de) Vorratsbunker fuer eine einschlagvorrichtung
DE966101C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von schmelzfluessigem Aluminium und Aluminiumlegierungen mit Chlorgas
DE3047533C2 (de) Traverse für Schmelzflußektrolysezellen
EP0112279A2 (de) Vorrichtung zur portionenweisen Dosierung eines fluidisierbaren Schüttgutes und Verfahren zu deren Betrieb
DE950816C (de) Kohlebloecke fuer kontinuierliche Elektroden
AT271924B (de) Verfahren und Einrichtung zum automatischen Aufbrechen der Krusten von Aluminiumelektrolyse-Bäderbatterien und zum Chargieren dieser Bäder mit Tonerde
DE898816C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Erdalkalimetallen aus solche enthaltendem Alkalimetall
DE1471830C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung von Flachglas
DE1608232A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Ofens fuer die schmelzelektrolytische Gewinnung von Aluminium
DE1471975C (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ent~ fernen der Schlacke von der Oberfläche eines ßades aus geschmolzenem Metall bsi der Herstellung von Flachglas

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT CH FR GB IT NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19820916

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Withdrawal date: 19840126

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: TSCHOPP, THEODOR

Inventor name: FRANKE, ALWIS

Inventor name: ARNASON, TOMAS