KR20070112829A

KR20070112829A - Anode support apparatus

Info

Publication number: KR20070112829A
Application number: KR1020077022278A
Authority: KR
Inventors: 잉고 바이어
Original assignee: 비에치피 빌리튼 이노베이션 피티와이 엘티디
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-11-27
Also published as: TW200701540A; MY143811A; UA88064C2; BRPI0611458A2; US20070295601A1; CA2600059A1; EP1861523A1; EP1861523A4; ZA200706834B; JP2008533309A; CN101155947A; WO2006099672A1; EA200702065A1; EA011904B1; CN101155947B; PE20061223A1; AP2007004106A0

Abstract

An apparatus for supporting anodes above a cathode in an electrolysis cell comprising a superstructure, an anode beam to which a plurality of individual anodes (24) are attached, each anode having an anode stem (26) for attachment to the anode beam by a main clamp (54), the anode beam being adjustably mounted to the superstructure, an auxiliary clamp (56) for each anode stem (26), and at least one electrical beam (50) having connectors (52) providing electrical connection between the electrical beam (50) and the anode stems (26).

Description

Anode Support Device {ANODE SUPPORT APPARATUS}

본 발명은 예를 들어 알루미늄을 생성하기 위한 같은 전해조에서 양극을 지지하는 장치 및 방법에 관한 것이고, 구체적으로 전해조에서 이러한 양극의 위치를 조정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for supporting an anode in the same electrolytic cell, for example for producing aluminum, and more particularly to an apparatus and method for adjusting the position of such an anode in an electrolytic cell.

홀-헤로울트(Hall-Heroult) 공정에 의해 알루미늄을 생성하기 위한 알루미나의 전기분해가 잘 알려져 있으며 전자화학 반응을 포함한다. 이러한 공정은 다수의 음극들 및 양극들을 가지는 전기분해 탱크를 포함하는 전해조를 포함한다. 알루미늄 산화물은 알루미늄 산화물일 안에서 녹는 빙정석 기반 용기(cryolite based bath)로 공급된다. 전기분해 공정은 940℃ 내지 970℃ 사이의 용기 온도에서 가장 효율적이다. 양극은 양극이 매달려 있는 양극 빔(beam)을 기계적이고 전기적으로 연결하는 탄소 양극 블록 및 알루미늄 스템(stem)을 포함한다. 양극들은 전류가 통하는 양극-음극 격리 거리를 제공하도록 전해질 내에 부분적으로 담긴다. 전기분해 공정 동안, 알루미늄은 음극에서 생성되고 알루미늄 층의 상부에 떠있는 빙정석 용기와 함께 음극의 상부에 녹은 알루미늄 층을 형성한다. 전해조의 효율적인 작동을 위해, 양극-음극 간격은 소정의 최적 거리나 최적의 범위로 설정되고 유지되어야 한다. 양극-음극 간격이 너무 크면, 이는 전극들 사이에 상당한 전압 강하를 유발 하여서 전기분해로 원하지 않게 증가된 전력 생성을 야기한다. 간격이 너무 작으면 전기분해 공정은 적절하지 않고 비효율적이 된다.The electrolysis of alumina to produce aluminum by the Hall-Heroult process is well known and includes electrochemical reactions. This process involves an electrolyzer comprising an electrolysis tank having a plurality of cathodes and anodes. Aluminum oxide is fed to a cryolite based bath that melts in aluminum oxide. The electrolysis process is most efficient at vessel temperatures between 940 ° C and 970 ° C. The anode includes an aluminum stem and a carbon anode block that mechanically and electrically connects the anode beam on which the anode is suspended. The anodes are partially immersed in the electrolyte to provide a current-carrying anode-cathode isolation distance. During the electrolysis process, aluminum is produced at the cathode and together with the cryolite vessel floating on top of the aluminum layer, forms a molten aluminum layer on top of the cathode. For efficient operation of the electrolyzer, the anode-cathode spacing must be set and maintained at a predetermined optimum distance or optimal range. If the anode-cathode gap is too large, this will cause a significant voltage drop between the electrodes, resulting in undesirably increased power generation by electrolysis. If the spacing is too small, the electrolysis process is inadequate and inefficient.

종래의 탄소 양극에서, 양극 블록들이 주로 CO₂ 가스들을 생성하는 전기화학 반응 동안 연속하여 소모된다. 양극들의 연속적인 소모의 결과로서 양극-음극 간격은 시간이 지남에 따라 증가한다. 간격 거리를 유지하기 위해, 전해조 전압은 연속하여 감시되고 양극의 위치는 최적의 양극-음극 간격을 유지하도록 주기적으로 재설정된다. In conventional carbon anodes, anode blocks are continuously consumed during the electrochemical reaction that produces mainly CO ₂ gases. As a result of the continuous consumption of the anodes, the anode-cathode spacing increases over time. To maintain the spacing distance, the electrolytic cell voltage is continuously monitored and the position of the anode is periodically reset to maintain the optimum anode-cathode spacing.

연속적인 소모로 인해, 양극들은 약 4주의 제한된 수명을 가지며 4주 후에 그것들은 새로운 양극들로 대체되어야 한다. 짧은 주기에 전해조에서 모든 양극들 중 하나 이상을 교체하는 것이 화학적이고 열적 공정들과 심각한 간섭을 일으킬 것이라는 것이 당업자들에게 인식될 것이다. 그러므로, 주어진 전해조에서 날마다 하나의 양극만을 교체하여서 상기 전해조의 각각의 양극이 0 내지 대략 28일 사이의 다른 수명을 가지게 하는 것이 일반적이다.Due to the continuous consumption, the anodes have a limited life of about four weeks and after four weeks they must be replaced with new anodes. It will be appreciated by those skilled in the art that replacing one or more of all anodes in an electrolyzer in a short cycle will cause severe interference with chemical and thermal processes. Therefore, it is common to replace only one anode per day in a given cell so that each anode of the cell has a different lifetime between 0 and approximately 28 days.

종래의 전해조 디자인에서, 양극 빔(anode beam)이라고 일컬어지는, 이동가능한 양극 지지부가 상부구조에 의해 지지되어 있다. 양극들은 기계적 지지를 제공하고 양극들에 전류를 공급하는 이러한 양극 빔에 집적 클램프로 고정되어 있다. 보통 양극마다 단일의 클램프가 기계적 고정 및 양극 빔과 양극 스템의 전기 접촉을 위해 사용된다. 양극들과 음극 상부의 알루미늄 층 사이의 거리는 이어서 전체 양극 빔을 승강시키거나 하강시켜서 조절된다. 그리하여 양극들의 작동 수명 동안, 최적의 범위로 양극-음극 간격을 유지하도록 양극 빔을 승하강 시킬 필요가 있다.In conventional electrolytic cell designs, a movable anode support, referred to as an anode beam, is supported by a superstructure. The anodes are fixed with an integrated clamp to this anode beam which provides mechanical support and supplies current to the anodes. Usually a single clamp per anode is used for mechanical fixation and electrical contact of the anode beam and anode stem. The distance between the anodes and the aluminum layer on top of the cathode is then adjusted by raising or lowering the entire anode beam. Thus, during the operational lifetime of the anodes, it is necessary to raise and lower the anode beam to maintain the anode-cathode gap in the optimal range.

양극들의 소모로 인해, 양극 빔의 아래로의 움직임은 날마다 약 15 내지 20 mm의 범위로 되어 있다. 아래방향 움직임의 결과로서 양극 빔은 2주 내지 3주 후에 상부구조의 가장낮은 위치에 도달할 것이고 이어서 전해조 상부구조의 상부에 임시적으로 위치하는 보조 양극 승강 빔에 의해 승강되어야 한다. 양극 클램프들은 양극 빔이 그것의 상부 위치로 다시 돌아가도록 작동자에 의해 수동적으로 개방되는 동안 이러한 양극 승강 빔은 제 위치에 양극을 유지하는 장치와 함께 설비된다. 양극 빔이 그것의 상부 위치에 도달할 때, 모든 양극 클램프들은 작동자에 의해 닫혀야 한다.Due to the exhaust of the anodes, the downward movement of the anode beam is in the range of about 15 to 20 mm per day. As a result of the downward movement, the anode beam will reach the lowest position of the superstructure after two to three weeks and must then be lifted by the auxiliary anode elevating beam temporarily placed on top of the electrolyzer superstructure. The anode clamps are equipped with a device that holds the anode in place while the anode clamps are manually opened by the operator to return the anode beam back to its upper position. When the anode beam reaches its upper position, all anode clamps must be closed by the operator.

양극 빔이 양극 스템을 따라 미끄러지듯 위로 이동하는 동안 이러한 클램프 장치는 또한 양극 스템들 및 양극 빔 사이의 전기 접촉을 유지하도록 양극 스템 상에 높은 측면 압력을 가한다. 양극들을 승강시키는 공정은 상당한 안전 위험성을 내포하는데 왜냐하면 양극 스템들 상에 가해진 압력이 떨어져서 양극 스템들과 양극 빔 사이의 전기 접촉을 잃게 하기 때문이다. 그러한 경우에, 위험한 전기 아크(arc)들이 알루미늄 제련소의 변전소가 개방된 전기 회로로 인해 걸릴 때까지 일어난다. 그러한 경우, 양극 빔을 작동하는 작동자는 화상의 위험에 있게 된다.This clamp device also exerts high lateral pressure on the anode stem to maintain electrical contact between the anode stems and the anode beam while the anode beam slides up along the anode stem. The process of elevating the anodes poses a significant safety risk because the pressure applied on the anode stems drops and the electrical contact between the anode stems and the anode beam is lost. In such a case, dangerous electric arcs occur until the substation of the aluminum smelter is caught due to the open electrical circuit. In such a case, the operator operating the anode beam is at risk of burns.

따라서, 본 발명의 목적은 현재 장치들이 가진 하나 이상의 문제들에 기울이는 인간의 간섭 없이 자동적으로 양극 빔을 승강시키기 위한 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus for automatically elevating the binocular beam without human intervention inclining one or more problems with current apparatuses.

본 발명의 일 태양으로, In one aspect of the invention,

상부구조, 다수의 개별적인 양그들이 주요 클램프에 의해 양극 빔에 부착하기 위한 개별적인 양극 스템을 가지는 각각의 양극에 부착되는 양극 빔을 포함하는 전해조 내 음극 위에 양극을 지지하기 위한 장치, A superstructure, an apparatus for supporting a positive electrode on a negative electrode in an electrolytic cell comprising a positive beam attached to each positive electrode having a plurality of individual anodes having respective positive positive electrode stems for attaching to the positive beam by means of a main clamp,

각각의 양극 스템을 위한 보조 클램프, 및 상부구조에 의해 지지된 적어도 하나의 전기 빔이 제공되고,An auxiliary clamp for each anode stem, and at least one electric beam supported by the superstructure,

상기 양극 빔은 상부구조에 조정가능하게 장착되고, 전기 빔은 전기 빔과 양극 스템 사이의 전기 접촉을 제공하는 연결기를 가진다.The anode beam is adjustablely mounted to the superstructure, the electrical beam having a connector providing electrical contact between the electrical beam and the anode stem.

본 발명의 이러한 태양의 바람직한 형태로, 보조 클램프들은 상부구조에 대해 고정된 위치에 있다.In a preferred form of this aspect of the invention, the auxiliary clamps are in a fixed position relative to the superstructure.

일반적으로 공지된 전해조 기술과 달리, 본 발명의 양극 빔은 양극-음극 거리의 제어를 위한 양극을 수직 이동시키도록 하기 위해 양극 스템을 위한 기계적 고정이기만 하다. 양극 빔은 양극들에 전기를 전도하는 일을 더 이상 수행하지 않는다. 이러한 일은 바람직하게 전해조 상부구조의 중앙 상부에 고정된 적어도 하나의 전기 빔 및 복수의 플렉서블(flexible)들에 의해 제공된다. 이러한 플렉서블들은 바람직하게 전기 빔에 용접되고 볼트와 클램프 연결로 양극 스템의 상부에 부착되는 다수의 알루미늄 호일들로 만들어진다.Unlike generally known electrolyzer techniques, the anode beam of the present invention is merely a mechanical fixation for the anode stem to allow vertical movement of the anode for control of the anode-cathode distance. The anode beam no longer performs the work of conducting electricity to the anodes. This work is preferably provided by at least one electric beam and a plurality of flexibles fixed at the center top of the electrolytic cell superstructure. Such flexibles are preferably made of a number of aluminum foils which are welded to the electric beam and attached to the top of the anode stem in bolt and clamp connections.

이러한 방식으로, 기계적 고정과 양극의 높이 조절 일은 양극 스템들로의 전기적 연결과는 별개로 유지될 수 있다. 그리하여, 안전한 양극 스템들의 고정이 이동가능한 양극 빔에 제공되는 동안 중단되지 않은 전기 접촉이 전기 빔에 제공된다.In this way, the mechanical fixation and the height adjustment of the anode can be maintained independently of the electrical connection to the anode stems. Thus, an uninterrupted electrical contact is provided to the electric beam while secure anchoring of the anode stems is provided to the movable anode beam.

제2 태양으로, 본 발명은 복수의 개별적인 양극들이 각각의 양극 스템들에 의해 부착된 양극 빔을 포함하는 전해조들의 양극들과 음극들 사이의 거리를 조절하기 위한 장치를 제공하며, 각각의 양극의 양극 스템은 주요 클램프, 각각의 양극 스템을 위한 보조 클램프, 및 클램프들의 맞물림과 풀림을 하도록 하는 주요 및 보조 클랩프들의 작동을 제어하는 수단에 의해 양극 빔에 대해 제 위치에 유지된다.In a second aspect, the present invention provides an apparatus for adjusting the distance between the anodes and cathodes of electrolyzers comprising a anode beam having a plurality of individual anodes attached by respective anode stems, wherein each anode The anode stem is held in place with respect to the anode beam by means of the main clamp, an auxiliary clamp for each anode stem, and means for controlling the operation of the primary and secondary clamps to engage and disengage the clamps.

상기 장치에는 상부구조가 더 제공될 수 있다. 보조 클램프는 바람직하게 양극 빔의 승강 동안 보조 클램프를 지지하도록 상부구조에 고정된다.The device may be further provided with a superstructure. The auxiliary clamp is preferably secured to the superstructure to support the auxiliary clamp during the elevation of the anode beam.

본 발명의 제1 및 제2 태양의 바람직한 형태로, 주요 및 보조 클램프들의 맞물림 및 풀림은 공정 제어 컴퓨터에 의해 제어된다. 양극 변화 작동을 위해 필요한 전기 플렉스블들의 차단 및 재연결은 조종 크레인에 부착된 특수 도구에 의해 행해진다. 전기 플렉스(flex) 연결은 양극 블록의 유용한 수명의 말미에서 양극 변환을 수행하기 위해 개방되기만 할 것이다.In a preferred form of the first and second aspects of the invention, the engagement and release of the primary and secondary clamps are controlled by a process control computer. The disconnection and reconnection of the electrical flexibles required for the anode change operation is done by a special tool attached to the steering crane. The electrical flex connection will only be open to perform anodic conversion at the end of the useful life of the anode block.

본 발명에서, 양극 빔 승강 작동은 상술한 바와 같이 제 위치에 양극을 유지하는 보조 승강 빔으로 더 이상 행해지지 않는다. 대신에, 두 세트의 클램프들이 이러한 작동에 사용된다. 양극 빔을 승강시키기 위해, 공정 제어 컴퓨터가 양극의 현재 위치를 유지하기 위해 주요 클램프들을 풀어놓으면서 보조 클램프들을 닫을 것이다. 전해조의 모든 양극들의 주요 클램프들이 개방 위치에 있을 때, 양극 빔은 자유롭게 승강될 수 있을 것이다. 전기 전도가 연속적인 플렉시블-스템(flexible-stem) 연결을 통해 차단되지 않기 때문에 스템들 상에 압력을 가함으로써 양극 빔과 양극 스템들 사이의 전기 접촉을 유지할 필요가 없다.In the present invention, the anode beam lifting operation is no longer performed with the auxiliary lifting beam holding the anode in place as described above. Instead, two sets of clamps are used for this operation. To elevate the anode beam, the process control computer will close the auxiliary clamps while releasing the main clamps to maintain the current position of the anode. When the main clamps of all the anodes of the electrolyzer are in the open position, the anode beam may be freely elevated. Since electrical conduction is not interrupted through a continuous flexible-stem connection, there is no need to maintain electrical contact between the anode beam and the anode stems by applying pressure on the stems.

본 발명의 제3 실시예에 따라, According to a third embodiment of the invention,

상부구조에 대해 양극들의 위치를 유지하도록 보조 클램프를 맞물리게 하는 단계,Engaging the auxiliary clamp to maintain the position of the anodes relative to the superstructure,

주요 클램프들을 푸는 단계,Loosening the main clamps,

양극 빔을 이동시키는 단계,Moving the anode beam,

주요 클램프들을 다시 맞물리게 하는 단계, 및Reengaging the major clamps, and

보조 클램프들을 푸는 단계를 포함하는 상술한 전해조 내에서 양극 빔을 승강시키는 방법이 제공된다.A method is provided for elevating an anode beam in an electrolytic cell as described above, which includes loosening auxiliary clamps.

본 발명으로, 노동 집약적인 빔 승강이 매 2주 내지 3주마다 일어나는 종래의 양극 빔 장치보다 훨씬 더 짧은 간격(예를 들어 1일 내지 2일)으로 자동화된 양극 빔 승강을 수행할 수 있다. 이러한 이유로, 전체 양극 빔 이동 거리가 상당히 줄어들 수 있다.With the present invention, automated anode beam lifting can be performed at much shorter intervals (eg 1 day to 2 days) than conventional anode beam devices where labor intensive beam lifting occurs every 2 to 3 weeks. For this reason, the overall anode beam travel distance can be significantly reduced.

도 1은 선행 기술의 전해조 및 종래의 양극 지지부의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a prior art electrolytic cell and a conventional anode support,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전해조 및 양극 지지부의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the electrolytic cell and the anode support according to an embodiment of the present invention.

선행 기술의 전해조는 바닥 내화 라이닝(lining)(14) 및 측벽 내화 라이닝(16)을 가지는 강철 외피(12)를 포함한다. 바닥 내화 라이닝은 강철 외피(12)의 외부에 버스바(busbar; 미도시)로 전류를 전도하기 위한 강철 수집 바들(steel collector bar; 20)을 가지는 음극(18)을 지지한다. 강철 요크(22)와 스터브(sub; 28)를거쳐 음극 스템(26)으로 연결된 양극 블록(24)을 포함하는 양극 어셈블리가 도시되어 있다. 양극 스템(26)은 양극 빔에 고정된 클램프 장비(32)에 의해 양극 빔에 기계적이고 전기적으로 연결되어 있다. 기계적 구동 트레인(미도시)이 원하는 거리로 양극-음극 간격(실제로는 전해질 내에 잠긴 양극 및 음극의 상부의 액체 알루미늄 층 사이의 간격)을 변화시키기 위해 양극 빔들을 승하강 시키도록 제공된다. The prior art electrolyzer comprises a steel shell 12 having a bottom fire lining 14 and a side wall fire lining 16. The bottom refractory lining supports a cathode 18 having steel collector bars 20 for conducting current to a busbar outside of the steel shell 12. An anode assembly is shown that includes an anode block 24 connected to a cathode stem 26 via a steel yoke 22 and a stub (sub) 28. The anode stem 26 is mechanically and electrically connected to the anode beam by clamp equipment 32 fixed to the anode beam. A mechanical drive train (not shown) is provided to elevate the anode beams to change the anode-cathode gap (actually the gap between the liquid aluminum layer on top of the anode and cathode submerged in the electrolyte) at a desired distance.

양극 승하강 설비의 디자인은 모든 양극들이 일정 비율로 소모되고 그리하여 일반적으로 전해조 내 모든 양극들이 최적 범위로 간격을 유지하도록 동시에 승하강될 수 있다는 가정에 기초한다. 전해조 상부구조 내부에, 복수의 알루미나 호퍼(hopper; 34)가 양극들 쌍들 사이에 일반적으로 위치한 포인트 피더(point feeder; 미도시)로 알루미나를 공급하도록 제공된다.The design of the anode lift facility is based on the assumption that all the anodes are consumed at a certain rate and so in general all the anodes in the electrolyzer can be raised and lowered at the same time to maintain the optimum range. Inside the electrolyzer superstructure, a plurality of alumina hoppers 34 are provided to feed the alumina to a point feeder (not shown) generally located between the pair of anodes.

그러한 양극 빔 시스템들은 양극 빔과 양극 스템 사이에 전기 접촉을 제공하는 동일한 연결과 함께 양극 빔에 대해 고정된 위치에서 양극 스템들을 유지하도록 충분한 기계적 압력을 제공하는 클램프 연결에 의존한다. 그러므로 그러한 시스템은 전기적 연결 기능 및 기계적 연결 기능 모두를 포함한다. 게다가, 양극의 제거 및 추가는 전해조 위에 위치한 크레인에 의해 제공된다. 전해조 상부구조의 디자인으로 인해, 크레인은 상부구조를 깨끗이 하기 위해 훨씬 더 높아야할 필요가 있다.Such anode beam systems rely on clamp connections that provide sufficient mechanical pressure to maintain the anode stems in a fixed position with respect to the anode beam with the same connection providing electrical contact between the anode beam and the anode stem. Such a system therefore includes both electrical and mechanical coupling functions. In addition, removal and addition of the anode is provided by a crane located above the electrolytic cell. Due to the design of the electrolyzer superstructure, the crane needs to be much higher to clean the superstructure.

종래 전해조가 도 1에 상세히 도시되어 있는 반면에 본 발명의 실시예는 도 2에 도시되어 있다. 이해를 쉽게 하기 위해, 종래 전해조와 유사한 본 발명의 실시 예의 구조물들은 동일한 도면부호로 주어져 있다. 본 발명에 따른 양극 지지 구조는 바람직하게 제 위치에 고정되고 플렉서블(20)들로 일컬어지는 전기 연결기들에 의해 양극 스템들(26)로 연결되는 전기 빔(50)을 포함한다. 이러한 플렉서블들(52)은 양극 스템들을 전기 빔(50)에 대해 움직일 수 있게 하면서 양극 스템들로의 전기 연결을 유지한다. 플렉서블들(52)은 전류 방향으로 연장하는 박층 구조를 가진 알루미늄 박층 블록으로 형상화된 복수의 알루미늄 시트로부터 일반적으로 형성된다. 플렉서블들의 일 단부는 전기 빔(50)에 용접되는 반면에 타 단부는 볼트로 고정되거나 클램프로 고정된 연결부(60)에 의해 양극 스템들의 상부에 연결된다.While a conventional electrolyzer is shown in detail in FIG. 1, an embodiment of the invention is shown in FIG. 2. For ease of understanding, structures of embodiments of the invention that are similar to conventional electrolyzers are given the same reference numerals. The anode support structure according to the invention preferably comprises an electric beam 50 fixed in place and connected to the anode stems 26 by electrical connectors, referred to as flexible 20. These flexibles 52 maintain the electrical connection to the anode stems while allowing the anode stems to move relative to the electrical beam 50. The flexibles 52 are generally formed from a plurality of aluminum sheets shaped into aluminum thin block having a thin layer structure extending in the current direction. One end of the flexibles is welded to the electric beam 50 while the other end is connected to the top of the anode stems by a connection 60 which is bolted or clamped.

양극 지지 구조는 수직으로 이동가능한 양극 빔(30)에 부착된 주요 클램프(54) 및 전해조 상부구조 베이스 플레이트(base plate; 58)에 고정된 보조 클램프(56)를 포함한다. 양극 빔은 종래 양극 지지 구조에서와 유사한 기계적 구동 트레인(미도시)에 의해 움직인다. 각각의 양극 스템(26)에는 하나의 주요 클램프(54) 및 하나의 보조 클램프(56)가 있다. 전해조의 모든 양극들의 주요 클램프(54)는 양극 빔을 승강시키는 동작을 때를 제외하고는 연속하여 맞물린다. 공압 실린더나 전기 모터와 같은 제어 수단이 주요 클램프들(54)과 보조 클램프들(56)의 맞물림과 풀림 동작을 위해 제공된다.The anode support structure includes a main clamp 54 attached to a vertically movable anode beam 30 and an auxiliary clamp 56 fixed to an electrolytic cell superstructure base plate 58. The anode beam is moved by a mechanical drive train (not shown) similar to that in conventional anode support structures. Each anode stem 26 has one main clamp 54 and one auxiliary clamp 56. The main clamps 54 of all anodes of the electrolyzer are engaged in succession except when lifting the anode beam. Control means such as pneumatic cylinders or electric motors are provided for the engagement and disengagement operation of the main clamps 54 and the auxiliary clamps 56.

선행 기술의 호퍼보다 작은, 알루미나 호퍼(62)가 또한 양극 빔들(30) 사이 상부구조에 제공된다.An alumina hopper 62, which is smaller than the hopper of the prior art, is also provided in the superstructure between the anode beams 30.

양극 빔을 승강시키기 위해 전해조 내에 주어진 모든 양극들의 보조 클램프들(56)은 공정 제어 컴퓨터에 의해 닫힌다. 대체로 주요 클램프들(54)이 열려서 기 계적 구동 트레인은 양극들이 보조 클램프들(56)에 의해 그것들의 제 위치에 유지되게 하면서 양극 빔(30)을 자유롭게 승가시킬 수 있고 플렉서블들(52)에 의해 제공된 전기 연결부는 차단되지 않는다. 양극 빔이 그것의 상부 위치에 도달하면 주요 클램프들(54)은 보조 클램프들(56)의 열림이나 풀림에 의해 다음에 닫힌다. 클램프들의 전체 풀림 및 재맞물림 작동뿐만 아니라 양극 빔들의 승강은 완전히 자동화되고 작동자가 간섭할 필요가 없다.The auxiliary clamps 56 of all anodes given in the electrolyzer to lift the anode beam are closed by the process control computer. Generally the main clamps 54 are opened so that the mechanical drive train can freely lift the anode beam 30 and allow the anodes 30 to be held in place by the auxiliary clamps 56 and by the flexibles 52. The electrical connection provided is not interrupted. When the anode beam reaches its upper position, the main clamps 54 are next closed by opening or unwinding of the auxiliary clamps 56. Full lifting and reengaging operations of the clamps as well as lifting of the anode beams are fully automated and do not require operator intervention.

본 명세서 내에 포함되어 있음.Included in this specification.

Claims

Superstructure, anode beam with a plurality of individual anodes attached,

An auxiliary clamp for each anode stem, and at least one electric beam supported by the superstructure,

Each anode has an anode stem for attaching to the anode beam by a main clamp, the anode beam being adjustablely mounted to the superstructure, the electrical beam being electrically connected between the electrical beam and the anode stems. A positive electrode support device on the negative electrode in the electrolytic cell having a connection for providing.

The method of claim 1,

And the auxiliary clamps are fixed in place relative to the superstructure.

The method according to claim 1 or 2,

And the at least one electric beam is fixed to a central upper portion of the electrolytic cell superstructure.

The method of claim 3, wherein

And said flexibles are made of a plurality of aluminum foils welded to an electric beam and connected and attached by bolts or clamps on top of said anode stems.

A plurality of individual anodes comprising an anode beam attached by respective anode stems, auxiliary clamps for each anode stem, and means for controlling the operation of the primary clamps and the auxiliary clamps such that the clamps are engaged and disengaged; ,

Wherein the anode stem of each anode is held in place with respect to the anode beam by a main clamp.

The method of claim 5,

A superstructure is further provided, wherein the auxiliary clamps are fixed to the superstructure to support the auxiliary clamps while the anode beam is being lifted.

The method of claim 5,

The engagement and disengagement of the main clamps and auxiliary clamps is controlled by a process control computer.

The method of claim 7, wherein

Said process control is such that the main clamps are released when the auxiliary clamps are closed.

Engaging auxiliary clamps to hold the anodes in place relative to the superstructure,

Loosening the main clamps,

Moving the anode beam,

Reengaging the major clamps, and

A method of elevating the anode beam in an electrolytic cell of claims 1 to 8 comprising the step of loosening auxiliary clamps.

The method of claim 9,

Said primary clamps only loosen when the secondary clamps engage.

The method of claim 9,

And said auxiliary clamps only loosen when the primary clamps engage.