NO125235B - - Google Patents

Description

Kjørbar skorpebryter for celler for elektrolytisk

fremstilling, av.-aluminium.

ii it 11 ii ii ii ii 11

Brytingen av den slag^skorpe som dekker den smeltete elektrolytt i celler for elektrolytisk fremstilling av aluminium, har ikke på lange tider foregått rent manuelt, men under bruk av håndbetjente, kjorbare trykk-luf t-skorpebrytere. I den .senere tid er dis:se utstyrt med en anordning for tilforsel av lerjord og danner fullstendige anordninger for ovns betjening., som i det folgende er betegnet ovnsmanipulatorér.

Mekanisk påvirkede, kjorbare skorpebrytere. er kjent i de mest forskjellige utforelser. Dels er de montert på svingbare vogner,

Kfr. kl. 40c-3/12

deis befinner de seg i stativer som kan kjores frem og tilbake over cellene. Stativene kan være i form av halvportalkraner, portalkraner eller lopekatter.

I de fleste kjente utførelser består skorpebryteren av en loddrett eller tilnærmet loddrett innslagsbom som er opphengt eller fast anordnet ved den ovre ende, og til hvilken en trykkluftsylinder med skorpebryterspettet er festet i likhet med en lavett. Disse utforelser har den ulempe at det ved innslag ved endesidene av elektrolysecellene ikke er mulig å kjore under stromlederne til anodene frem til lengdeaksen for cellen. Ved midten av endesidene blir derfor skorpen ikke brutt opp.

De kjente skorpebrytere med vannrett innslagsbom kan, på grunn av formen av bryter-verktoye.t ikke gi noe tilfredsstillende innslag av slaggskorpen. Dette er eksempelvis tilfellet ved de skorpebrytere som er beskrevet i de norske patenter nr. 106659 og 111393.

Ved brytingen av slaggskorpen treffer spettet ofte på hårdere

steder i skorpen eller endog på den murte cellevegg som er overtrukket med storknet elektrolytt. På grunn av disse motstander oppstår det sidekrefter som er rettet vannrett mot spettet og som lett forer til beskadigelse av skorpebryteren eller celleveggen.

Hvis disse vannrette sidekrefter virker tvers på lengdeaksen for cellen, vil det f.eks. i den utfdreise som er vist i det norske patent nr.112865 bevirkes at skorpebryterspettet viker ut til siden, ved at den loddrette innslagbom, som er hengslet opphengt ved den ovre ende og som i normal arbeidsstilling holdes ved hjelp av et fjærstempel som angriper vannrett, viker ut mot fjærkraften. I dette tilfelle er både holdekreftene og utvikningskraften

noyaktig definert ved hjelp av fjærkraften, og lar seg ikke endre. Hvis de vannrette sidekrefter er rettet parallelt med lengdeaksen for cellen, er det selvsagt mulig for skorpebryterspettet å vike ut til siden ved at innslagbommen bare holdes i normal arbeidsstilling ved sin egenvekt. Utvikningen foregår her allerede ved forholdsvis små sidekrefter, slik at slaggskorper med forskjellig hårdhet, slik som de alltid forekommer i aluminium-elektrolyseceller,

ikke blir brutt fullstendig.

Ved kjente skorpebrytere med vannrett innslagbom kan bryteverktbyet ikke vike ut. En unntagelse danner den utforelse som er vist i det norske patent nr.106659 med bryte-hjul som imidlertid har den ulempe at det eller de spett som er festet langs omkretsen av det fritt dreibare brytehjul viker ut allerede ved meget små sidekrefter.

Under måneds- eller år-lang drift av aluminium-elektrolysecellene opptrer det i disse formendringer ved at cellebunnen synker eller lofter seg og også ved at slaggskorpen inntar en dypere eller hoyere stilling. Dertil kommer at også tykkelsen av slaggskorpen kan endre seg alt etter driftsforholdene og den lerjord som brukes. Endringene kan være kortvarige og henger ikke sammen med alderen

av cellen. Når det gjelder skorpebrytere med konstant lofteområde er det fare for at spettet, ved for lavtliggende slaggskorpe ikke eller bare ufullstendig bryter gjennom denne og ved for hoytliggende slaggskorpe stoter for langt ned i elektrolytten og endog kommer inn i metallbadet.

Den lerjord, aluminiumoksyd, som normalt ligger på slaggskorpen

er som regel ikke jevnt fordelt og under skorpebrytingen vil de kjente ovnsmanipulatorer. ikke greie å bringe den inn i elektrolytten i optimal mengde. En for stor mengde vil kunne fore til en oppslemming av badet , mens en for liten mengde forer til at strora-utbyttet blir dårligere.

Tilforselen av lerjord foregår ved de kjente skorpebrytere enten uten hensyn til det tilstrebte lerjordinnhold i elektrolytten eller, etter forhåndsmåling ved innforing av en hjelpeelektrode i smeiten. I det forste tilfelle varierer lerjordinnholdet innenfor så vide grenser at det neppe er mulig å oppnå optimalt stromutbytte. I

det annet tilfelle er fremgangsmåten omstendelig og komplisert.

De kjente ovnsmanipulatorer tillater ikke samtidig betjening av begge langsider av en celle. Manipulatoren kan bare til enhver tid bearbeide bare en langside og må så skifte over til den annen side. Ved betjening av ende-sidene må fremgangsmåten bli den samme. Ved skorpebryteren i henhold til oppfinnelsen, som kan drives maskinelt, og har vannrett innslagbom, pneumatisk skorpebryterhammer, skorpebryterspett og en anordning for forstilling av slagområdet for skorpebryterhammeren og.skorpebryterspettet opp og ned i forhold til overflaten av slaggskorpen, er det mulig å unngå de ulemper son* er nevnt ovenfor for de kjente utforelser. Skorpebryteren er ikke bare bestemt til å bryte slaggskorpen på langsidene av aluminium-elektrolysecellene, men også på kortsidene.

Den nye skorpebryter er karakterisert ved en anordning for utsvingning av skorpebryteren i et loddrett plan parallelt med lengdeaksen for innslagbommen.

Ved at innslagbommen ligger vannrett er det mulig å bryte opp slaggskorpen også ved kortsidene av elektrolysecellene, da det er mulig å fore innslagbommen frem under de stromledere som forer strommen til anodene. Dette er dog ikke tilstrekkelig, som også nevnt ovenfor, for en tilfredsstillende innslagning. De bevegelses-muligheter det kjente bryteverktoy har, må forbedres betraktelig videre.

Anordningen som gjor det mulig å forstille slagområdet for skorpebryterhammeren henhv. skorpebryterspettet, gjor det mulig å holde innslagdybden for skorpebryterspettet konstant i forhold til overflaten av slaggskorpen.

Den pneumatiske innretning som, i henhold til oppfinnelsen,

svinger ut skorpebryterspettet i et loddrett plan parallelt med lengdeaksen for innslagbommen,. gjor det mulig å unngå skade på redskapet eller på celleveggen hvis det skulle opptre sidekrefter som er rettet vannrett mot spettet tvers på lengdeaksen for cellen. Derved foregår utsvingningén ikke allerede ved forholdsvis små sidekrefter, likesom utsvingningén av spettet kan innstilles etter onske ved regulering av luftstyringen.

For å unngå skader også når det opptrer vannrette sidekrefter på spettet rettet parallelt med lengdeaksen for cellen, er det anordnet en anordning for fjærende utsvingning av skorpebryterspettet i et plan vinkelrett på lengdeaksen for innslagbommen. Utsvingningén foregår ikke allerede ved forholdsvis små sidekrefter, men forst

etter overvinnelse av en innstillbar fjærkraft.

På vedfoyde tegning er det skjematisk vist en manipulator i et fordelaktig utforelseseksempel, samt to forskjellige muligheter for innsatsen. Fig.. 1 viser en 1 manipulator sett forfra med to skorpebrytere og den celle som skal betjenes.

Fig. 2 viser et snitt etter linjen 2-2 i fig. 1 .

Fig. 3 viser igjen manipulatoren sett forfra, med et tverrsnitt av den elektrolysecelle som skal betjenes. Fig. h viser kjoretoyet på gulvet, sett forfra, i kjoreretningen. Fig. 5 viser kjoretoyet sett fra siden, tvers på kjøreretningen.

Fig. 6 viser anordningen for tilforsel av lerjord.

Fig. 7 viser i perspektiv anordningen for forstilling av slagområdet for skorpebryteren. Fig. 8 viser anordningen for utsvingning av skorpebryteren, med tilhorende styresleide. Fig. 9 viser styresleiden i den stilling den har ved utsvingning av skorpebryterspettet. Fig. 10 viser en tors jonsinnretning i lengdesnitt for skorpebryterspettet.

Fig. 11 viser et snitt etter linjen 11-11 i fig. TO.

Fig. 12 viser et lerjord-skraperblad i perspektiv.

Fig. 13 viser lerjordskraperen i hvilestilling.

Fig. 1<*>+ viser skraperen senket ned i lerjorddekket og etter at lerjorden er trukket bort fra overflaten av den slaggskorpe som skal brytes. Fig. 15 viser skraperen i loftet stilling i nærheten av cellekanten.

Fig. 16 viser skraperen i loftet stilling nær anoden.

Fig. 17 viser skraperen senket ned i lerjorddekket, klar til å trekke bort lerjorden. Fig. 18 viser en av de mulige rekkefolger for betjeningen av langsidene av en cellerekke. Fig. 19 viser en av de mulige rekkefolger for betjeningen av kortsidene.

Fig. 20 viser en mulighet for fullstendig betjening.

Fig. 21 viser den samtidig betjening av to sider som ligger overfor hverandre på en elektrolysecelle.

Den ovnsmanipulator som er vist i fig. 1-3 er montert på en halvportalkran 10 som på den ene side er fort og drevet på en krav-hbybane 11 ved hjelp av to kjbreunderstell 12 og på den annen side er utstyrt med et hjulstell 13 som med gummihjul, som ikke er drevet, ruller på gulvet 100 i hallen. De to understell 12 drives ved hjelp av drivmotoren 1^ over oversetningen 15 og lopehjulene 16.

Fbringsruller er betegnet 17-

I fig. 3 er elektrolysecellen betegnet 18 og er vist rent skjematisk i tverrsnitt. Alle detaljer er ikke vist da slike celler er vel kjent for fagmannen. Figuren skal bare vise den alminnelige situasjon for skorpebryteren og lerjordskraperen. De for-brente anoder 19 er festet til stromlederen 22 ved hjelp av anodebolten 22 r>° anodelåsen 21. Katode tilslutningen foregår gjennom katode-skinnene 23. Ved tilforsel av strbm :' elektrolytt-laget 2^-, hvor lerjorden er opplost, foregår spaltingen av lerjorden og smeltet aluminium 25 avsetter seg på bunnen av karet 26. Slaggskorpen er betegnet 27 og består av stbrknet elektrolytt og ikke opplost

lerjord, mens lerjord-dekket er betegnet 28.

Kjoretoyet 13 som er forsynt med gummihjul og kjorer på hall-gulvet 100 består, som vist i fig. h og 55 i det vesentlige av en pendelsoyle 29, parallellorgamlenken 30, motholdet 31 * tilbake-stillingsf jærene 32, rammen 33 med akslen 3<*>+> ramme-avlasteren 35» aksellagrene 36 og gummihjulene 37•

Den ovnsmanipulator som er vist i dette eksempel er bestemt for betjening av to parallelle rekker elektrolyseceller. For dette formål må den kunne kjore i en kurve rundt enden av cellerekken. Når den forlater en cellerekke må den ha mulighet for å svinge rundt til naborékken. Ved et normalt kjoretoy oppstår det ved innlopet til en kurve henhv. utlopet fra en slik, sterke sidekrefter da kjoretoyet av geometriske grunner ikke beveger seg parallelt med kranbanen. Ved det kjoretoy som er vist i flg. 1 og 3-5 er denne ulempe unngått.

Rammen 33 er gjennom pendelsoylen 29 og parallellogramlenken 30 hengselforbundet med kranbroen 38. Ved rettlinjet kjbring blir den fort parallell med kranbanen ved hjelp av motholdet 31 i samvirke med fjærene 32. Når det opptrer sidekrefter i kurven utforer pendelsoylen 29 og parallellogramlenken 30 en utsvingnings-bevegeise mot tilbalcefbringskraften i fjærene 32. Derved blir virkningen av sidekreftene på rammen unngått.

På kranbroen 38-, fig. 1 , -er det montert en kompressor 39 med drivmotor <*>+0 og trykk-kjele Vi som er bestemt for tilforsel til trykkluftverktbyene. Videre er det anordnet en lerjordbeholder h2 med innfyllingstut h- S og luftefilter kh.

For å fore lerjorden K5, fig. 2, fra siloen k2 må den gjbres flytende. Dette blir oppnådd ved hjelp av opplosningshunnene h6 som inneholder en mellombunn 3 f.eks. av tby eller keramikk, som slipper luft gjennom. Opplesningen av lerjorden foregår på kjent nite ved at trykkluft fores til rommet <*>+8. Overskuddet av luft unnviker gjennom avluftfilteret M+j fig. 1, som holder tilbake lerjord som måtte være revet med.

For utfbring av den fluidiserte lerjord i forut bestemt mengde er det anordnet en doseringsanordning hy, fig. 6, som er sammensatt av sleiden 50, en i og for seg kjent sluse 51 som dreier seg om sin akse og har reguleringsdrift 52, og strupeventilen 53-Utfbringsrbret er betegnet 5<1>*» og fra dette strbmmer lerjorden ut på elektrolyttbadet.

I det eksempel som er vist, fig. 2, er det regnet i lengde-kjbreretningen anordnet et lerjord-utfbringsrbr 5^ bak og foran hvert skorpebryterspett 75- På denne måte kan lerjorden fores til elektrolytten 2h i begge kjøreretninger.

Da såvel doserings- og utfbrings-anordningen M-9 for lerjord som lerjordsiloen h2 er fast forbundet med kranbroen 10 og fblgelig ikke deltar i egenbevegelsene av katten 57» vil det ved innslagningen av skorpen på kortsidene av cellen ikke fores noe lerjord direkte fra utlbpsrbret 5<*>+ til elektrolytten 2h. Under innslagningen på kortsidene blir doseringsanordningen ^9 automatisk' satt ut av drift ved hjelp av en elektronisk styreinnretning. Samtidig blir lerjordskraperen 113 slått opp i den hvilestilling som er vist i fig. 13.

Imidlertid må slaggskorpen 27 også på kortsidene dekkes med et tilstrekkelig lerjordlag 28. Det kan oppnås ved at mengden av utfort lerjord bkes ved hjbrnene av cellen og derved også fordelt på kortsidene..

Endelig er det på kranbroen 38 montert en, eller eventuelt flere koblingspulter 55, som inneholder effekt- og styrings-apparatene i stbvbeskyttet utfbrelse med indre luftsirkulasjon og indre overtrykk.

På kranbroen 38 i ovnmanipulatoren er det anordnet to parallelle kranskinner 56 hvor det, uavhengig av hverandre, lbper to katter 57 med lbpehjul 58.. De drives ved hjelp av en motor 59 med over-setning 60, fig. 2. Kjbringen av kattene 57 understottes ved hjelp av stbtteruller 61 ,. stangen 62 og trykkf jærer 63. Stbtte-rullene lbper på to parallelle skinner 6h som er festet på under-siden av kranbroen 38.

De to katter 57 som kan beveges tvers på ovnsrekken bærer de maskinelle innretninger for ovnsbetjeningen og gjor det mulig å kjbre langs ovnsrekken uten skorpebryting samt å innta den onskete innslagslinje på langsidene av cellene og også innslagning av skorpen på kortsidene av cellene.

Styringen av den automatiske betjening av ovnsmanipulatoren, samt tilfbrselen og utfbrselen av lerjord og de maskinelle betjenings-anordninger foregår ved hjelp av konvensjonelle elektroniske apparater.

Som vist i fig.. 1 er folgende styre-elementer forbundet med koblingspulten 55» Kjoreprogram-senderen 66 som er festet på hallveggen 65 og som påvirker kjoreprogram-mottageren 67. Ovnsprogramsenderen 68, som er anbragt på kranbanen 11, påvirker ovnsprogrammottageren 69. Den mekaniske avledning for styring av innslaglinjen på cellene foregår ved hjelp av foler-ruller 70 og endekobleren71 i forbindelse med kopierings-skinnene 72 og avledningsbryterne 73' De samme styreelementer bevirker inn-og utkobling av de maskinelle ovnsbetjeningsinnretninger.

Hver av de to kjorbare katter 57 bærer en skorpebryteinnretning

7h med spett 75 som eksempelvis består av naturhårdt stål.

Slagområdet for spettet 75 kan endres ved hjelp av forstillings-anordningen 76, fig. 7? i forhold til overflaten av slaggskorpen 27, fig. 3- Hovedsylinderen 77 for den pneumatiske påvirkning av skorpebryteranordningen 7<*>+ henger på forstillingslenken 78 som er fort i gaffelen 79 og kan forstilles ved hjelp av spindelen 80 som hver er utfort halvveis venstre- og halvveis hoyre-gjenget. Fastsettelsen foregår ved hjelp av låsmutterne 81. Denne forstillingsanordning er festet mellom vangene 82 som er sveiset til katt-rammen.

Skorpebryterhammeren 83 med spettet 75 er festet i hengeren 8h. Denne kan svinge om dreieakslen 85 og er forbundet med en utsvingningsanordning 86, fig. 8, som gjor det mulig å svinge ut bare spettet 75 tvers på lengdeaksen for ovnen. Den er gjennom en trykkluftsylinder 87 med stempel 88 og stempelstang 89 forbundet med en trykkluftledning og rommet 90, mens rommet 91 pa den annen side av stemplet 88 står i forbindelse med den ytre luft.

Den ovnsmanipulator som er beskrevet er ikke bare bestemt til å bryte slaggskorpen på langsidene av cellene og å fore lerjord til elektrolytten der, men er også utfort slik at den dessuten kan bryte, slaggskorpen på- kortsidene. For å oppnå en best mulig ovnskjoring og hoyt stromutbytte er det overordentlig viktig at det er mulig automatisk å slå inn ovnsskorpen også på kortsidene. Ovnsmanipulatoren er/ planlagt også ut fra dette synspunkt. Som kjent kan det ved innslagningen av slaggskorpen opptre sidekrefter som er rettet vannrett mot spettet på grunn av motstander. Dette er spesielt tilfelle ved innslagning på kortsidene. Disse sidekrefter forer lett til beskadigelse av apparatet. Den innretning som er beskrevet skal ikke bare avverge denne fare, men cgså bidra til å forbedre ovnsforingen.

Hvis det under skorpebrytingen oppstår sidekrefter som skyldes motstander og som virker vannrett på skorpebryterspettet og tvers på lengdeaksen for cellen, blir det ved den konstruksjon som er vist i det norske patent nr.11.2865, s-om allerede er nevnt, bevirket en utsvinging av skorpebryterspettet ved at den loddrette innslagbom som er hengslet opphengt ved sin ovre ende og som i normal arbeidsstilling holdes i loddrett stilling ved hjelp av et fjærs tempel som virker vannrett, svinger ut mot fjærkraften, I

dette tilfelle er både holdekreftene og utsvingningskraften noyaktig definert ved hjelp av fjærkraften og lar seg ikke endre. Disse ulemper blir unngått i henhold til oppfinnelsen ved at. hammeren 83 i den hammer-utsvingningsanordning 86 som er vist i fig. 8 og 9 forst holdes loddrett med stor kraft fra en luftsylinder 87 inntil spettet 75 treffer skorpen 27 slik at spettet 75 lett trenger inn i skorpen. Forst hvis det opptrer storre side-motstander blir holdekraften fra luftsylinderen 87 ved hjelp av en avstands-avhengig impuls nedsatt så meget at det kan foregå en utsvingning av spettet 75 tvers på lengdeaksen for cellen. Derved unngås det at spettet 75 svinger ut allerede ved ubetydelige sidekrefter og at skorpen, som har forskjellig hårdhet, ikke brytes fullstendig langs den innsiag-linje som er valgt.

Skorpebryterhammeren,.trykklufthammeren 83, er, sammen med hammer-opphengningen Qh lagret svingbart om akslen 85 i den vannrette innslagningsbom 92. Svingebevegelsen skjer ved hjelp av trykk-luf tsylinderen 8.7 som med stempelstangen 89 angriper hammer-opphengningen 8h og er festet til den vannrette innslagningsbom 92 sammen med sylinderopphengningen 93. Trykkluftsylinderen 87 står i forbindelse med trykkluftledningen 9H- gjennom en styreventil 9^-I normalstillingen for styreventilen 9^ er spolen 96 stromlos. Styrestemplet 97 blir holdt i den stilling som er vist i fig. 8 ved hjelp av tilbaketrekningsfjæren 98. Fra trykkluftledningen 95 kommer trykkluften gjennom rommet 99 i styrestemplet 97 inn i sylinderrommet 90 og påvirker, stempelflaten 106. Det motsatte sylinderrom 91 er gjennom rommet 101 for styrestemplet 97 forbundet med den ytre luft. Trykklufthammeren 83 blir holdt i loddrett stilling av trykkluftsylinderen 87 med fullt trykk på den storre stempelflate 106. Denne stilling begrenses ved hjelp av stopperen 102.

Når -spettet 75 treffer skorpen 27, blir ved hjelp av kjente innretninger utlost et. signal, hvorved spolen 96 mottar-strom .og trekker ankeret 103 med styrestemplet 97 til den stilling som er vist i fig. 9.

Fra trykkluftledningen 95 kommer trykkluften gjennom rommet 99 i styrestemplet 97 både inn i sylinderrommet 90 og i sylinderrommet 91. Lufttrykket virker nå samtidig -på den storre stempelflate.106 og den mindre stempelflate 10^-. Da de to trykk virker mot hverandre blir det en overskudd-kraft som tilsvarer forskjellen mellom stempelf låtene 106 og 10*+. Trykkluf thammeren 83 blir holdt i loddrett stilling ved hjelp av en mindre kraft fra trykkluftsylinderen 87. Når det opptrer motstander ved innslagningen av slaggskorpen 27, som kan forårsake en beskadigelse av redskapet, kan spettet 75 utfore en syingebevegelse sammen med trykklufthammeren 83 om akslen 85. I dette tilfelle virker trykkluftsylinderen 87 som en luftpute.

Innslagningen av kortsidene av elektrolysecellen foregår ved kjente skorpebrytere. f.eks. som beskrevet i det norske patent nr.11~2865j med loddrett innslagsbom som er hengslet ved den ovre ende, på den måte at en slagstempel—innretning som angriper vannrett på den loddrette innslagbom svinger ut i to-fire stillinger og derved blir innslagstiliingén fastlagt til enhver tid. Brytingen av slaggskorpen er altså bare mulig i punkter s-om er fastlagt gjennom konstruksjonen. Denne ulempe unngås ved foreliggende konstruksjon ved at innslagbommen 92 er anordnet vannrett og at spettet 75?. ved hjelp av katten 57 som kan beveges tvers på lengdeaksen for cellen, beveges langs kortsiden av elektrolysecellen. 1.8 til lengdeaksen for cellen og der automatisk begynner å bryte slaggskorpen. Under-brytingen beveges katten 57 kontinuerlig tilbake til cellekanten, slik at brytingen foregår like kontinuerlig. Avstanden mellom innslagspunktene bli-r bare bestemt ved hastigheten av innslags-bevegelsen og kjørehastigheten for katten 57• Derved oppnås at slaggskorpen kan bli brutt fullstendig og at det ikke blir stående igjen noen skorperester.

Hvis det ved brytingen av slaggskorpen, spesielt på langsidene av elektrolysecellen på grunn av motstander skulle oppstå sidekrefter, som virker vannrett på skorpebryterspettet og parallelt med lengdeaksen for cellen, vil det som allerede nevnt, ved kjente konstruk-sjoner, f.eks. som beskrevet i det tyske patent nr.1 .275.285 kunne oppnås at skorpebryterspettet automatisk viker ut ved at den loddrette innslagbom er hengslet ved den ovre ende og bare holdes i sin normale arbeidsstilling ved sin egen vekt. Utvikningen foregår da allerede ved forholdsvis små sidekrefter, slik at slaggskorper med forskjellig hårdhet ikke blir brutt fullstendig.

Denne ulempe blir unngått ved hjelp av tors jonsinnretningen 139, fig. 1 og 3 r ved at skorpebryterspettet 75 som er anordnet ved den forreste ende av den vannrette innslagbom 92 er festet svingbart fig. 10 og 1T, slik at svingeaksen faller sammen med aksen for innslagbommen. Hammeren 83 med skorpebryterspettet 75 blir holdt loddrett av sterke, innstillbare fjærer 107 og svinger ut mot fjærkraften når det opptrer sidekrefter. Selvsagt kan- f jaer-anordningen også være i form av torsjonsstaver. Skorpebryterhammeren 83 og skorpebryterspettet 75 er festet ved den forreste ende av en omdreiningsaksel 108. Ved den annen ende er det anordnet et fremspring 109 som holdes i midtstilling ved hjelp av to stoppere 110 og de forspente fjærer 107. Denne anordning er omsluttet av fjærhylsehe 111 og etterstillingshylsen 112 og er bygget inn i jnnslagsommen 92.

Det må unngås at det samtidig med brytingen av slaggskorpen 27 samler seg for meget lerjord på enkelte steder i elektrolytten 2h slik at ovnsdriften blir ugunstig. I denne hensikt blir lerjordlaget foran spettet 75, regnet i arbeidsstillingen, trukket bort mot celleveggen og bak spettet 75 fordelt over slaggskorpen 27 i retning mot anodene 19* Ovns-manipulatoren er i dette eksempel utstyrt med en anordning som består av to lerjordskrapere 113» en på hver side av spettet 75» som er vist i flg. 1 og 2 og hvis virkemåte fremgår nærmere av fig. 12-17.

Hver av de to lerjordskrapere 113 består av skraperbladet 1TU-,

fig. 12, som i det eksempel som er vist er bevegelig lagret på svingeakslen 115 ved den fri ende av skraperarmen 115 og som holdes i normal arbeidsstilling ved hjelp av tilbakefbringsfjærene 117. Hvis det oppstår motstander under tilbaketrekkingen eller utbredningen av lerjorddekket, kan skraperbladet svinge fjærende ut mot anoden henhv. mot cellekanten. Splinten 118, hindrer at svingeakslen 11 5 -glir ut. Skraperarmen 116 blir svinget til arbeids- eller hvilestilling ved hjelp av den pneumatiske bremse-sylinder 119 med stempel 120 og stempelstang 121 over påvirknings-lenken 122. Hvilestillingen er vist i fig. 13 .

Skyvebevegelsen for skraperarmen 116 foregår ved hjelp av skyve-syllnderen 123 med stemplet 12<*>+ og stempelstangen 125.

Den anordning som er beskrevet er festet til vippen 126 og er lagret på akslen 127. Lofting av skraperen ut av lerjordlaget og deretter senking ned i denne foregår ved en svingebevegelse av vippen 126. Denne bevegelse blir styrt fra oscillasjons-sylinderen 128 med stemplet 129 og stempelstangen 130.

Fig. 1U* viser.lerjordskraperen etter at lerJordlaget^ er trukket bort. Skraperbladet er da i punktet 131 i den arbeidsbane som er antydet ved hjelp av den. strekpunkterte linje 132. Fig. 15 viser skraperbladet hevet opp over lerjordlaget. Bladet beveger seg fra punktet T31- i nærheten av cellekanten til punktet 133 på arbeidsbanen132. Denne bevegelse foregår under styring av oscillasjonssylinderen 128. Fig. t6 viser skraperbladet etter fullfort bevegelse fra punktet 133 i arbeidsbanen 132 over lerjordlaget til punktet 13U i nærheten av anoden. Denne, vannrette bevegelse styres av skyvesylinderen 123.

Flg. 17 viser skraperbladet 1T-U senket ned i ler jordlaget i nærheten av anoden. Bevegelsen foregikk fra punktet 13^ til punktet 135 i arbeidsbanen 132. Den loddrette bevegelse av skraperbladet T1U styres av oscillas jonssylinderen 1.28. Bevegelsen av s-kraperbladet 11*+ fra punktet 135 til punktet 13-T bevirket at lerjordlaget trekkes bort mot cellekanten. Ved betjening av endene av cellene blir lerjordskraperne holdt i hvilestilling.

Ved behandling av kortsidene av cellene blir lerjordskraperne holdt i hvilestilling.

Den lerjord som tilfores er forholdsvis- kold. Ved det arbeide lerjordskraperen utforer, blir den blandet med den varme lerjord som allerede foreligger, hvorved ovnsdriften blir forbedret.

Den lerjordsilo som fores med av ovnsmanipulatoren tar i

alminnelighet 2,5 - 7 tonn aluminiumoksyd. Siloen bor være størst mulig, slik at avstanden mellom fyllingene og dermed varigheten av lerjordutbringelsen kan holdes stor.' Ut fra lerjordutforingsroret strømmer det pr. sekund, alt etter innstillingen av doserings-innretningen, normalt mellom 500 dg- 2000 gram aluminiumoksyd.

Anordningen for utsvingning av hammeren og torsjonsinnretningen gjor det mulig å la ovnsmanipulatoren kjøre med en kontinuerlig, kjørehastighet på.f.eks. TO cm/sek. mens skorpebryteren arbeider, d.v.s. under skorpebrytingen. Kjørehastigheten for ovnsmanipulatoren i tomgang er selvsagt hoyere.

Antallet av innslag: f or skorpebryteren er i alminnelighet U-O-70

pr. minutt. Effektforbruket for ovnsmanipulatoren er eksempelvis

for brokjoringen 2 x 20 til 2 x 25 kW,

for katt-kjbringen ca. 10 kW pr. katt.

Den innbygge te trykkluf tsentral avgir eksempelvis 5-8 nrVmin.ved 6-7 ato og eh driveffekt.for kompressoren på ca. h0 kW. Fordelen ved å ha en egen trykkluftsentral på ovnsmanipulatoren er at det ikke trenges lange slanger som må trekkes med og som bevirker stort trykktap, på eksempelvis 7 til 5 ato. Et trykk som er for lavt har til folge at bevegelsene av styreelementene, trykkluftstemplene og trykkluftverktbyene ikke blir effektive nok og endog kan falle helt eller delvis bort.

Den vannrette innslagbom er ikke bundet til en halvportalkran.

En portalkran kunne også brukes og likeledes en brolopekran. En halvportalkran er billigere da kranbroen ikke blir så lang.

Den vannrette innslagbom, som spiller en betydelig rolle i anordningen i henhold til oppfinnelsen er ikke tidligere kjent for automatiske skorpebrytere.

Oppfinnelsen er prinsippielt ikke begrenset til skorpebrytere som blir fort -i en fast bane, men kan også tilpasses slike skorpebrytere som er montert på vogner som kan styres manuelt, og også skorpebrytere uten lerjordtilforsel.

I det eksempel som er vist i fig. 18 blir-, i lopet av en betjeningsgang for manipulatoren langsidene av elektrolysecellen slått inn 1 rekkefblgen a, b, c osv., samtidig som lerjord til-foyes. Ved tilbakekjbringen av manipulatoren blir langsidene d,. e, f osv. slått inn, også med samtidig tilforsel av lerjord.

Betjeningen av kortsidene med manipulatoren kan, i det eksempel

som er vist i fig.. 19? programmeres slik at de halve kortsider g, h,. i, k, I osv. slås inn i en tur. Ved tilbakekjoringen blir så de halve kortsider n, o, p, q, r,, s, osv. på den annen side; av cellene betjent.

I fig. 20 er rekkefølgen for innslagningen stadig en halv kortside, en hel langside og igjen en halv kortside, nemlig i rekkefolgen t, u, v henhv. på den annen side av cellerekken w, x, y.

Fig. 21- viser den samtidige innslagning for etter hverandre to halve kortsider, to hele. langsider og igjen to halve kortsider med to skorpebrytere som ligger overfor hverandre.

Styredelene for manipulatoren kan også være utstyrt for vilkårlige andre be treningsprogrammer .

En spesiell anordning gjor det mulig, for hver celle, å innstille programmet etter onske fra et sentralt sted eller å undertrykke det fullstendig, f.eks. hvis en celle er ute av drift.

Cellerekkene blir fortrinnsvis anordnet slik at det ved begynnelsen av hver rekke er en fyllestasjon hvor siloene i manipulatoren automatisk fylles med lerjord. Antallet av de celler som skal betjenes under en manipulator-tur er hensiktsmessig valgt slik at lerjordsiloene er tomme ved den celle som betjenes sist og- at det nettopp er en fyllestasjon for automatisk beskikning av manipulatoren. Arbeidstakten for manipulatoren samt fyllingen av siloene foregår etter angitt program. Tidsavstandene mellom betjeningene er likeledes programmert.

Styringen, som er sammensatt av kjente elementer, er ordnet slik at det er mulig å kjore manipulatoren både automatisk og manuelt.

Ovnsmanipulatoren i dette eksempel unngår ettersleping av tapsrike trykkluftlédninger ved at det på den kranbro 10 som er vist 1 fig. 1 er anbragt en kompressor 39 med drivmotor hO og en luftbeholder U-1 . Endelig blir det hoye luftforbruk ved de kjente skorpebryter-anordninger unngått i anordningen i henhold til oppfinnelsen ved at den trykkluftsylinder 77 som sorger for bevegelsen av innslagbommen 92 i fig. 1 , ved den forste innslag-bevegelse arbeider i differensial-trykkdrift, d.v.s. flatene 136 og 137 på stemplet 138 blir påvirket samtidig- med trykkluft, uten at trykklufthammeren 83 settes i virksomhet. Hvis slaggskorpen 27, fig. 1 og 3) ved denne forste innslagbevegelse ennå ikke er brutt, blir kjore-bevegelsen av manipulatoren automatisk stanset, og ved det annet innslagsforsok blir bare den storre stempelflate-136 påvirket, slik at innslagkraften blir foroket. Herunder blir trykkoifthammeren 83 ennå ikke koblet inn. Når på denne måten slaggskorpen 27 stadig ikke er gjennombrutt, blir trykklufthammeren 83 ekstra innkoblet. Denne siste arbeidsgang blir gjentatt over et tids- eller telle-ledd så lenge inntil det er forlopet en forut gitt tid eller et forut bestemt antall slag av innslagbommen 92. Forst da kjorer manipulatoren videre, og neste gang innslagbommen går ned, fortsetter arbeidsgangen.■

Claims (3)

1 . Kjorbar skorpebryter for bryting av slaggskorpen i celler for elektrolytisk fremstilling av aluminium med vannrett innslagbom, pneumatisk skorpebryterhammer med skorpebryterspett og en anordning for å forstille slagområdet for skorpebryterhammeren og spettet (75) oppover og nedover, karakterisert ved at skorpebryteren er forsynt med en pneumatisk anordning (86) for utsvingning av skorpebryteren ( 7h) i et loddrett plan parallelt med lengdeaksen for innslagbommen (92).

2. Skorpebryter som angitt i krav 1,karakterisert ved at skorpebryterhammeren (83) med sitt spett (75) er fast forbundet med en trykkluftsylinder (87) med stempel (88) og stempelstang (89), idet; sylinderrommene (90,91) er tilsluttet en styreventil ( 9h) som styrer trykkluften på en slik måte at den kraft som holder skorpebryterspettet i normal arbeidsstilling blir nedsatt i det oyeblikk det treffer slaggskorpen.

3. Skorpebryter som angitt i krav 1.og 2, karakterisert ved at skorpebryterhammeren (83) med spettet (75) er fjærende svingbar om en aksel (108) som faller sammen med eller er parallell med lengdeaksen for innslagbommen. h. Skorpebryter som angitt i krav 3,karakterisert ved at ■ svingeakslen (108) ved den bakre, ende av innslagbommen (92) har et fremspring (109) som holdes i midtstilling ved hjelp av to knapper (110), fjærer (107) og etterstillingsplugger (112), idet knappene (110)., fjærene (107) og pluggene (112) er lagret i f jærhylsene. (1-11) og sammen .med, fremspringet (109) danner en torsjonsanordning (139) som tillater at spettet (75) kan vike ut i et loddrett plan vinkelrett på lengdeaksen for innslagbommen hvis det opptrer motstander i sideretningen.

5-' Skorpébryter som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at•anordningen (76) for forstilling av slagområdet for skorpebryterhammeren (83) tjener som opphengning for den pneumatiske skorpebrytersylinder (77) og kan reguleres ved hjelp av en skruespindel (80).