NO143405B

NO143405B - DEVICE FOR DUSTING PARTICLES AND GASES DEVELOPED IN THE PREPARATION OF ALUMINUM BY MELT ELECTROLYSIS IN A CELL WITH CONTINUOUS ANODE

Info

Publication number: NO143405B
Application number: NO751212A
Authority: NO
Inventors: Daniel Duclaux; Andre Justin Auguste Pontier; Georges Paul Ferret
Original assignee: Pechiney Aluminium
Priority date: 1974-04-11
Filing date: 1975-04-08
Publication date: 1980-10-27
Also published as: NO751212L; BR7502128A; OA04922A; SE7504077L; SE410481B; GB1503985A; AU7994575A; EG11658A; CH599356A5; FR2278783B1; JPS50137810A; IT1034920B; DE2515055B2; DE2515055A1; CA1055424A; NO143405C; FR2278783A1; ES436397A1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat for oppsamling The present invention relates to an apparatus for collection

av støv og gasser som avgis under fremstilling av aluminium ved smelte-elektrolyse i en celle med kontinuerlig anode. of dust and gases emitted during the production of aluminum by melt electrolysis in a cell with a continuous anode.

En smelte-electrolysecelle med kontinuerlig anode, også kjent som "Søderberg"-celle, omfatter en parallellepipedisk tank som er åpen oventil og hvis bunn utgjøres av metallstaver som bærer blokker av karbon forbundet ved en foring. Denne celle-bunn gjør tjeneste som katode. Tanken inneholder et elektrolysebad som består av aluminiumoksyd oppløst i kryolitt og opp-varmet til en temperatur i området 950 til 1050 C. En enkelt anode i form av en karbonmasse innpasset i et rør er ført ned i dette bad. Bolter er innleiret i anodemassen og forbundet med ledende staver som både gjør tjeneste som metalliske bærere og ledere for tilførsel av elektrisk strøm. Når elektrisk strøm føres gjennom cellen, spaltes aluminiumoksydet til aluminium som danner et metallbad ovenpå katoden, og oksygen som avgis ved anoden og bevirker fortløpende forbrenning av denne. Den karbonmasse som utgjør anoden, brennes inn under cellens drift under utnyttelse av elektrolysebadets temperatur og anod-ens strømgjennomgang. Den nedre del av massen brennes herunder inn mens den øvre del mykner. Etterhvert som den nedre, inn-brente del forbrennes av oksygenet, må karbonmassen suksessivt skyves nedover for å holde avstanden mellom anode og katode konstant. Anodeboltene må følgelig fjernes med visse mellomrom og gjeninnføres på et høyere nivå. A molten electrolysis cell with a continuous anode, also known as a "Søderberg" cell, comprises a parallelepiped tank which is open at the top and whose bottom is made up of metal rods carrying blocks of carbon connected by a liner. This cell bottom serves as the cathode. The tank contains an electrolysis bath which consists of aluminum oxide dissolved in cryolite and heated to a temperature in the range of 950 to 1050 C. A single anode in the form of a carbon mass fitted into a tube is led down into this bath. Bolts are embedded in the anode mass and connected by conductive rods that serve both as metallic carriers and conductors for the supply of electric current. When electric current is passed through the cell, the aluminum oxide splits into aluminum which forms a metal bath on top of the cathode, and oxygen which is given off at the anode and causes its continuous combustion. The carbon mass that makes up the anode is burned in during the cell's operation, utilizing the temperature of the electrolysis bath and the anode's current flow. The lower part of the mass is burnt in while the upper part softens. As the lower, burned-in part is burned by the oxygen, the carbon mass must be successively pushed downwards to keep the distance between anode and cathode constant. Consequently, the anode bolts must be removed at certain intervals and reintroduced at a higher level.

Spaltningen av aluminiumoksyd ledsages av nedsatt konsentrasjon The decomposition of aluminum oxide is accompanied by reduced concentration

i elektrolysebadet. Når aluminiumoksydinnholdet faller under en viss grense, inntrer forandringer i cellens drift, idet kryolitt spaltes og bevirker dannelse av en gassfilm som isolerer anoden. Cellen blir da polarisert og kan bare depolariseres ved fornyet tilførsel av aluminiumoksyd til elektrolysebadet. in the electrolysis bath. When the aluminum oxide content falls below a certain limit, changes occur in the cell's operation, as cryolite splits and causes the formation of a gas film that insulates the anode. The cell then becomes polarized and can only be depolarized by renewed supply of aluminum oxide to the electrolytic bath.

Forbrenningen av anoden ledsages av utvikling av gasser som karbondioksyd, karbonmonooksyd, svoveldioksyd, hydrogenfluorid i gassform samt støvpartikler av karbon, aluminiumoksyd og fluorholdige forbindelser. Disse stoffer oppsamles av en såkalt primærkrets som omfatter et skjørt som er festet til anoderøret og strekker seg over hele rørets omkrets. Ved minst en ende av cellen føres de gasser og støvpartikler som oppsamles av dette skjørt til en eller to brennere som utgjøres av et vertikalt rør forsynt med luftinntakåpninger og hvori de karbonholdige partikler forbrennes sammen med karbonmonooksyd. Etter forbrenningen suges forbrenningsgassene ut i en behandlingskrets. The combustion of the anode is accompanied by the evolution of gases such as carbon dioxide, carbon monoxide, sulfur dioxide, hydrogen fluoride in gaseous form as well as dust particles of carbon, aluminum oxide and fluorine-containing compounds. These substances are collected by a so-called primary circuit which comprises a skirt which is attached to the anode tube and extends over the entire circumference of the tube. At at least one end of the cell, the gases and dust particles collected by this skirt are led to one or two burners which consist of a vertical tube provided with air intake openings and in which the carbonaceous particles are burned together with carbon monoxide. After combustion, the combustion gases are sucked out into a treatment circuit.

Under elektrolysen avgir smeltebadet fluorholdige gasser som fører med seg aluminiumoksydpartikler. Når cellen polariseres, kommer en plutselig frigjøring av fluorholdige produkter som medfører aluminiumoksydpulver i tillegg til disse gasser. Hittil har det ikke vært mulig å fjerne alle de stoffer som avgis under elektrolysen ved hjelp av primærkretsen, således at en betraktelig andel av disse vil slippe ut i elektrolysehallen, - hvilket medfører at denne luft må renses før den avgis til omgivelsene. Da det her dreier seg om store luftvolumer med meget lavt innhold av skadelige elementer, medfører en sådan luftrensning, store, kostbare installasjoner, men på tross av dette blir rensingen sjelden fullstendig. I tillegg gjør den forurensede atmosfæren på arbeidsstedet arbeidet i elektrolysehallen ubehagelig. During the electrolysis, the molten bath gives off fluorine-containing gases which carry aluminum oxide particles with them. When the cell is polarized, there is a sudden release of fluorine-containing products that cause aluminum oxide powder in addition to these gases. Until now, it has not been possible to remove all the substances emitted during the electrolysis using the primary circuit, so that a considerable proportion of these will escape into the electrolysis hall - which means that this air must be cleaned before it is emitted to the environment. As this involves large volumes of air with a very low content of harmful elements, such air purification entails large, expensive installations, but despite this, the purification is rarely complete. In addition, the polluted atmosphere at the workplace makes work in the electrolysis hall uncomfortable.

Når det gjelder celler med flere forinnbrente anoder, er det kjent at de gasser som avgis under elektrolyseprosessen, kan oppsamles ved hjelp av hetter som dekker vedkommende celler. Et relativt lite luftvolum sterkt belastet med skadelige produkter, således at det lett kan renses, oppsamles derved under hettene. Hittil har det ikke vært mulig å anvende anejridninger av denne art ved Søderberg-celler på grunn av de store mengder sot og tjære som frembringes ved innbreninngen av anoden, og som av-settes i og blokkerer de avløpsrør som er anordnet for transport av de oppsamlede gasser og støvpartikler til rensetrinnene. Videre er cellekonstruksjonen ved forinnbrente anoder med sine opphengningsstaver så forskjellig fra en Søderberg-celle at en enkel tilpasning av de hetter som er utformet for flere forinnbrente anoder, ikke er mulig. Det anodesystem som utgjøres av en samling av forinnbrente anoder, forblir uforandret bort- In the case of cells with several pre-burned anodes, it is known that the gases emitted during the electrolysis process can be collected by means of caps that cover the cells in question. A relatively small volume of air heavily loaded with harmful products, so that it can be easily cleaned, is thereby collected under the hoods. Up until now, it has not been possible to use annealing of this kind at Søderberg cells due to the large quantities of soot and tar that are produced during the burning of the anode, and which are deposited in and block the waste pipes that are arranged for transporting the collected gases and dust particles to the cleaning steps. Furthermore, the cell construction of preburnt anodes with their suspension rods is so different from a Søderberg cell that a simple adaptation of the caps designed for several preburnt anodes is not possible. The anode system, which is made up of a collection of pre-burnt anodes, remains unchanged away from

sett fra oksydasjon langs kontaktflaten med elektrolyse- seen from oxidation along the contact surface with electrolytic

badet, mens en Søderberganode, som allerede nevnt, brennes inn under selve elektrolysen og er gjenstand for kompliserte omvandlingsprosesser. Det er derfor nødvendig at temperatur-fordelingen i karbonmassen opprettholdes. Det har således tidligere vist seg påkrevet å ikke tildekke den overflate av badet som er dekket av skorpe og et lag av aluminiumoksyd, samt å tillate at den andel av gass og støv som ikke oppsamles av primærkretsen, slippes ut i elektrolysehallen for rensning av all luft i hallen i en takmontert oppsamlingskrets med alle de ulemper som er angitt ovenfor. the bath, while a Søderberg anode, as already mentioned, is burned in during the electrolysis itself and is subject to complicated conversion processes. It is therefore necessary that the temperature distribution in the carbon mass is maintained. It has thus previously proved necessary not to cover the surface of the bath which is covered by crust and a layer of aluminum oxide, as well as to allow the proportion of gas and dust that is not collected by the primary circuit to be released into the electrolysis hall for purification of all air in the hall in a ceiling-mounted collection circuit with all the disadvantages stated above.

Fra de norske patentskrifter nr. 65.030 og 92.061 er det imidlertid prinsippiédt kjent et apparat for oppfanging av støvpartikler og gasser som utvikles under fremstilling av aluminium i en elektrolysecelle med kontinuerlig anode bestående av en karbonmasse omgitt av et hylster og nedsenket i et elektrolysebad som inneholdes i en tank, hvis bunn danner en katode, idet apparatet er utstyrt med en oppfangingshette for de gasser som avgis fra badets overflateskorpe, og denne hette omfatter to langstrakte paneler som er svingbart opplagret om en horisontal akse og tildekker badets overflate langs hver sin langside av cellen mellom anodehylsteret og tanken, samt to faste partier montert ved hver sin kortside av cellen og hvis sidetetning er sikret ved innlegg av tetningsforbindelser mot panelene. From the Norwegian patent documents no. 65,030 and 92,061, however, an apparatus is known in principle for capturing dust particles and gases that are developed during the production of aluminum in an electrolysis cell with a continuous anode consisting of a carbon mass surrounded by a casing and immersed in an electrolysis bath contained in a tank, the bottom of which forms a cathode, the apparatus being equipped with a capture hood for the gases emitted from the surface crust of the bath, and this hood comprises two elongated panels which are pivotally supported about a horizontal axis and cover the surface of the bath along each long side of the cell between the anode casing and the tank, as well as two fixed parts mounted on each short side of the cell and whose side sealing is secured by inserting sealing compounds against the panels.

På denne bakgrunn av kjent teknikk er det et formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe et forbedret apparat for oppfanging av støvpartikler og gasser ved Søderberg-celler. On this background of known technology, it is an object of the present invention to produce an improved apparatus for capturing dust particles and gases in Søderberg cells.

Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at hvert panel ved sin øvre ende er forsynt med en tetningsforbindelse mot anodehylsteret og dets nedre ende er anordnet i-liten avstand fra kanten av tanken for å tillate et visst luftinnslipp under den nedre panelende, mens det rom som er avgrenset over cellens kortsider av hettens faste partier og panelene, ved hjelp av en røranordning er forbundet med utstyr for behandling av de gasser som oppfanges i hetten. This is achieved according to the invention in that each panel at its upper end is provided with a sealing connection against the anode casing and its lower end is arranged at a small distance from the edge of the tank to allow a certain amount of air to enter under the lower panel end, while the space which is bounded over the short sides of the cell by the hood's fixed parts and the panels, by means of a pipe device is connected to equipment for treating the gases that are captured in the hood.

For en bedre forståelse av oppfinnelsen vil den i det følgende bli nærmere forklart og beskrevet ved hjelp av prinsippskisser og et utførelseseksempel under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 og 2 angir skjematisk det grunnleggende prinsipp for oppfinnelsen, idet fig. 1 viser et vertikalt tverrsnitt gjennom en elektrolyse-celle, og fig. 2 viser en del av et vertikalt lengdesnitt gjennom cellen. Fig. 3-13 viser et praktisk utførelseseksempel i industriell skala, idet For a better understanding of the invention, it will be further explained and described in the following with the help of principle sketches and an example of execution with reference to the attached drawings, on which: Fig. 1 and 2 indicate schematically the basic principle of the invention, as fig. 1 shows a vertical cross-section through an electrolysis cell, and fig. 2 shows part of a vertical longitudinal section through the cell. Fig. 3-13 shows a practical design example on an industrial scale, in that

Fig. 3 viser et oppriss delvis i snitt, Fig. 3 shows an elevation partially in section,

Fig.«4 viser et vertikalt tverrsnitt til venstre, og et oppriss sett fra celleenden til høyre, Fig. 5 viser et forenkelt snitt som anskueliggjør panelets bevegelse, Fig. 6 og 7 er henhv. et oppriss og en planskisse av førings-staven med motvekt, Fig. 4 shows a vertical cross-section on the left, and an elevation seen from the cell end on the right, Fig. 5 shows a simplified section that illustrates the movement of the panel, Figs 6 and 7 are respectively. an elevation and a plan sketch of the guide rod with counterweight,

Fig. 8 og 9 er lignende skisser av føringsstaven uten motvekt, Fig. 8 and 9 are similar sketches of the guide rod without counterweight,

Fig. 10 og 11 er tilsvarende skisser av en drivende veivstang, Fig. 10 and 11 are corresponding sketches of a driving crankshaft,

og and

Fig. 12 og 13 viser i større målestokk de to oppsamlingskretser som er vist til venstre i fig. 3 ved enden av cellen. Fig. 12 and 13 show on a larger scale the two collection circuits shown on the left in fig. 3 at the end of the cell.

I de forskjellige figurer angis samme komponenter med samme henvisningstall. In the different figures, the same components are indicated with the same reference numbers.

En celle for elektrolyse av aluminiumoksyd og utstyrt med en kontinuerlig såkalt Søderberg-anode omfatter en tank 1 hvis bunn 2 er ledende og danner katode. Anoden utgjøres av en karbonmasse anordnet i et rør som er åpent ved sine to horisontale ender. Bolter 5 er innleiret i karbonmassen. Hver av boltene 5 fastholdes av en klemme 6 mot en stav 7 som er elektrisk ledende. Disse staver, som vanligvis er to i antall, er anordnet i lengderetningen over cellen og gjør tjeneste både for tilførsel av elektrisk strøm og for mekanisk opphengning av anoden. De er opphengt i en overbygning 8, og en motor 9 er anordnet for vertikal forskyvning av stavene og derved ned-senkning av karbonmassen 3 gjennom røret 4 i samsvar med forbrenningen av karbonmassens nedre del. Tanken i inneholder et elektrolysebad 10 hvis temperatur i området 950 til 1050°C sørger for at karbonmassen brennes inn. I kontakt med de kolde sidevegger av tanken størkner elektrolysebadet og danner en isolerende skrånende vegg 11, som gjør tjeneste som varme-isolasjon. Badets overflate er også fast og dannes av en meget hård skorpe som holdes dekket av aluminiumoksyd. Elektrolysebadet tilføres aluminiumoksyd ved at skorpen gjennombrytes, således at noe av den aluminiumoksyd som befinner seg ovenpå badet, kan falle ned i dette, hvoretter tildekningen med aluminiumoksyd gjenopprettes. En nedre oppsamlingskrets eller primærkrets er festet til den nedre del av anoderøret og utgjør et kontinuerlig skjørt 12 som strekker seg rundt røret. Dette skjørt samler opp forbrenningsproduktene ved anoden. Ved minst en ende av cellen er dette skjørt åpent mot en brenner 13, som har form av et rør som er utstyrt med luftinntaksåpninger 14 A cell for the electrolysis of aluminum oxide and equipped with a continuous so-called Søderberg anode comprises a tank 1 whose bottom 2 is conductive and forms the cathode. The anode consists of a carbon mass arranged in a tube which is open at its two horizontal ends. Bolter 5 is embedded in the carbon mass. Each of the bolts 5 is held by a clamp 6 against a rod 7 which is electrically conductive. These rods, which are usually two in number, are arranged longitudinally across the cell and serve both for the supply of electric current and for mechanical suspension of the anode. They are suspended in a superstructure 8, and a motor 9 is arranged for vertical displacement of the rods and thereby lowering the carbon mass 3 through the tube 4 in accordance with the combustion of the lower part of the carbon mass. The tank i contains an electrolysis bath 10 whose temperature in the range of 950 to 1050°C ensures that the carbon mass is burned in. In contact with the cold side walls of the tank, the electrolysis bath solidifies and forms an insulating sloping wall 11, which serves as thermal insulation. The surface of the bath is also firm and is formed by a very hard crust which is kept covered by aluminum oxide. Aluminum oxide is supplied to the electrolysis bath by breaking through the crust, so that some of the aluminum oxide that is on top of the bath can fall into it, after which the cover with aluminum oxide is restored. A lower collection circuit or primary circuit is attached to the lower part of the anode tube and forms a continuous skirt 12 which extends around the tube. This skirt collects the combustion products at the anode. At at least one end of the cell, this skirt is open to a burner 13, which is in the form of a tube equipped with air intake openings 14

og sørger for forbrenning av karbonholdig støv og brennbare gasser som oppsamles av skjørtet. Forbrenningsgassene suges inn i et oppsamlingsrør 15. and ensures the combustion of carbonaceous dust and flammable gases collected by the skirt. The combustion gases are sucked into a collection pipe 15.

Andre typer av støv og produkter i gassform avgis fra overflaten av elektrolysebadet. Normalt blandes disse med den omgivende luft. Other types of dust and gaseous products are emitted from the surface of the electrolysis bath. Normally these are mixed with the surrounding air.

Det er tidligere gjort forsøk på å samle opp disse produkter ved tildekning av cellens overflate med en hette, hvilket vil si tillemping av den løsning som anvendes for celler med forinnbrente anoder. Av de grunner som er angitt ovenfor, Attempts have previously been made to collect these products by covering the cell's surface with a cap, which means applying the solution used for cells with pre-burned anodes. For the reasons stated above,

har ingen av disse forsøk vist seg å være vellykket. none of these attempts have proved successful.

I henhold til oppfinnelsen dekker den anvendte oppfangingshette bare de periferiske deler av cellen mellom anoderøret 4 og tanken 1. Den øvre del av anoden hvor boltene 5 er innleiret, forblir utildekket. Hele hetten er forbundet med røret According to the invention, the collection cap used covers only the peripheral parts of the cell between the anode tube 4 and the tank 1. The upper part of the anode, where the bolts 5 are embedded, remains uncovered. The entire cap is connected to the tube

4 og følger dets bevegelse. 4 and follows its movement.

Denne hette omfatter to bevegelige langstrakte paneler 16 langs cellens langsider. Disse paneler er anordnet for å kunne trekkes tilbake til en stilling 16' over anoden 3,4 for derved å gi tilgang til cellen. Hetten omfatter videre faste partier 17 ved cellens kortender, og disse partier er forsynt med side-tetninger som danner fluidtett forbindelse med panelene 16. This cap comprises two movable elongated panels 16 along the long sides of the cell. These panels are arranged to be able to be pulled back to a position 16' above the anode 3,4 to thereby provide access to the cell. The cap further comprises fixed parts 17 at the short ends of the cell, and these parts are provided with side seals which form a fluid-tight connection with the panels 16.

I tillegg til den primærkrets 12 - 15 som er beskrevet ovenfor, omfatter gassoppsamlingssystemet en hettekrets eller sekundær-krets som utgjøres av en oppsamlingskanal eller kollektor 18 ved den øvre ende av anoderøret 4. Kollektoren opptar hettegassene, hvilket vil si gasser og støv som avgis fra badets overflate. For dette formål er kollektoren 18 utstyrt med perforeringer In addition to the primary circuit 12 - 15 described above, the gas collection system comprises a hood circuit or secondary circuit which is made up of a collection channel or collector 18 at the upper end of the anode tube 4. The collector collects the hood gases, which means gases and dust emitted from the surface of the bathroom. For this purpose, the collector 18 is equipped with perforations

på sin underside. Kollektoren kommuniserer videre med det rom som er dannet over cellens kortender av hettens faste partier 17 og panelene 16. on its underside. The collector further communicates with the space formed above the short ends of the cell by the cap's fixed parts 17 and the panels 16.

Gasser og støv som oppsamles av primærkretsen og sekundærkretsen føres til forskjellige rensnings- og gjenvinningstrinn, hvor de kan behandles effektivt på grunn av sin høye konsentrasjon. Gases and dust collected by the primary circuit and the secondary circuit are fed to various purification and recovery stages, where they can be treated effectively due to their high concentration.

Det bør bemerkes at hettegassene utgjør den forbrenningsunder-holdende gass for primærkretsens brenner, hvilket ytterligere øker konsentrasjonen av forbrente gasser. Det er viktig at panelet 16 danner en fluidtett tetning langs sin øvre langside og sine tverrsider. Det er følgelig anordnet tetningsanordninger 19 langs disse sider. I motsetning til dette må det tillates innslipp av en viss luftmengde langs panelets nedre langside for å tillate uttrekk av hettegassene under sug. Denne side er følgelig ikke forsynt med noen tetning og er anbragt i liten avstand fra kanten av tanken 1 for å sikre dette luftinntak. It should be noted that the hood gases constitute the combustion sustaining gas for the primary circuit's burner, which further increases the concentration of burnt gases. It is important that the panel 16 forms a fluid-tight seal along its upper long side and its transverse sides. Consequently, sealing devices 19 are arranged along these sides. In contrast, a certain amount of air must be allowed to enter along the lower long side of the panel to allow extraction of the hood gases during suction. This side is consequently not provided with any seal and is placed at a small distance from the edge of the tank 1 to ensure this air intake.

Etter at apparatets utførelse nå har blitt forklart i prinsipp, vil det i det følgende bli beskrevet et utførelseseksempel i industriell skala under henvisning til figurene 3-13. After the design of the apparatus has now been explained in principle, an industrial-scale design example will be described in the following with reference to figures 3-13.

Langs hver av sine langsider har den viste Søderberg-celle et åpent område mellom anoderøret 4 og celletanken 1. Hvert av disse områder er dekket av et avtagbart langstrakt panel 16, som utvendig er forsynt med en avstivningsprofil 20 med rektangulært tverrsnitt. Along each of its long sides, the Søderberg cell shown has an open area between the anode tube 4 and the cell tank 1. Each of these areas is covered by a removable elongated panel 16, which is externally provided with a stiffening profile 20 with a rectangular cross-section.

Ved hver ende av sin nedre kant er panelet 16 svingbart forbundet med føringsstenger 21 og 22. Ved sin annen ende er hver av disse førings-stenger anordnet for å svinges om en tapp 23, 24 på anoderøret 4. En av disse føringsstenger, nemlig stangen 21, er utstyrt med en motvekt 25. De motvektstenger som er tilordnet hvert sitt av de to paneler 16, er anordnet ved samme ende av anoden. Drivmekanismen for panelene er derimot anbragt ved den annen ende av anoden, hvilket vil si ved den celleende som ikke er utstyrt med motvekter. At each end of its lower edge, the panel 16 is pivotally connected to guide rods 21 and 22. At its other end, each of these guide rods is arranged to be pivoted about a pin 23, 24 on the anode tube 4. One of these guide rods, namely the rod 21, is equipped with a counterweight 25. The counterweight bars assigned to each of the two panels 16 are arranged at the same end of the anode. The drive mechanism for the panels, on the other hand, is located at the other end of the anode, which means at the cell end that is not equipped with counterweights.

Ved denne celleende og på enden av avstivningsprofilen 20 er panelet 16 svingbart forbundet ved 26 med en veiv 27, som i sin tur over en tapp 28 er svingbart tilsluttet en drivende veivarm 29, hvis fri ende er anordnet for å svinges om en tapp 30 på anoderøret 4 i det aksiale lengdeplan 31 gjennom røret. Videre forbinder en bevegelig stang 33 en drivsylinder 34 svingbart med veivarmen ved 32, Drivsylinderen 34 er i sin tur svingbart opphengt i en tapp 35 i ett stykke med cellens overbygning 8. At this cell end and at the end of the stiffening profile 20, the panel 16 is pivotably connected at 26 to a crank 27, which in turn is pivotally connected via a pin 28 to a driving crank 29, the free end of which is arranged to swing about a pin 30 on the anode tube 4 in the axial longitudinal plane 31 through the tube. Furthermore, a movable rod 33 pivotally connects a drive cylinder 34 to the crankcase at 32. The drive cylinder 34 is in turn pivotally suspended in a peg 35 in one piece with the cell's superstructure 8.

Den føringsstang 21 som er utstyrt med motvekt 25, er sveiset til en ringformet avstiver 36 av hø.y styrke. Den annen stang 22 er festet til denne avstiver gjennom en forbindelse 37. Avstiveren 36 omfatter forbindelsesledd 38 som er forbundet til panelet 16. Hver føringsstang kan være utstyrt med en føringstrinse 39,40. The guide rod 21, which is equipped with a counterweight 25, is welded to an annular stiffener 36 of high strength. The second rod 22 is attached to this stiffener through a connection 37. The stiffener 36 comprises a connecting link 38 which is connected to the panel 16. Each guide rod can be equipped with a guide pulley 39,40.

Den drivende veivstang 29 omfatter to elementer 41 og 42 The driving crankshaft 29 comprises two elements 41 and 42

som er sveiset sammen til dannelse av en vinkelformet konstruk-sjon. Det vil innses at veivstengene som er tilordnet hvert sitt panel befinner seg i ett og samme vertikalplan, idet den ene stang ender i en enkelt holder 43 og den annen i to flate holdere 44 som omgir 43. Svingetappen 30 er montert på en bæreplate 45 i et stykke med røret 4. which are welded together to form an angular construction. It will be appreciated that the connecting rods which are assigned to each panel are located in one and the same vertical plane, with one rod ending in a single holder 43 and the other in two flat holders 44 which surround 43. The pivot pin 30 is mounted on a carrier plate 45 in a piece with the tube 4.

Panelet 16 er utstyrt med en tetning 19 langs sin øvre lengde-" kant og sine to tverrkanter. I motsetning til dette er det etterlatt en klaring på noen få millimeter langs panelets nedre kant for å tillate luftinnslipp. Panelet er utstyrt med flere ribber for dannelse av en stiv, ikke deformerbar plate. Det skal påpekes at tverrkantene av panelet 16 omfatter laterale elementer 46 som er anordnet for å tre i kontakt med hettens faste partier 17, som er montert over cellens endepartier. Det er disse elementer 46 som bærer sidepartiene av tetningen 19. The panel 16 is provided with a seal 19 along its upper longitudinal edge and its two transverse edges. In contrast, a clearance of a few millimeters is left along the lower edge of the panel to allow air ingress. The panel is provided with several ribs to form of a rigid, non-deformable plate. It should be noted that the transverse edges of the panel 16 include lateral members 46 which are arranged to engage the fixed portions 17 of the cap, which are mounted over the end portions of the cell. It is these members 46 which carry the side portions of the seal 19.

I figurene er panelene og deres utstyr forsynt med vedkommende henvisningstall ledsaget av et merke, når de er vist i øvre stilling. Selve panelet som i sin nedre stilling er angitt ved henvisningstallet 16, blir således angitt med 16' i sin øvre stilling. Den bevegeligedrivstang er i uttrukket stilling betegnet med henvisningstallet 33, mens den i tilbaketrukket stilling er betegnet med 33', idet den tilbaketrukkede stilling tilsvarer øvre stilling av panelet. In the figures, the panels and their equipment are provided with the relevant reference number accompanied by a mark, when they are shown in the upper position. The panel itself, which in its lower position is indicated by the reference number 16, is thus indicated by 16' in its upper position. The movable drive rod in the extended position is denoted by the reference number 33, while in the retracted position it is denoted by 33', the retracted position corresponding to the upper position of the panel.

Hettens faste partier 17 som er montert over celleendene, omfatter hvert et meget sterkt ytre vertikalt element 47 samt et øvre horisontalt element 48 og et tilsvarnde nedre horisontalt element 49. Mellom de to sistnevnte elementer er det et åpent rom som utgjør en del av kollektoren 18 for de gasser som avgis fra badets overflate. På undersiden er kollektoren utstyrt med åpninger 50 for å tillate innsuging av gasser og faste partikler. Alle nevnte elementer er fast forbundet med anoderøret. Svinge-tappene 23, 24 og 30 for henhv. veivstengene 29 og førings-stengene 21, 22 for panelet 16, er festet til det ytre vertikale element 47. De faste partier er i sideretningen avtettet mot sidekantene av panelene 16. Det vertikale element 47 danner videre overgang til de laterale elementer 46 på panelet 16. The cap's fixed parts 17, which are mounted above the cell ends, each comprise a very strong outer vertical element 47 as well as an upper horizontal element 48 and a corresponding lower horizontal element 49. Between the two latter elements there is an open space which forms part of the collector 18 for the gases emitted from the surface of the bath. On the underside, the collector is equipped with openings 50 to allow the suction of gases and solid particles. All mentioned elements are firmly connected to the anode tube. Pivot pins 23, 24 and 30 for the respective the crank rods 29 and the guide rods 21, 22 for the panel 16 are attached to the outer vertical element 47. The fixed parts are laterally sealed against the side edges of the panels 16. The vertical element 47 further forms a transition to the lateral elements 46 on the panel 16 .

Den primære oppsamlingskrets er anordnet mellom anoderøret 4 The primary collection circuit is arranged between the anode tube 4

og det vertikale element 47 på hettens endeparti. Denne oppsamlingskrets omfatter et skjørt 12 festet til den nedre ende av rørhylsteret 4. Et rør 51, som er festet til en brenner 13 forsynt med forbrenningsunderholdende gass gjennom åpninger 14, and the vertical element 47 on the end part of the cap. This collecting circuit comprises a skirt 12 attached to the lower end of the pipe sleeve 4. A pipe 51, which is attached to a burner 13 supplied with combustion sustaining gas through openings 14,

er forbundet til den del av skjørtet 12 som tilsvarer en celleende. Denne brenner er forsynt med et overliggende rørsystem 15 for oppsamling av forbrenningsgasser og som omfatter et vertikalt rør 52, som er ført gjennom de horisontale elementer 48 og 49 på hettens faste endeparti og kommuniserer over et albuelement 5 3 med en skorsten 54. is connected to the part of the skirt 12 which corresponds to a cell end. This burner is provided with an overhead pipe system 15 for collecting combustion gases and which comprises a vertical pipe 52, which is passed through the horizontal elements 48 and 49 on the fixed end part of the hood and communicates over an elbow element 5 3 with a chimney 54.

Hettegassene innesluttes under bevegelige hettedeler 16 og under hettens faste partier 17. Disse gasser suges så gjennom et horisontalt kollektorparti 55 som har form av et kvadratisk rør festet til den øvre del av anoderøret og forsynt med perforeringer 50. Dette rør står i forbindelse med rommet 56 mellom de horisontale elementer 48 og 49 på hettens faste endepartier. Rommet 56 kommuniserer gjennom et vertikalt rør 57 The cap gases are enclosed under movable cap parts 16 and under the cap's fixed parts 17. These gases are then sucked through a horizontal collector part 55 which has the form of a square tube attached to the upper part of the anode tube and provided with perforations 50. This tube is connected to the room 56 between the horizontal elements 48 and 49 on the cap's fixed end parts. The room 56 communicates through a vertical pipe 57

og et albuelement 58 med et ringformet rom 59 mellom skorstenen 54 og en ytre koaksialt anordnet skorsten 60. Skorstenen 54 and an elbow element 58 with an annular space 59 between the chimney 54 and an outer coaxially arranged chimney 60. The chimney 54

og det ringformede oppsamlingsrom 59 fører til et apparat for luftrensing og for gjenvinning a^' aluminiumoksyd og fluorholdige produkter i de oppsamlede gasser og støvpartikler. and the annular collection space 59 leads to an apparatus for air purification and for the recovery of aluminum oxide and fluorine-containing products in the collected gases and dust particles.

Det bør bemerkes at hvert panel, sammen med sin avstivnings-prof il 20 og rørformede avstiver 30, samt også i kraft av sine tallrike ribber 61, utgjør en sammenstilling av stor styrke, således at bare en drivstang 29 og en enkelt drivanordning 33, 34 behøver å anvendes for hvert av panelene. Men det er natur-ligvis mulig å anbringe ytterligere veivarm 29 ved den annen ende av hvert av panelene 16 og, hvis så ønskes, en ytterligere drivanordning 33,34, som muliggjør symmetrisk styring av panelene. It should be noted that each panel, together with its stiffening profile 20 and tubular stiffeners 30, as well as by virtue of its numerous ribs 61, constitutes an assembly of great strength, so that only a drive rod 29 and a single drive device 33, 34 need to be used for each of the panels. But it is naturally possible to place additional road heat 29 at the other end of each of the panels 16 and, if desired, an additional drive device 33,34, which enables symmetrical control of the panels.

Da hettens faste partier 17, hvilket vil si det vertikale element 47 og de horisontale elementer 48, 49, nødvendigvis foreligger ved begge celleender, kan det primære oppsamlingssystem og det sekundære oppsamlingssystem være anordnet enten bare ved den ene eller begge ender av cellen. De vertikale skorstensrør 54 og 60 kan være felles for den ene ende av en viss celle og den tilstøtende ende av den nærmest liggende celle, slik det vil fremgå av fig. 12 og 13. Since the cap's fixed parts 17, which means the vertical element 47 and the horizontal elements 48, 49, necessarily exist at both cell ends, the primary collection system and the secondary collection system can be arranged either only at one or both ends of the cell. The vertical chimney pipes 54 and 60 can be common to one end of a certain cell and the adjacent end of the nearest cell, as will be apparent from fig. 12 and 13.

Panelene 16 kan trekkes tilbake til 16' under påvirkning av drivanordningen 33, 34. Denne bevegelse, hvorunder panelet forblir i kontakt med anoden og overbygningen, finner sted på sådan måte at det åpne rom mellom cellene, som er påkrevet for betjeningsformål, ikke nedsettes i omfang. I tillegg foreligger det ingen fare for at panelet skal treffe betjeningspersonalet. Når panelet befinner seg i sin øvre stilling, er rommet over elektrolysebadet langs cellens langsider fullstendig frilagt, således at skorpen kan gjennombrytes og elektrolysebadet tilføres ytterligere materiale uten spesielle foranstaltninger. Ved celleendene er det åpne rom bak røret 13 og under elementene 48 av tilstrekkelig omfang til at en skorpebrytende hammer og ut-løpet fra en aluminiumoksydbeholder på en automatisk betjenings-maskin uten vanskelighet kan få plass. Ved hjelp av den foreliggende cellehette er det mulig fullstendig å skille oppsam-lingsfunksjonene for den primære og sekundære oppsamlingskrets fra elektrolysehallens ventilasjon. Den luft som trekkes inn under hetten, f.eks. med en volumstrøm på 1000 liter pr. sekund, deles inn i to adskilte deler, nemlig 200 liter pr. sekund til primærkretsen, hvilket vil si brenneren, samt 800 liter pr. sekund for hetten og sekundærkretsen. Til sammenligning krever den konvensjonelle løsning med utildekket celle og fritt gass-og støvutslipp fra badets overflate samt oppsamling i taknivået, mellom 15 og 20 m luft pr. sekund og celle. Oppsamlingsytelsen for primærkretsen forbedres også i vesentlig grad ved at forbrenningsunderholdende luft tas fra rommet under hetten og således i seg selv inneholder en viss mengde fluor. Den primære oppsamlingsytelse økes således, hvilket er ytterst viktig med hensyn til den totale oppsamlingsytelse. Den gass som avgis til rommet under hetten og hvis konsentrasjon er fra 10 The panels 16 can be retracted to 16' under the action of the drive device 33, 34. This movement, during which the panel remains in contact with the anode and the superstructure, takes place in such a way that the open space between the cells, which is required for operating purposes, is not reduced in scope. In addition, there is no danger of the panel hitting the operating staff. When the panel is in its upper position, the space above the electrolytic bath along the cell's long sides is completely exposed, so that the crust can be broken through and additional material supplied to the electrolytic bath without special measures. At the cell ends, there is open space behind the pipe 13 and under the elements 48 of sufficient extent for a crust-breaking hammer and the outlet from an aluminum oxide container on an automatic operating machine to fit without difficulty. With the help of the present cell cap, it is possible to completely separate the collection functions for the primary and secondary collection circuits from the ventilation of the electrolysis hall. The air that is drawn in under the hood, e.g. with a volume flow of 1000 liters per second, is divided into two separate parts, namely 200 liters per second to the primary circuit, which means the burner, as well as 800 liters per second for the hood and secondary circuit. In comparison, the conventional solution with an uncovered cell and free gas and dust emission from the bath's surface as well as collection at the roof level requires between 15 and 20 m of air per second and cell. The collection performance for the primary circuit is also improved to a significant extent by the fact that combustion sustaining air is taken from the space under the hood and thus contains a certain amount of fluorine in itself. The primary collection performance is thus increased, which is extremely important with regard to the total collection performance. The gas that is emitted to the space under the hood and whose concentration is from 10

til 20 ganger høyere enn ved konvensjonelle utildekkede celler med oppsamling i taknivå, er meget lettere og mindre kostbare å rense. Rensingen blir således også meget mer effektiv. Som et eksempel kan nevnes at en viss elektrolysehall krevde 3 3 takmonterte skrubbere med en behandlingskapasitet på 70 m 3 pr. sekund. Etter overbygning av hetter over cellene, trengte samme elektrolysehall bare 7 skrubbere med en kapsitet på 15 m pr. sekund, og i tillegg ble rensevirkningen betraktelig forbedret. to 20 times higher than with conventional uncovered cells with collection at ceiling level, are much easier and less expensive to clean. The cleaning thus also becomes much more effective. As an example, it can be mentioned that a certain electrolysis hall required 3 3 roof-mounted scrubbers with a treatment capacity of 70 m 3 per second. After adding hoods over the cells, the same electrolysis hall only needed 7 scrubbers with a capacity of 15 m per second, and in addition the cleaning effect was considerably improved.

Ventilasjonen av en elektrolysehall med hettetildekte celler kan studeres med det formål å forbedre arbeidsforholdene, uten at det er nødvendig å ta i betraktning vanskeligheter som frem-kommer ved behovet for å rense luften i arbeidshallen, hvilket er nødvendig ved utildekte celler. I tillegg har hettetildekningen følgende fordeler: The ventilation of an electrolysis hall with hooded cells can be studied with the aim of improving working conditions, without it being necessary to take into account difficulties arising from the need to clean the air in the working hall, which is necessary for uncovered cells. In addition, the hood cover has the following advantages:

bedre trekk gjennom skorstenene ved naturlig sug, better draft through the chimneys by natural suction,

- mindre innhold av karbonmonooksyd, - lower content of carbon monoxide,

beskyttelse mot varmeutstråling ved hettetildekningen av protection against heat radiation by the hood covering of

nærliggende celler, neighboring cells,

omgivelsestemperatur under 6 - 7°C, ambient temperature below 6 - 7°C,

investeringer for gassrensing redusert med 25%, inkludert investments for gas purification reduced by 25%, incl

installasjonsomkostningene for hettetildekningen, the installation costs for the hood cover,

senkning av energiforbruket ved skrubbing til det halve, bedre rensning av den luft som avgis til den omgivende reducing the energy consumption when scrubbing by half, better cleaning of the air emitted to the surroundings

atmosfære og således også mindre forurensning av omgivelsene. atmosphere and thus also less pollution of the surroundings.

Foreliggende oppfinnelse kan anvendes for alle celler innrettet for smelteelektrolyse av aluminiumoksyd ved anvendelse av en kontinuerlig anode. The present invention can be used for all cells designed for molten electrolysis of aluminum oxide using a continuous anode.

Claims

1. Apparatus for capturing dust particles and gases which are developed during the production of aluminum in an electrolysis cell with a continuous anode consisting of a carbon mass (3) surrounded by a casing (4) and immersed in an electrolysis bath (10) which is contained in a tank (1), the bottom of which forms a cathode (2), the device being equipped with a capture hood for the gases emitted from the bath's surface crust (11), and this hood comprises two elongated panels (16) which are pivotably stored. about a horizontal axis and covers the surface of the bath along each long side of the cell between the anode casing (4) and the tank (1), as well as two fixed parts (17) mounted on each short side of the cell and whose side sealing is ensured by inserting sealing compounds (19 ) against the panels (16), characterized in that each panel is provided at its upper end with a sealing connection (19) against the anode casing, and its lower end is arranged at a small distance from the edge of the tank (1) to allow a certain air inflow under the lower panel end (36), while the space delimited above the short sides of the cell by the hood's fixed parts (17) and the panels is connected by means of a pipe device (18, 50) to equipment for treating the gases that are collected in the hood.

2. Apparatus as stated in claim 1, characterized in that the pipe device (18, 50) comprises a gas collection channel (18) at the upper end of the anode casing and against which the sealing arrangement (19) abuts along the upper, pivotably supported end of the panel (16).

3. Apparatus as stated in claim 1, and particularly adapted for use with a cell with a continuously driven anode (3) whose casing (4) is provided at its lower end with a projecting skirt (12) which extends unbroken around the anode for collection of gas that is developed at the anode (3) during the electrolysis process, the area under this skirt at at least one of the short sides of the cell being connected to a burner comprising a tube (13) provided with openings (14), characterized in that the space enclosed by the fixed part of the cap (17) and the panels (16), above the short side of the cell, encloses the perforated pipe (13) which is connected to a treatment facility for the collected gases from the anode (3) and separated from that facility which is used to treat the gases that are captured by the hood.

4. Apparatus as specified in claim 1, characterized in that the movable panel (16) is pivotally connected on one side to a guide rod (21, 22) at each end of its lower edge, each guide rod being arranged for pivoting movement about a pin (23, 24) in a piece with the anode casing (4), and under which one (21) of these rods is equipped with a counterweight (25), as well as on the other side along each of its transverse sides to a crank (27) which in turn is pivotally connected by by means of a pin (28) to a driving crank rod (29), the free end of which is designed for pivoting movement about a pin (30) in one piece with the anode sleeve (4) and arranged in the axial longitudinal plane through the sleeve, while this rod on- is acted upon by a drive device (33,34).

5. Apparatus as stated in claim 3, characterized in that the guide rod (21) which is provided with a counterweight (25) is attached to a brace (36), while the other rod (22) is attached to this brace by means of a connecting link (37), and the brace in addition is equipped with a connecting link (38) which is attached to the panel (16) at its other end.

6. Apparatus as stated in claim 4 or 5, characterized in that the panel (16) carries a stiffening profile (20), which at each end is pivotally connected to a crank (27), which in turn is in pivotal connection with the driving connecting rod (29).

7. Apparatus as stated in claims 1-6, characterized in that each of the panels (16) at each transverse end carries a lateral element (46), which in the lower position of the panel forms a continuation of a vertical element (47) on the fixed part of the hood ( 17), as said lateral element (46) is equipped with a seal (19) along its contact surface with the vertical element (47).