NO164114B - Fremgangsmaate og anordning for rensing av anoderester. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning for rensing av restanoder, spesielt forbrente anoder som anvendes ved smelteelektrolytisk fremstilling av aluminium.

En forbrent eller forbakt anode består av en ferdig kalsinert karbonblokk med huller i toppen, hvori en aluminium/stålhenger for tilførsel av strøm blir faststøpt i anoden ved hjelp av støpejern eller festet med staropemasse. Hengeren består vanlig-vis av 2-6 vertikale, sylindriske ståltapper (nippler) forbundet med en overliggende ståltravers (åk), som igjen er forbundet med en vertikal aluminiumstang.

Ved smelteelektrolysen forbrukes karbonblokkene, og hver av de 20-30 anodene i cellen må derfor med jevne mellomrom skiftes ut når tykkelsen på anoden er redusert til ca. 20% av sin opp-rinnelige høyde. Da er toppen av anodeblokken dekket av et tykt lag størknet bad som sitter fastlåst rundt de nevnte tappene og mellom anodeblokk og stålåk. Dette badlaget, som består av størknet masse med varierende innhold av kryolitt, aluminim-fluorid og aluminiumoksyd, kan være svært hardt. Både badmateriale og karbonrester må gjenvinnes separat før resirkula-sjon i elektrolyseprosessen.

I praksis er det fortsatt mest vanlig å brekke løs dette badlaget ved hjelp av pneumatiske, ofte manuelt betjente meiselmaskiner. Dette er et tungt arbeid hvor meisel-maskinen delvis benyttes som brekkstang, og dessuten med-fører metoden betydelig miljøbelastning i form av støv og støy. Det er derfor i den senere tid utviklet flere typer av både stasjonære og mobile rengjøringsanlegg og innretninger for å mekanisere rengjøringen av restanodene. Disse anlegg/innretninger er basert på forskjellige prinsipper mht. desintegrasjon og fjerning av det størknede badlaget. Alle de kjente, mekani-serte systemene er umiddelbart kjennetegnet ved en eller flere alvorlige ulemper. Bruk av hydraulisk pressekraft gir f.eks. en komplisert løsning hvor selve ståltappene på hengeren brukes som mothold. På grunn av de relativt store krefter som anvendes, medfører dette en fare for deformasjon av hengerkon-struksjonen, ødelagte sveiseforbindelser mellom Al-stang og åk etc. Freser og meiselmaskiner gir et høyt støynivå, støv og partikkelsprut. De lette, mobile rengjøringsmaskinene, f.eks. anodérensemaskinen beskrevet i norsk patentsøknad

nr. 863480, kan kun fjerne varmt badlag på anoderester direkte etter fjerning fra elektrolysecéller, eventuelt en porøs bad-masse. En felles ulempe ved de kjente maskinene er forøvrig lav driftssikkerhet, kompliserte konstruksjonsløsninger og ingen mulighet for å automatisere renseopérasjonen.

Det er således formålet med den foreliggende oppfinnelse å frembringe en anordning og en fremgangsmåte for rensing av restanpder som overkommer de ovennevnte ulempene, og som har en enkel og robust konstruksjon, høy effektivitet og hvor renseopérasjonen kan utføres automatisk.

Videre er det et formål med oppfinnelsen å fremskaffe en miljøvennlig anordning og fremgangsmåte som tilfredsstiller de eksisterende strenge krav til støy- og støvnivå på arbeids-plassene.

Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen ved en stasjonær anordning som er fullstendig innkapslet og basert på anvendelse av slagverktøy som under en lineær eller pendelbevegelse bryter opp og fjerner det størknede badlaget på restanoder. Disse og andre karakteristiske trekk ved oppfinnelsen vil frem-gå av den etterfølgende beskrivelse, patentkrav og tegninger, fig. 1-3, hvor

Fig. 1 viser skjematisk og i tverrsnitt en fore-

trukket anordning for rensing av restanoder.

Fig. 2 viser anordningen i et lengdesnitt, og

Fig. 3 illustrerer skjematisk en roterende inn-

retning for å lage et profilert spor i badmateriale ved anodeåk.

Den viste rensemaskinen er plassert i et lukket kammer 10 bygget av lydisolerende materiale og utstyrt med et kraftig avtrekk (ikke vist på figurene), slik at maskinen er støy- og støvisolert fra omgivelsene. En restanode 2 med et størknet lag av bad 21 på toppen er vist i fig. 1, klarert og fastspent for renseopérasjonen. En anodehenger 1, omfattende en Al-stang 11 som løper vertikalt gjennom en føringsspalte i kammerets tak, er tilknyttet en tilbringeranordning, f.eks. hengebanen (ikke vist på figuren). En festeanordning 3 griper om aluminiumstangen og sørger for transport og posisjonering av anoden i maskinen. Al-stangen er forbundet med ståltravers eller åk 12 med påsveiste nipler 13 omgitt av størknet bad 21 på toppen av restanoden 2.

Selve rensemaskinen omfatter et slagverktøy 7, et mothold 4 med en posisjoneringsarm 6 og et vertikalt bevegelig ristbord 5 som anoden hviler på under renseopérasjonen. Slagverktøyet 7 er avbildet på figuren som en pendelhammer, f.eks. pneumatisk drevet hammer.

Den nedre del av kammeret er hensiktsmessig avsmalnet i en traktform og avsluttet med en transportanordning, f.eks. en båndtransportør 9 for å fjerne badklumper fra det desintegrerte badlaget 21. En spesiell hjelpeanordning for å fjerne eventuelle anodebiter fra ristbordet 5 består av et vippebord 8 og en skyver 15. Deres funksjon og virkemåte blir nærmere beskrevet i det følgende i forbindelse med en detaljert beskrivelse av fremgangsmåten for rensing av anoderester.

Fig. 2 viser et lengdesnitt av maskinen tatt langs linjen I-l i fig. 1 og illustrerer nærmere foretrukket utforming

av ristbordet 5 og pendelhammeren 7. Hammerne er vist som to separate pendelhammere som retter slaget mot utsiden av og mot mellomrommet til de tre stålnipplene 13 forbundet med åket 12, som i sin tur er festet til stangen 11. Man bør merke seg at anslagsflatene 71 til hammerne er "butte" uten spisse eller avsmalnede partier, slik at man utnytter maksimalt impact energien til de pendlende hammere.

Det vertikalt bevegelige bordet 5 er hensiktsmessig utformet som en rist eller et gitter. Noen av gitterdelene er videre hensiktsmessig utformet som avlange ribber 53 fremskytende i vertikal retning, slik at under bordets bevegelse nedover kommer disse til å samvirke med en stasjonær rist 55 og brekker eventuelle større klumper av det desintegrerte badlaget.

Rensing av anoderester fra størknet bad ved hjelp av den ovenfor beskrevne anordningen foregår på følgende måte: Restanoder 2 er festet ved sine aluminiumstenger 11 til en tilbringeranordning, f.eks. en hengebane, som fører anodene inn i det lukkede kammeret 10. En festeanordning 3 griper om aluminiumstangen 11 og drar anoden forbi en roterende innretning, f.eks. en frese, som fjerner eventuell badavsetning på åket 12 på motholdsiden.

Fig. 3 viser skjematisk den roterende innretningen 18, omfattende flere etter hverandre anordnede og i høyden til-passede roterende deler for å lage et profilert spor langs

åket 12 og nipp lene 13 i badlaget 21, slik at motholdet 4 kan legges tett not nipplene under des integrasjons trinnet av opera-sjonen.

Fremme ved slagverktøyet 7 griper en posisjoneringsarm 6 om åket 12 på hengeren 1, og samtidig løfter ristbordet 5 anoden opp mot posisjoneringsarmen, som klemmer åket mot motholdet 4. Motholdet er dimensjonert i relasjon til den anvendte slag-kraften på slagverktøyet (hammerne) og er videre avdempet mot vibrasjon ved hjelp av klosser 42. De to viste pneumatisk drevne hammere 7 er sekvensstyrte, og hver hammer styres in-dividuelt mht. antall slag mot det størknede badet 21 mellom åket 12 og anoden 2. Takket være den "butte" fasongen på anslagsflatene til hammerne utnyttes impact energien i de svingende hammere maksimalt. Badlaget 21 brytes opp og slenges uten-for anoden og ristbordet 5, samles i den traktformede nedre delen av kammeret 10 og føres ut av kammeret, f.eks. ved hjelp av et bånd 9.

Etter avsluttet bankeoperasjon slipper posisjoneringsarmen 6 taket om åket, ristbordet 5 går ned, samtidig som større badklumper som har lagt seg på den stasjonære risten 55 knekkes under bordets bevegelse. Anoden frigis fra feste-anordningen 3 og transporteres videre innover kammeret eller til neste kammer for eventuell etterrensing (finrensing) ved hjelp av konvensjonelle midler som slengelegemer, roterende børster etc.

Når anoden fjernes fra hammerstasjonen, vris tippebordet 8 vannrett. Ristbordet heves til et nivå sammenfallende med

overflaten på tippebordet, og en skyver 15 flytter eventuelle avbrukne kullbiter fra anoden på tippebordet. Skyveren, ristbordet og tippebordet går tilbake til sin utgangsposisjon, kullrestene faller ned på en transportør eller i en binge (ikke vist på figurene) og maskinen er klarert for å ta imot neste anode. Denne anordning sikrer derved automatisk en effektiv

separering av badrester og kullrester, som er et problem ved de hittil kjente renseanleggene og maskinene.

Den foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til den beskrevne og illustrerte utforming av' rensemaskinen. De viste, svingende pendelhammere kan erstattes med en slaganordning med lineær bevegelse ved hjelp av pneumatiske eller hydrauliske syl indre. Også i dette tilfelle er det viktig at anslagsf låtene på slaganordningen er "butte". Forsøkene utført med spiss/av-lang fasong på hammerne viser nemlig at tross den høye vekten på hammerne og utallige slag oppnår man ikke en effektiv rensing av anodene.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte ved rensing av restanoder (2) fra smelte elektrolyse, fortrinsvis ved smelteelektrolytisk fremstilling av aluminium, for et vedheftende, størknet badmateriale (21), karakterisert ved at restanoden fastspennes i et lukket kammer (10) ved hjelp av et vertikalt bevegelig bord (5) og en posisjoneringsarm (6) som klemmer anodens åk (12) horisontalt mot et mothold (4), og hvor anoden (2) deretter underkastes gjentatte slag fra en eller flere slag-innretninger (7) rettet mot det størknede badmateriale på anoden.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at slaginnretningen (7) er pendelhammere med butte anslagsflater.

3. Anordning for rensing av restanoder (2) fra smelteelektrolyse, fortrinnsvis ved smelteelektrolytisk fremstilling av aluminium, for et vedheftende størknet badmateriale (21) omfattende et lukket lyd- og støvisoler-ende kammer. (10) , en festeanordning (3) for transport og posisjonering av anoden i kammeret, en fastspenn-ingsinnretning og en innretning for desintegrasjon av badmaterialet, karakterisert ved at fastspenningsinnretningen omfatter et vertikalt bevegelig bord (5), en horisontalt inngripende posisjoneringsarm (6) og et mothold (4), og hvor desintegrasjons-innretningen er et slagverktøy (7).

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at slagverktøyet (7) omfatter en eller flere pendelhammre med butte anslagsflater.

5. Anordning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at det vertikalt bevegelige bordet (5) er konstruert som et ristbord med nedover fremskytende ribber (53) som samvirker med en stasjonær rist (55) anbragt under bordet, og hvor et tippebord (8) og en skyver (15) er anordnet på hver sin side av ristbordet.