NO171419B - Fremgangsmaate og anordning for aa styre faste elektrolyttilsetninger til en elektrolytisk celle for produksjon av aluminium - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører produksjon av aluminium ved hjelp av alumina oppløst i den smeltede kryolitt i henhold til Hall-Héroult prosessen og nærmere bestemt en fremgangsmåte for å styre faste elektrolyttilsetninger til en celle for produksjonen av aluminium ved elektrolyse av alumina oppløst i et smeltet kryolittisk bad, i henhold til Hall-Héroult prosessen, mellom et karbon-inneholdende katodesubstrat, på hvilket det er dannet et flytende aluminiumlag og en flerhet av karbon-innholdende anoder understøttet av en anoderamme, hvis høyde kan reguleres med hensyn til en fast overbygning samt en anordning for å utføre fremgangsmåten for styring av faste elektrolyttilsetninger til elektrolytiske celler, for produksjonen av aluminium i henhold til Hall-Héroult prosessen.

Driften av moderne elektrolytiske celler for produksjon av aluminium i henhold til Hall-Héroult prosessen krever permanent overvåkning av badets volum. Det meste av dette bad er i den smeltede tilstand, og danner elektrolytten, idet den resterende del i størknet form danner sidehelningene og skorpen som dekker den frie overflaten av elektrolytten. Sistnevnte er vesentlig bestående av kryolitt NasAlF^, og kan ha forskjellige additiver slik som CaF2, AIF3, LiF etc, som påvirker smeltepunktet, de elektrokjemiske egenskaper og evnen til å oppløse alumina.

Elektrolyttens volum må være passende for å sikre hurtig oppløsning og fordeling av nevnte alumina som innføres i cellen, men må ikke overskride et visst nivå utover hvilket det vil føre til korrosjon av stålstavene som anodene er opphengt på, med konsekvensen av en økning i Jerninnholdet i det aluminium som produseres og en mer hyppig utskiftning av korroderte stålstaver.

Således foretas periodiske kontroller hva angår posisjonen av den frie overflaten av elektrolytten og grenseskiktet mellom det elektrolytiske badet og det katodiske flytende alumlniumslaget.

Justeringene av badets volum i hver celle utføres:

enten ved tilføyelse dersom nivået er for lavt:

av nye faste produkter (i alt vesentlig kryolitten NasAlFfc), resirkulert faste produkter (størknet og pulverisert elektrolytisk bad som resultat av rengjøring av brukte anodekull og cellekatoder, som er ute av drift før demolering og som deretter vil bli referert til ved uttrykket "pulverisert-bad"),

flytende elektrolytisk bad tatt fra andre celler i

serien,

eller ved fjerning dersom nivået er for stort, idet det flytende badet anvendes på ny som det er, etter et kort intervall, for en tilføyelse til andre celler, eller er størknet, pulverisert og lagret for påfølgende resirkulering.

For å unngå risikoen for en ubalanse-tilstand på grunn av mangel ved badet, vil operatøren rent generelt velge å operere med et lite overskudd og vil tilveiebringe korri-geringer ved regelmessig tapping av det flytende badet, idet uttrykket "tapping" her forstås å mene ekstraheringen i den flytende tilstand.

Badtilsetninger til cellen skjer systematisk ved å dekke anodene (med et hensyn til deres termiske isolering), ved tilføyelse av fluoridprodukter (AIF3, kryolitt) og resirkulering av nevnte alumina som anvendes for oppsamling av fluorideffluenter i anordningene for rensingen av gassene som utsendes av de elektrolytiske cellene.

Disse tilføyelsene kompenseres ved utsendelse (gasser og støv) fra cellen og uttrekningene bestemmes som en funksjon av nivåmålinger som utføres av operatørene ved intervaller av ca. 24 til 48 timer.

I øyeblikket blir badtilføyelser utsatt for vesentlige og dårlig kontrollerte variasjoner, nærmere bestemt på grunn av den tid som medgår mellom tilføyelsen av det pulveriserte bad som dekker anodene og dets passering til den smeltede tilstand i cellen. Dette fører til vesentlige badhøyde variasjoner og omfattende flytende-bad håndteringsoperasjoner, hvilket bevirker variasjoner som er skadelige for den termiske likevekt i cellene.

Dessuten er disse håndteringsoperasjoner av det flytende-badet, knusningsoperasjonene og det resulterende pulveriserte badhåndteringsoperasjoner, sammen med badnivåmålingene generelt manuelle operasjoner med et dårlig produktivitets-nivå, som er skadelige for produksjonskostnader og involverer bruken av kostbart og tungvint utstyr.

Europeisk patentsøknad EP-A-195143 beskriver en prosess for å måle elektrolysenivået i en Hall-Héroult elektrolytisk celle, i henhold til hvilken en anode i cellen, inn i hvilken det går en gitt strøm, progressivt heves og reduksjonen i strømmen som en funksjon av den hevede høyde måles og høyden for hvilken strømmen har falt til en forutbestemt andel av dens initielle verdi noteres. Ved kalibrering er det mulig å utlede fra dette den reelle dybde av elektrolyttlaget. Denne prosess er basert på et fullstendig forskjellig prinsipp av det for den foreliggende oppfinnelse, som ikke krever noen anodebevegelse.

En grunnleggende ide ved den foreliggende oppfinnelse består i å utføre en indirekte måling av høyden av smeltebadlaget på basis av målingen av den totale høyden av laget av smeltet metall og smeltebadlaget som rager opp over dette med hensyn til katodesubstratet tatt som referanseplanet og en evalu-ering av høyden av laget av smeltet metall som, ved sub-traksjon, gir høyden av smeltebadlaget.

Posisjonen av den øvre flaten av katodesubstratet (dannet ved sidestilling av karbon-inneholdende katodeblokker) med hensyn til de andre faste elementer i metallstrukturen som innvol-verer kassen, cellens overbygning og anoderammen, eller den ekvivalente kollektive eller individuelle eller gruppevise opphengningsanordning for anodene er nøyaktig kjent fra konstruksjonen. Denne posisjon kan variere under cellens levetid (hevning som et resultat av svelling av katodeblok-kene eller deres substrat, eller slitasje på nevnte overflate ved erosjon), men uansett skjer slike virkninger meget sakte (ca. 1 mm pr. måned), hvilket ikke er skadelig for sammen-ligningsmålinger over noen få dager eller uker, og som periodisk omkalibreres ved hjelp av en fysisk måling av nevnte grunnleggende nivå.

Det mulig å anvende som referansenivået et fast punkt, f.eks. lokalisert på kanten av digelskallet på en vertikal søyle eller en horisontal bjelke av overbygningen og hvorav den vertikale dimensjon med hensyn til det karbon-inneholdende katodesubstratet er nøyaktig kjent. Det er tilstrekkelig å måle nivået av smeltebadet med hensyn til nevnte faste dimensjonspunkt for umiddelbart å utlede derfra den totale høyden HT av metallaget (EM) og smeltebadlaget (HB).

Ifølge oppfinnelsen kjennetegnes den innledningsvis nevnte fremgangsmåten ved, med betraktning til begrensning av variasjoner i nivået av det elektrolytiske badet til ca. ± 1 cm, at en nominell verdi HBC er fast for badhøyden, at nivået av badet i cellen bestemmes periodisk på basis av et fast dimensjonspunkt PF som er kjent med hensyn til det karbon-inneholdende katodesubstratet, at det fra dette utledes den totale høyden HT av det elektrolytiske badlaget HB og det flytende alumlniumslaget HM, tykkelsen HM av det flytende Ål laget på katodesubstratet bestemmes, at det fra dette utledes badlagets høyde HB, HB = HT-HM, og HB sammenlignes med en nominell verdien HBC og dersom nevnte sammenligning avslører en badufullkommenhet, blir en pulverisert-bad tilsetning initiert fra et lagringsmiddel gjennom minst en åpning som er laget i den størknede elektrolyttskorpen som normalt dekker cellen, og at dersom nevnte sammenligning avslører et badoverskudd, utløses en alarm for å tilveiebringe en badtappingsoperasjon, idet badnivået i cellen måles ved å etablere en elektrisk kontakt mellom overflaten av badet og en stamper, som beveger seg relativt den faste overbygningen langs en vertikal akse og er elektrisk forbundet med katodesubstratet ved hjelp av en lavverdis motstand, og idet høyden av det flytende alumlniumslaget bestemmes på basis av parametre:

Dl: distanse mellom celleoverbygning og katodesubstrat,

DSC: distanse mellom overbygning og anoderamme,

DSCPA: distanse mellom anoderamme og anodeplan,

DAM: distanse mellom anodeplan og flytende aluminiumslag, ved forholdet: HM = DI - (DSC + DSCPA + DAM)

utledes den reelle høyden av det smeltede badet på basis av parametrene: Dl: distanse mellom katodesubstratet og cellens overbygning, D2: distanse mellom overbygning og topposisjonen for stamperen,

D3: bevegelse av stamperen mellom dens topposisjon og dens posisjon ved tidspunktet for elektrisk kontakt med det flytende badet,

HM: høyde av det flytende aluminiumlaget på katodesubstratet ved å anvende forholdet: HB = (D1-D2-D3) - HM.

Ifølge ytterligere utførelse av fremgangsmåten skjer pulverisert-bad tilsetningen fra en beholder, plassert på cellen og forsynt med en fordeler-doserer som er koblet til midlene for å sammenligne den reelle høyden av badet og den nominelle verdien av nevnte høyde.

Et andre formål med oppfinnelsen er en anordning for å utføre den ovennevnte prosess og som omfatter et middel for å måle den totale høyden av aluminiumlaget og den smeltede elektrolytten som rager over samme, HB+HM, et middel for å måle høyden HM av alumlniumslaget på katodesubstratet, et middel for å sammenligne høyden HB med en nominell verdi HBC og en pulverisert-bad lagringsbeholder som er anbragt på den elektrolytiske cellen og i sin nedre del er forsynt med en fordeler-doserer som styres av en anordning som er koblet til midlet for å sammenligne høyden av badet HB med dets nominelle verdi.

Ifølge ytterligere utførelsesformer av anordningen har den en stamper plassert ved enden av en stang koblet til en vertikalt innrettet donkraft, tilknyttet en forflytningstransduser og festet til overbygningen på cellen, idet stamperen er elektrisk isolert fra overbygningen og stangen samvirker med en elektrisk kontakt, koblet via en lav-verdis motstand til et tilkoblingsorgan i katodesubstratet.

I det tilfellet hvor pulverisert-bad fordeler-dosereren innbefatter en doseringsbøtte som utgjøres av et vertikalt innrettet omdreiningslegeme som har et volum som tilsvarer en forutbestemt pulverisert-bad vekt og er åpen ved sine to ender, hvor den øvre åpningen er forbundet med en pulverisert-bad beholder, hvor en nedre åpningen er forbundet med et tilførselsrør, og hvor en aksiell stang er forbundet i sin øvre del med en donkraft som er utstyrt med et nedre stopporgan og et øvre stopporgan, som er adskilt fra hverandre med en distanse d^ som er mindre enn distansen d£ mellom åpningene med hvilke hver stopper vekselvis samvirker i tett forhold, vil stopperne bli laget av et fleksibelt materiale. Det fleksible materialet som utgjør stopperne velges fra gruppen av sammenflettede ståltråder, filt, metalltråd-forsterket filt, gummi, syntetiske elastomerer, valgfritt forsterket med ståltråder eller ekvivalente legeringer.

Siktemålet med oppfinnelsen er å optimalisere elektrolytt-nivået og å opprettholde det meget nær den nominelle verdien, hvilket reduserer risiko for korrosjon på anodestavene på grunn av for stort nivå og risiko for uoppløst aluminaslam som danner seg på katodesubstratet (dersom nevnte nivå er utilstrekkelig). Oppfinnelsen tilsikter, rent generelt, å unngå noen som helst overskytende verdi av den nominelle verdi, på grunn av at et badoverskudd er vanskeligere å korrigere enn en bad-ufullstendighet og konsekvensene av et overskudd er i prinsippet mer skadelig enn de for en ufullstendighet. Dessuten representerer den totale verdien av det elektrolytiske badet i en serie en viktig immobili-sering av kapital og bør reduseres i størst mulig grad.

Ifølge den kjente teknikk og konvensjonelle drifts-betingelser, har badnivået tendens til konstant å øke og det skjer ofte at flere dusin kilo av bad må tappes per tonn av aluminium som produseres. Ettersom denne operasjon er relativt vanskelig, utføres den kun når den nominelle verdien av nivået har overskredet flere centimeter (f.eks. 4 til 5 cm). I henhold til oppfinnelsen er det mulig å opprettholde variasjonene rundt referanseverdien med ca. ± 1 cm, slik at for den samme nominelle verdien, er det gjennomsnittlige badnivået i henhold til oppfinnelsen, over en lang periode, under det gjennomsnittlige badnivået i henhold til den kjente teknikk.

I den utstrekning som de systematiske badtilsetninger er høyst lik uttømningene ved utsendelser (gasser, støv) og skorper fjernes med brukte anoder, er det mulig å unngå noen som helst badtapping over en lang periode.

Figurene 1 til 5 illustrerer oppfinnelsen.

Fig. 1 er et skjematisk snitt av anordningen for måling av nivået av det elektrolytiske badet i cellen. Fig. 2 viser i skjematisk snitt lang cellens hovedakse aluminalagringsbeholderne og fordelerne-dosererne som er knyttet til disse, hvor en av dem er paret med en pulverisert-bad fordeler-doserer. Fig. 3 viser i nærmere detalj og i snitt pulverisert-bad fordeler-dosereren. Fig. 4 viser i større målestokk tilsetningdoseringssystemet. Fig. 5 viser skjematisk og i snitt prinsippet for måling av metallhøyden i cellen.

Fra bunn til topp viser fig. 1 katodesubstratet 1 på hvilket er dannet det flytende aluminiumslaget 2, over hvilket det kryolitt-baserte elektrolytiske badet 3 rager, hvori er nedsenket anode 4. Under normal drift dekker en størknet elektrolyttskorpe 5 det elektrolytiske badet 3, en begrenset avstand derfra og over hele den frie overflaten, rundt anodene og opp til sidehelningene, med unntagelsen av et visst antall åpninger 6 som holdes permanent åpne, under påvirkningen av perforerende donkrafter for å sikre uttøm-ningen av gasser som frembringes ved den elektrolytiske prosessen og for å tillatte innføringen av alumina og forskjellige tilsatser under elektrolyse.

En stamper 7, plassert i en ende av en stav 8, kan bevege seg langs en i alt vesentlig vertikal akse under virkningen av en donkraft 9 som er tilknyttet en forflytningstransduser 10. Nevnte anordning er festet til overbygningen 11 av cellen som danner et fast referansenivå. Stamperen 7 må elektrisk isoleres fra overbygningen.

En elektrisk friksjonskontakt 12 samvirker med den bevegelige stangen 8. Den er forbundet via en lavverdis motstand 13 (eksempelvis ca. 1 k J?) til en sokkel eller et koblingsorgan 14 i katodesubstratet. Som referanser anvendes: Dl: distanse mellom katodesubstratet 1 og cellens overbygning 11 (kjent ved konstruksjon)

D2: distanse mellom overbygningen 11 og den høye posisjonen av stamperen 7 (maksimal hevning av donkraft 9).

Med stamperen hevet til dens maksimale nivå, blir den progressivt senket, mens der måles potensialforskjellen på motstandens 13 terminaler. Denne er initielt i alt vesentlig lik null. Forflytningstransduseren 10 viser forløpet av stamperen i dens nedadbevegelse. Ved det øyeblikk hvor kontakt finner sted mellom stamperen og den frie elektrolytt-overflaten, vil potensialet på motstandens 13 terminaler stige plutselig. Forløpet eller bevegelsen av stamperen ved dette øyeblikk noteres, dvs. D3. Det er da kjent at den totale høyden av badet og metallet HB+HM er lik D1-D3. Ettersom metallhøyden HM antas som kjent (ved en prosess som er beskrevet i det etterfølgende), blir høyden av badet utledet derfra: HB+HM = D1-D3-D2. Denne verdi HB intro-duseres på kjent måte i datamaskinen, som frembringer pulveriserte-bad tilsetningsinstruksjonene, som en funksjon av differansen mellom den målte HB og den nominelle verdi

HBC.

Denne HB målingsfremgangsmåte og anordning har den fordel at den utføres enkelt og særlig kun bevirker en kort kontakt mellom smeltebadet og stamperen, som heves så snart som verdien D3 oppnås og hvis levetid følgelig er meget lav. En annen fordel er at denne måling gjør det mulig å kontrollere at tilførselsåpningen 6 faktisk er åpen. En divergerende spenningsverdi på terminalene av motstanden 13, eller umuligheten av å oppnå nevnte verdi kan utløse en alarm og/eller en anordning for åpning av hullet (perforeringsanordning styrt av en donkraft).

Til sist, ettersom nedadbevegelsen av stamperen 7 stoppes så snart som den er i kontakt med det flytende badet, er der økonomi i luften som kreves for mating av donkraften 9.

Fig. 2 viser beholderen 15 som inneholder pulverisert-bad, som er tilhørende en av aluminaf ordelerne 16. Disse fordelere er blitt beskrevet i fransk patent FR-B-2527647

(= US 4437694), i navnet Aluminium-Pechiney. De dannes ved å tilknytte en perforeringsanordning 17 og en fordeler-doserer 18 som er løsgjørbart anordnet i en tett foring 19. Fig. 3 viser posisjonen for den pulverisert-bad fordeleren 20 ved bunnen av beholderen 15. Fordeler-dosereren 20 for pulveriserte-bad er også plassert i en tett foring 21 og dens fordeler 22 fremkommer i nærheten av aluminafordeleren 23 over en åpning 6. Fig. 4 viser detaljer av dosereren, som avviker betydelig fra aluminadoserere, f.eks. den som er beskrevet i søkerens euro-peiske patent EP-44794-B1 (=US 4 431 491). Således har det pulveriserte badet ikke de samme fluiditetskvaliteter som den nevnte alumina. Dessuten, ettersom badet gjenvinnes i form av faste blokker, vil dets pulverisering til en meget finkornet størrelse (f.eks. mindre enn 1 mm) være en kostbar og støv-frembringende operasjon.

Det foreslås derfor å pulverisere det til en gjennomsnittlig kornstørrelse (f.eks. 0 til 6 mm eller 0 til 10 mm) og å utforme fordeler-dosereren på en slik måte at den ikke kan forbli blokkert i en mellomposisjon, hvilket vil føre til den fullstendige tømming av beholderen for pulveriserte bad og til en vesentlig forstyrrelse av den termiske likevekt i cellen.

Anordningen som er vist i figur 4 tilfredsstiller dette kravet. Den omfatter en plate 24 som er festet til bunnen av en beholder 15, f.eks. ved bolting. Under nevnte plate er festet en doseringsbøtte 25 dannet av et tubulært legeme, hvis volum tilsvarer en forutbestemt pulverisert-bad vekt og som kan være mellom 0,5 og 5 kg, f.eks. 2 kg. Den nedre enden 26 er åpen og forlenget ved tilførselsrøret 22 som fremkommer over åpningen 6. Den øvre delen 27 går inn i beholderen. En aksiell stang 28 er forbundet i sin øvre del med en donkraft 29 og bærer i sin nedre del to nedre og øvre lukkende eller tettende midler 30,31, som er adskilt med en avstand dl mindre enn avstanden d2 mellom øvre og nedre åpning på doseringsbøtten 25.

Stoppere 30 og 31 er dannet av bøybare plater som er sentrert på stangen 28. Det er med fordel mulig å anvende metall-børster som utgjøres av sammenflettede ståltråder (roterende børster), eller plater av bøybart materiale, slik som filt, enten som det er eller stivgjort noe, f.eks. ved hjelp av en tråddukforsterkning, eller av hard gummi eller syntetiske elastomerer, valgfritt forsterket med ståltråder, eller ekvivalente legeringer.

Stangen 28 føres ved basisen av fSringen 21, f.eks. ved en ring 32 som gir forsiktig friksjon, hvilket i alt vesentlig hindrer noen stigning av det pulveriserte badet i foringen 21. I bunnposisjonen hviler stopperen 30 på kantene av åpningen 26, eller på grunnflaten av kjeglen som danner den nedre delen av bøtten 25. I denne posisjon fylles bøtten 25 med pulverisert-bad. Når den returneres til sin øvre posisjon under virkningen av donkraft 29, hviler den øvre stopperen 31 mot kantene av åpningen 27, hvorved tilveie-bringes en isolasjon av beholderen, mens innholdet av bøtten 25 strømmer inn i åpningen 6.

Fleksibiliteten og elastisiteten av stoppere 30 og 31 gjør det mulig å sikre den nødvendige tetningsvirkning, selvom noen få pulveriserte badkorn forblir festet til kantene av åpningene, hvorved hindres eventuell delvis eller fullstendig rent uhellsmessig tømming av beholderen 15 inn i cellen.

Donkraften 29 er koblet til datamaskinen, som angitt tidligere, for derved å komme i operasjon på et hvilket som helst signal som angir at badnivået er under den nominelle verdien.

Fig. 5 viser prinsippet for måling av metallnivået.

Det ble angitt tidligere at anordningen i fig. 1 tillot en nøyaktig og hurtig måling av den totale høyden av badet + metallet (HB + HM). Det er vanlig praksis å måle bad og metallhøyden i en celle ved en manuell prosess som består i hurtig å innføre en metallstang i cellen inntil kontakt finner sted med katodesubstratet og så å fjerne den noen få sekunder. Etter avkjøling er det mulig med øyet å skille mellom den størknede elektrolytten og metallet, hvis respektive høyder skal måles. Denne manuelle måling er ikke forenelig med en automatisering av prosessen.

I henhold til oppfinnelsen, blir høyden HM av det flytende alumlniumslaget målt med referanse til et kjent, fast dimensjonspunkt, relativt katode substratet, dvs. kant av kassen, vertikal søyle eller horisontal bjelke. Prosessen skal beskrives i det spesielle tilfellet hvor referanse-punktet er plassert på overbygningen 11, men dette begrenser ikke på noen måte oppfinnelsen.

Ved konstruksjon er distansen Dl mellom overbygningen 11 og katoden 1 kjent. DSC (distansen mellom overbygningen 11 og anoderammen 33, bevegelig høydevis for å regulere anode-katodeavstanden for cellen) er kjent, som et resultat av en anordning, slik som den potensiometriske forflytningstransduseren 34. DCPA, dvs. distansen mellom anoderammen 33 og anodeplanet 4A er kjent på basis av anodeslitasjetakten, som er relativt nøyaktig kjent og forblir konstant i normalt opererende celler for en gitt anodekvalitet. Til sist er distansen DAM, mellom anoden og metallet kjent, idet denne ansees som konstant for en gitt nominell verdi av cellens innvendige styrke under normale operasjonsbetingelser og når der ikke er noen forstyrrelser (slik som anodeeffekt, fjerning av metall, endring av anoder, heving av rammen, etc. , )

Metallhøyden EM er derfor:

Som angitt forut utledes badhøyden EB derfra: 1 tilfellet hvor cellen har en motorisering av anoden, enten individuelt eller i grupper av 2 eller 4, vil høyde-referansene DSC og DCPA bli tatt på ett av elementene som er felles for en gruppe av anoder og ikke på anoderammen.

Med hensyn til en serie av celler som opererer på en intensitet av 280 KA, ble det over flere måneder tatt en tappet badmengde av ca. 40 til 80 kg pr. tonn av produsert aluminium (ca. 2100 kg av Al pr. celle og pr. dag) med en nominell verdi av badhøyden HB = 20 cm og variasjoner av +5/-2 centimeter. Etter realisering av oppfinnelsen, forble den nominelle verdien HB fast på 20 cm, variasjonene ble redusert til ± 1 cm, og der var ikke noen badtapping under de siste seks måneder.

Bortsett fra fordelene som det er referert til under beskrivelsen, fører ytelsene i henhold til oppfinnelsen til vesentlige forbedringer i forbindelse med operasjonen av elektrolytiske celler: 1. På grunn av det faktum at det pulveriserte badet nå tilføyes fra en beholder og en fordeler-doserer, er det ikke lenger nødvendig å dekke cellen (termisk isolering av anodene) til å danne knust-bad blandinger (eventuelt pluss fluortilsetninger) og såkalte prosessalumina (dvs. fluor-inneholdende alumina fra anordninger for oppsamling av utstrømninger som avgis av den elektrolytiske cellen). Derfor kan denne tildekning finne sted utelukkende med prosessalumina. 2. Badhøyden kan opprettholdes innenfor smale grenser av typisk ±1 cm på de daglige middelverdier, i stedet for ± 4 eller 5 cm i henhold til den kjente teknikk. 3. Den nominelle høydeendring av badet er meget lett, idet det kun er nødvendig å modifisere en instruksjon på celle-mikroprosessoren. 4. Derfor er det mulig å operere uten frykt for å anvende lavere gjennomsnittsbadhøyder, idet samtlige av de andre betingelser forblir identiske. 5. Dette fall i gjennomsnittsnivået for badet og denne begrensning av maksimumsnivået har som sin direkte konsekvens en forbedring i regulariteten av metallets finhet (vesentlig fall i jerninnholdet). 6. Produktivitetsøkninger med hensyn til de manuelle målinger av høyde, overføringer og knusning av badet og på opp-samlingen av fluoravgivelser på badkretsene (smeltet bad tapping, knusningsstøv, etc). 7. Automatisering av pulveriserte badtilsetninger innbefat-tende fra pulverisert-bad bøtter, hvis der er et system for å flytte bøttene til cellene.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for å styre faste elektrolyttilsetninger til en celle for produksjonen av aluminium ved elektrolyse av alumina oppløst i et smeltet kryolittisk bad (3), i henhold til Hall-Héroult prosessen, mellom et karbon-inneholdende katodesubstrat (1), på hvilket det er dannet et flytende aluminiumlag (2) og en flerhet av karbon-innholdende anoder (4) understøttet av en anoderamme (33), hvis høyde kan reguleres med hensyn til en fast overbygning (11), karakterisert ved med betraktning til begrensning av variasjoner i nivået av det elektrolytiske badet til ca. ± 1 cm, at en nominell verdi HBC er fast for badhøyden, at nivået av badet i cellen bestemmes periodisk på basis av et fast dimensjonspunkt PF som er kjent med hensyn til det karbon-inneholdende katodesubstratet, at det fra dette utledes den totale høyden HT av det elektrolytiske badlaget HB og det flytende aluminiumslaget HM, tykkelsen HM av det flytende Al laget på katodesubstratet bestemmes, at det fra dette utledes badlagets høyde HB, HB = HT-HM, og HB sammenlignes med en nominell verdi HBC og dersom nevnte sammenligning avslører en badufullkommenhet, blir en pulverisert-bad tilsetning initiert fra et lagringsmiddel gjennom minst en åpning som er laget i den størknede elektrolyttskorpen som normalt dekker cellen, og at dersom nevnte sammenligning avslører et badoverskudd, utløses en alarm for å tilveiebringe en badtappingsoperasjon, idet badnivået i cellen måles ved å etablere en elektrisk kontakt mellom overflaten av badet (3) og en stamper (7), som beveger seg relativt den faste overbygningen (11) langs en vertikal akse og er elektrisk forbundet med katodesubstratet ved hjelp av en lavverdis motstand, og idet høyden av det flytende alumlniumslaget (2) bestemmes på basis av parametre: Dl: distanse mellom celleoverbygning (11) og katodesubstrat (1), DSC: distanse mellom overbygning (11) og anoderamme (3), DSCPA: distanse mellom anoderamme (33) og anodeplan (4A), DAM: distanse mellom anodeplan (4A) og flytende aluminiumslag (2), ved forholdet: EM = DI - (DSC + DSCPA + DAM) utledes den reelle høyden av det smeltede badet på basis av parametrene: Dl: distanse mellom katodesubstratet (1) og cellens overbygning (11), D2: distanse mellom overbygning (11) og topposisjonen for stamperen (7), D3: bevegelse av stamperen (7) mellom dens topposisjon og dens posisjon ved tidspunktet for elektrisk kontakt med det flytende badet, EM: høyde av det flytende aluminiumlaget på katodesubstratet ved å anvende forholdet: EB = (D1-D2-D3) - EM.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at pulverisert-bad tilsetningen finner sted fra en beholder, plassert på cellen og forsynt med en fordeler-doserer som er koblet til midlene for å sammenligne den reelle høyden av badet og den nominelle verdien av nevnte høyde.

3. Anordning for å utføre fremgangsmåten for styring av faste elektrolyttilsetninger til elektrolytiske celler, for produksjonen av aluminium i henhold til Eall-Eéroult prosessen og som angitt i krav 1 eller 2, karakter isert ved at anordningen omfatter et middel for å måle den totale høyden av aluminiumslaget og den smeltede elektrolytten som overstiger dette, HB+HM, et middel for å måle høyden EM av aluminiumslaget på katodesubstratet, et middel for å sammenligne høyden HB med en nominell verdien EBC, og en pulverisert-bad lagringsbeholder som er anbragt på den elektrolytiske cellen og i sin nedre del er forsynt med en fordeler-doserer som styres av en anordning som er koblet til midlet for å sammenligne høyden av badet HB med dets nominelle verdi.

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at den har en stamper (7) plassert ved enden av en stang (8) koblet til en vertikalt innrettet donkraft (9), tilknyttet en forflytningstransduser (10) og festet til overbygningen (11) på cellen, idet stamperen (7) er elektrisk isolert fra overbygningen (11) og stangen (8) samvirker med en elektrisk kontakt (12), koblet via en lav-verdis motstand (13) til et tilkoblingsorgan (14) i katodesubstratet (1).

5. Anordning som angitt i krav 3, hvor pulverisert-bad fordeler-dosereren innbefatter en doseringsbøtte (25) som utgjøres av et vertikalt innrettet omdreiningslegeme som har et volum som tilsvarer en forutbestemt pulverisert-bad vekt og er åpen ved sine to ender, hvor den øvre åpningen (27) er forbundet med en pulverisert-bad beholder (15), hvor en nedre åpning (126) er forbundet med et tilførselsrør (22), og hvor en aksiell stang (28) er forbundet i sin øvre del med en donkraft (29) som er utstyrt med et nedre stopporgan (30) og et øvre stopporgan (31), som er adskilt fra hverandre med en distanse d^ som er mindre enn distansen d£ mellom åpningene (26 og 27) med hvilke hver stopper (30,31) vekselvis samvirker i tett forhold, karakterisert ved at stopperne (30 og 31)er laget av et fleksibelt materiale.

6. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at det fleksible materialet som utgjør stopperne (30 og 31) velges fra gruppen av sammenflettede ståltråder, filt, metalltråd-forsterket filt, gummi, syntetiske elastomerer, valgfritt forsterket med ståltråder eller ekvivalente legeringer.