NO326869B1 - Anlegg for beskikning av flere forbrukere, for eksempel celler av aluminiumssmelteovner med styrtgods, for eksempel pulverformet aluminiumoksid - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et anlegg for matning av en flerhet av forbrukere, f.eks. av celler i aluminiumsmelteovner, med pulverformig aluminiumoksyd ifølge innledningen av krav 1. Et slikt anlegg er kjent fra US 4 599 017.

Fra EP 0 122 925 er det kjent et anlegg hvor en forrådsbeholder, f.eks. for aluminiumoksyd, er forbundet med en pneumatisk transportrenne. Transportrennen oppviser et antall utganger sideveis, som hver er forbundet med en pneumatisk transportrenne, som på sin side oppviser utganger for den enkelte celle av en aluminiumsmelteovn.

Fra EP 0 224 436 er det kjent et anlegg for matning av styrtgodsbeholdere, hvor en pneumatisk transportledning med avstand er forbundet med beholderne via en ventilanordning. Ventilanordningen er innrettet slik at ventilen lukkes au-tomatisk når nivået av fyllingen i beholderen når en for-håndsbestemt verdi.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å tilveie-bringe et anlegg for matning av en flerhet av forbrukere, f.eks. celler av aluminiumsmelteovner, med pulverformig aluminiumoksyd, ved hvis hjelp at stort antall celler vil kunne forsynes ved forholdsvis lite energiforbruk.

Denne oppgave løses ved de trekk som er angitt i krav 1.

Ved anlegget ifølge oppfinnelsen er siloen for f.eks. aluminiumoksyd forbundet med en trykkbeholder- hhv. pumpetransportanordning som på sin side forsyner en pneumatisk transportanordning. Trykkbeholder- hhv. pumpetransportan-ordninger for styrtgodstransport er vanlig kjent. Ved hjelp av disse systemer lar det seg gjøre å overkomme en stor lengde ved et forholdsvis lavt energiforbruk. Det er derfor mulig å forsyne en flerhet av også fjerntliggende mottakssteder med transportmateriale, f.eks. aluminiumoksyd. Ifølge oppfinnelsen er det på transportledningen, i området for de steder som skal forsynes, f.eks. aluminium-smelteovnene, anordnet såkalte forlagrings- eller mellombe-holdere som er forbundet med transportledningen via ventiler. Forlagringsbeholderen er på sin side forbundet med en flerhet av forbrukere, f.eks. celler av aluminiumsmelteovner, via i det minste én pneumatisk transportrenne, hvor den pneumatiske transportrenne oppviser utganger til hver av ovnens celler.

En pneumatisk transportrenne for transport av styrtgods er likeledes kjent. For direkte matning av f.eks. aluminiu-movner har rennen den betydelige fordel at en trykktett tetning av ovnscellene ikke er nødvendig. Ved anvendelse av en pneumatisk transportledning på dette sted er en trykktett tetning uomgjengelig fordi betydelige mengde støv ellers ville tre ut av ovnscellene og forurense ovnens om-givelser .

Det vil forstås at det ovenfor og nedenfor som transportrenne også vil kunne anordnes et rør som i det nedre område oppviser en separat luftgjennomstrømbar kanal hvis oppad-vendende begrensning er permeabel, slik at den ønskede flu-idisering av styrtgodset som skal transporteres på denne måte oppnås.

Ved en fast forbindelse av transportrennen med forlagringsbeholderen og adkomsten til den enkelte forbruker, f.eks. aluminiumsmelteovnens celler, foreligger den fare at det på grunn av de konstruksjonsmessige omstendigheter kreves en tilpasning av transportrennen i lengderetningen. Derfor sørger en utførelsesform av oppfinnelsen for at transportrennen oppviser et første renneparti som er forbundet med forlagringsbeholderen og et andre parti som er forbundet med den sideveis anordnede utgang og som samvirker teleskopisk med det første renneparti. På denne måte vil det kunne skje en romlig tilpasning av transportrennen. Dessuten blir det derved mulig å endre stillingen av forlagringsbeholderen uten at tilkoblingene til aluminiumsmelteovnen hhv. transportrennene vil måtte endres.

Det andre parti som samvirker teleskopisk med det første renneparti kan likeledes være utført som pneumatisk transportrenne, idet det blir forsynet med en sillignende opp-løsningsplate tilkoblet trykkluft. På denne måte er det sikret at styrtgodset får en problemfri transport frem til utgangen, f.eks. til aluminiumsmelteovnen.

Påfyllingsventilen mellom den pneumatiske transportledning og forlagringsbeholderen er styrbar. Det må selvsagt for-hindres at forlagringsbeholderen blir for full og eventuelt forårsaker en oppstuvning i transportledningen. Derfor er det ifølge oppfinnelsen anordnet en styreanordning for betjening av ventilen, og styreanordningen reagerer på en må-leanordning for fyllingsgraden, som fastslår når nivået i forlagringsbeholderen har nådd en bestemt øvre verdi.

Det er tenkelig å anordne en ytterligere fyllingsgradmåler som reagerer når beholderen nærmer seg tom tilstand. I dette tilfelle blir ventilen åpnet igjen. Under drift av aluminiumsmelteovnen transporteres aluminiumoksyd f.eks. diskontinuerlig gjennom den pneumatiske transportledning. Da forbruket pr. tidsenhet er kjent, kan transportmengden pr. tidsenhet tilpasses dette forbruk. Dette gjelder også for forlagringsbeholderen, slik at man eventuelt også vil kunne avstå fra en nivåmåling av det nedre nivå. Ventilen vil derved kunne styres tidsavhengig, dvs. etter lukning å åpnes igjen etter en viss tid, hvorved denne tid tilsvarer den tid som kreves for at hver ovnscelle kan forsynes kon-tinuerlig fra forlagringsbeholderen.

Ifølge en ytterligere utførelse av oppfinnelsen er det anordnet to eller flere pneumatiske transportrenner for hver forlagringsbeholder, fortrinnsvis på motstående sider, som hver fører til en forbrukeranordning, f.eks. en aluminiums-ovn med en flerhet av elektrolyseceller.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det anordnet en overvåknings- og viseranordning for ventilen. Denne fastslår også om ventilen faktisk er lukket når det fra ni-våmåleanordningen hhv. styreanordningen er avgitt et tilsvarende betjeningssignal for ventilen for omstilling til lukkestilling. Likeledes må det fastslås om ventilen er bragt til åpningsstilling etter at det er blitt nødvendig med en fornyet oppfylling av forlagringsbeholderen.

Som ventil vil det kunne anvendes en vanlig påfyllingsventil for slike pneumatiske transportsystemer. Ifølge en ut-førelse av oppfinnelsen er det anordnet slik at ventilen som ventilelement er en ventilkule som oppviser en aksial gjennomgang og som er dreibart lagret i et ventilhus. En fleksibel tetningsring er anordnet på den side av ventilkulen som vender mot transportledningen og samvirker med ventilkulen. På den motstående side av ventilkulen er det tilstrekkelig klaring til ventilhuset. Til betjening av ventilkulen tjener f.eks. en pneumatisk betjeningsanordning hvormed ventilkulen kan svinges en vinkel på 90° fra åp-nings- til lukkestilling og omvendt. Det innvendige trykk i forlagrinsbeholderen er lavere enn i den pneumatiske transportledning som står under overtrykk. I lukket tilstand av ventilen oppstår det derfor en trykkdifferanse på tetningsringen slik at denne tvungent trykkes mot kuleo-verflaten. Tetningsvirkningen øker med tiltagende trykkdifferanse .

Ventilkulen blir bare ensidig avtettet på siden med det høyeste trykk. På siden med lavere trykk befinner det seg ikke noen tetning, og dessuten oppviser huset en stor klaring mot kulen i dette område. Derved reduseres de nødven-dige krefter som kreves for åpning og lukning av kulen til et minstemål. Dessuten vil det ved vertikal innbygning av påfyllingsventilen, spesielt i åpningsposisjonen, ikke fin-ne sted noen avleiring av styrtgods. Dette øker ventilens driftssikkerhet da de nødvendige krefter for omstilling av ventilen forblir beregnelige.

Ifølge en ytterligere utførelse av oppfinnelsen er det inn-rette slik at transportledningen på motstående sider er tilkoblet et sylindrisk nedad åpent hus, og ventilhuset er anbragt på den nedre ende av det sylindriske hus.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal belyses nærmere i det følgende under henvisning til de vedføyede tegninger, hvor

fig. 1 skjematisk viser et anlegg ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser en detalj ved anlegget på fig. 1,

fig. 3 perspektivisk viser en påfyllingsventil for anlegget på fig. 1,

fig. 4 viser snitt av påfyllingsventilen for anlegget på fig. 1, og

fig. 5 i snitt viser en transportrenne for anlegget på fig. 1.

På fig. 1 vil det ses en forrådsbeholder 10, som f.eks. in-neholder aluminiumoksydpulver. Dette transporteres via en ledning 12 som omfatter en sil og i det minste ett sperre-organ, som det ikke skal gås nærmere inn på, til en trykkbeholder 14. Trykkbeholderen er forbundet med en pneumatisk transportledning 16. Trykkbeholderen står i forbindelse med en trykkluftledning 18 som er tilkoblet en kompressor 20 eller et trykkluftnett. Trykkluftledningen 18 er for det første ført til den øvre ende av trykkbeholderen 14 og for det andre til dennes nedre ende, som det fremgår av fig. 1. Dessuten går en avgrening 22 direkte inn i transportledningen 16. Ved hjelp av det viste system vil styrtgods, her aluminiumoksydpulver, transporteres gjennom transportledningen 16 og, om nødvendig, over en forholdsvis lang strekning uten at det oppstår for store trykktap og trykkfall.

Med avstand er det til den pneumatiske transportledning koblet grenledninger 24 som fører til hver sin forlagringsbeholder 26. Til forlagringsbeholderne 26 er det på motstående sider tilkoblet pneumatiske transportrenner 28, 30 ved den nedre ende. De pneumatiske transportrenner 28, 30, som forsynes med trykkluft fra en kompressor 32, er ført til de enkelte aluminiumsmelteovner 34, 36, hvor det pr. celle av ovnene 34 er anordnet én eller flere utganger for transportrennen 30, som f.eks. vist ved 38.

På fig. 2 er det forstørret vist to forlagringsbeholdere 26. Man ser at det i grenledningen 24 er anordnet en ventil 40 som betjenes av en pneumatisk betjeningsanordning 42.

I forlagringsbeholderen 26, som f.eks. har et for anlegget spesifikt volum på 0,5 m<3>, er det anordnet en fyllingsnivå-måleinnretning 42 som fastslår når nivået i beholderen 26 når et høyeste nivå. For dette tilfelle blir da ventilen 40 lukket. Den blir åpnet igjen, enten når det har gått en forutbestemt tid, eller når det ved hjelp av en ytterligere nivåmåling er fastslått et minste nivå i beholderen 26.

Ventilen 40 er også tilordnet overvåkningsanordning, som f.eks. dannes av endebrytere, som antydet ved den strek-punkterte krets 46. Denne fastslår om ventilen 40, etter at det er avgitt en betjeningsbefåling for den, har inntatt den beregnede posisjon eller ikke, noe som f.eks. vil kunne fastslås ved hjelp av endebrytere. Dette kan f.eks. vises ved hjelp av en monitor 48.

På fig. 2 vil det dessuten ses hvorledes transportrennen 28 er forbundet med to celler 50, 52 av en ovn 36 eller 34.

Forlagringsbeholderne 26 er via ledninger 56 forbundet med en avgasskanal 58. I disse trer luften som unnviker fra forlagringsbeholderen inn når de fylles via den pneumatiske transportledning 16.

Under drift transporteres aluminiumoksydpulver i transportledningen 16, og ved åpnet ventil 42 inn i en forlagringsbeholder. Da aluminiumsmelteovnens 34, 36 forbruk er kjent, krever den ingen spesiell regulering eller innstil-ling for den transportmengde pr. tidsenhet som skal inn-stilles. Riktignok er det også tenkelig å anordne en tilsvarende regulering, hhv. en stans i transporten, når det foreligger tilsvarende omstendigheter.

På fig. 3 og 4 er en ventil 40 vist nærmere. Av fig. 3 ses at ventilen er anordnet på den nedre ende av en sylindrisk beholder 60 hvormed det f.eks. ved sveising er forbundet rørstykker 62, 64 på motstående sider. På endene av rør-stykkene 62, 64 sitter flenser 66, 68 for tilslutning til den tilordnede ende av transportledningen 16 (ikke vist). På den nedre ende av den sylindriske beholder 60 er det på-sveiset en flens 70 for forbindelse med den øvre flens 72 av ventilens 40 hus 74.

I det sylindriske ventilhus 74 er det om en horisontal akse lagret en ventilkule 76. Betjeningen av ventilkulen 76 for omstilling med en vinkel på ±90° skjer ved hjelp av den pneumatiske betjeningsanordning 42, som det ikke skal gås nærmere inn på da slike anordninger hører til teknikkens stand.

Som det vil ses av de to forskjellige stillinger på fig. 4, vil gjennomgangen nedad fra den sylindriske beholder 60 kunne frigis eller sperres ved hjelp av ventilkulen 76. For dette formål er det innspent en elastiske ringtetning 78 mellom en avsats av huset 74 og en klemring 80, som under spenning hvelver seg oppad og bringes til anlegg mot yttersiden av ventilkulen 76. I lukkestilling av ventilkulen 76 blir en gjennomgang nedad sperret ved hjelp av tet-ningen 78. Da det hersker et meget lavere trykk i forlagringsbeholderen 26 enn i transportledningen 16, fører trykkdifferansen på tetningsringen 78 til at den med forholdsvis stor kraft trykkes mot yttersiden av ventilkulen 76. Forøvrig foreligger det en forholdsvis stor klaring mellom kulen 76 og huset 74, slik at materiale ikke kan sette seg fast og skade ventilkulens 76 gangretning.

Videre må det nevnes at det i transportledningen 16 og således også i rørstykkene 62, 64 f.eks. vil kunne anordnes en trykkluftledning 82 med mindre diameter, som med avstand oppviser nedadrettede innsnittåpninger 84 i hvis område det er anordnet en blende 86. En slik utførelse av en pneumatisk transportledning er imidlertid i og for seg kjent.

På fig. 5 er det ved 90 vist et eksempel på en transportrenne som er satt sammen av et første rørlignende renneparti 92 og et andre rørlignende parti 94, hvor sistnevnte samvirker teleskopisk med det første. Rennepartiet 92 er forbundet med den ikke viste forlagringsbeholder, f.eks. forlagringsbeholderen 26 på fig. 1 og 2, via sidestusser 96. I det nedre område oppviser dette en luftgjennomtreng-elig renneduk 98, som ved 100, hhv. 102 er tilsluttet trykkluft for å løse på materialet som trer inn i rennen 90 via stussene 96. Det andre parti 94 oppviser en utgangs-stuss 106 som er fast forbundet med en celle av aluminiumsmelteovnen eller også med en ytterligere transportrenne. Transportrennen vil således kunne tilpasses de romlige for-hold i lengderetningen.

Det rørlignende parti 94 er ved den ene ende forsynt med en flens 108 som er forbundet med en ring 110 ved hjelp av skruer 112 for innspenning av en tetningspakning 114, som ved 116 på rørsiden er bragt til anlegg mot en ring som er sveiset sammen med partiet 94. En ytterligere ring 118 in-nenfor partiet 94 tjener til føring mellom partiene 92, 94.

I det andre parti 94 er det vist en perforert plate 120, hvorved det dannes et nedre renneparti 122 som er forsynt med en trykklufttilslutning 124 for å løsne på materialet som kommer fra det første parti 92 inn i det andre parti 94 før det faller inn i stussene 106. Enden av det andre parti 94 er lukket med en blindflens 126.

Det vil også være tenkelig å forsyne det andre parti med flere stusser eller utganger som er anordnet på innbyrdes avstand og som hver er forbundet med en elektrolysecelle av en aluminiumsmelteovn. I dette tilfelle vil det mellom stussene eller utgangene likeledes kunne anordnes en bear-beidelsesmulighet, som den som er vist ved 120.

Det første renneparti 92 er ved den høyre ende likeledes tettende lukket med en blindflens ved 128.

Det anlegg som er vist på fig. 1 - 5 og beskrevet ovenfor lar seg også anvende for andre forbrukere av styrtgods hvor forbrukerne er anordnet gruppevis, så vel som ved romlig deling av de enkelte grupper.

Claims (9)

1. Anlegg for matning av en flerhet av forbrukere, f.eks. celler av aluminiumsmelteovner, med styrtgods, f.eks. pulverformig aluminiumoksyd, med en silo (10) for styrtgods, en trykkbeholder- eller pumpetransportanordning (14) som er forbundet med en transportledning (16), karakterisert ved en flerhet forlagringsbeholdere (26) nær forbrukerne (34, 36), hvilke forlagringsbeholdere er tilsluttet transportledningen (16) via ventiler (40), og i det minste én pneumatisk rør- hhv. transportrenne (28, 30) som forbinder en flerhet av ovnenes (34, 36) forbrukere (50, 52) med en forlagringsbeholder (26), hvorved rør- hhv. transportrennen (28, 30) oppviser i det minste én utgang (38) for hver forbruker (50, 52) .

2. Anlegg ifølge krav 1, hvor forlagringsbeholderne (26) oppviser en anordning (48) for måling av fyllingsgraden, som er forbundet med en styreanordning for den tilordnede ventil (40) og lukker ventilen når fyllingsnivået når en forutbestemt høyde.

3. Anlegg ifølge krav 1 eller 2, hvor i det minste to pneumatiske rør- eller transportrenner (28, 30) er forbundet med forlagringsbeholderen.

4. Anlegg ifølge et av kravene 1-3, hvor det er anordnet en overvåknings- og viseranordning (46) for påfyllings-ventilene (40), hvilken fastslår og/eller viser når en ventil (40) ikke oppviser den forutbestemte koblingstilstand.

5. Anlegg ifølge et av kravene 1-4, hvor det i ventilens (40) hus (74) er dreibart lagret et ventillegeme i form av en ventilkule (76) som oppviser en aksial gjennomgang (77), og det på den side av ventilkulen (76) som vender mot transportledningen (16) er anordnet en elastisk tetningsring (78) som samvirker tettende med denne, mens ventilkulen (76) på den motstående side oppviser en avstand til ventilhusets (74) vegg.

6. Anlegg ifølge krav 5, hvor transportledningen (16) på overfor hverandre beliggende sider er tilsluttet en sylindrisk nedad åpen beholder, og ventilhuset (74) er anbragt på den nedre ende av den sylindriske beholder (60).

7. Anlegg ifølge et av kravene 1-6, hvor transportrennen (90) oppviser et første parti (92) som kan forbindes fast med forlagringsbeholderen eller et renneparti, og et andre parti 94 som sideveis oppviser i det minste én utgang (106) og samvirker teleskopisk med det første renneparti (92) eller et ytterligere renneparti.

8. Anlegg ifølge krav 7, hvor det andre parti (94), mellom utgangen (106) og det første parti (92), er utført som pneumatisk transportrenne (120, 124).

9. Anlegg ifølge krav 7 eller 8, hvor første og andre parti (92, 94) er utformet som rør.