NO328467B1 - Fremgangsmate og anordning for innkapsling av en elektrolysecelle - Google Patents

Abstract

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og anordning ved elektrolysecelle av Hall-Héroult typen for fremstilling av aluminium. Fremgangsmåten relateres til håndtering av deksler i et overbygg i en elektrolysecelle, hvor cellen omfatter ett eller flere avtakbare deksler anbrakt side ved side. Slike deksler fjernes ved operasjoner på cellen, og settes tilbake når operasjonen er avsluttet. Ved fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen, fjernes dekslene ved at den samlede sideveis utstrekning av dekslene reduseres ved at disse utsettes for en samlende bevegelse i sideretning, for så å bli løftet vekk. Anordningen i samsvar med oppfinnelsen er relatert til deksling av elektrolysecelle hvor minst ett deksel er utformet med minst én sidekant som er overlappende relativt et tilstøtende fast eller bevegelig deksel, og videre anbrakt med en innbyrdes sideveis klaring til nevnte faste eller bevegelige deksel, slik at det tillates en viss innbyrdes sideveis bevegelse mellom dekslene.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en anordning for innkapsling av en elektrolysecelle av Hall-Héroult type for fremstilling av aluminium, hvor prosessgasser som utvikles under elektrolyseprosessen hindres i å strømme ut i cellens omgivende luft samtidig som vedlikehold som utføres på cellen ikke blir hindret i unøding omfang.

Det er allerede kjent å kle inn overbygget på elektrolyseceller av Hall-Héroult typen for å samle opp og fjerne prosessgasser på en kontrollert måte.

Søkerens eget amerikanske patent, US 6,790,337 omhandler en celle med et overbygg som kan ha ett eller flere avtakbare deksler. Slike deksler er normalt arrangert på en slik måte at de danner en inndeksling av overbyggets langsider, ved at flere deksler er anbrakt side om side hvilende på en rammestruktur.

US 4 043 892 beskriver en aluminiumsreduksjonscelle med flere avtakbare deksler anbrakt side ved side. Dekslene er sammensatt av to typer paneler hvor den ene typen har sidekanter rettet utover (underdeksel), mens den andre typen har korresponderende innover rettet flenser (overdeksel), slik at deksler anbrakt side ved side overlapper alternerende og derved gir en tettende forbindelse når de er plassert på cellen. Dekslene er hengslet ved deres nedre ende på en felles akse og posisjonert slik at de kan åpnes ved hver anodeposisjon ved at to overdeksler og ett underdeksel fjernes. Underpanelene kan videre utstyres med håndtak og være laget av aluminium.

Med den foreliggende oppfinnelse er det utviklet en ny løsning vedrørende avtakbare deksler for elektrolyseceller, basert på overlapping mellom dekslene for a) å oppnå en bedre kapsling og b) gjøre dekslene mer håndteringsvennlige for fjerning og pålegging. Slik håndtering kan utføres ved hjelp av en kran eller tilsvarende med en manipulatorarm innrettet for å skifte anoder eller utføre andre operasjoner på elektrolysecellen. Prinsippet i henhold til oppfinnelsen kan benyttes både ved enkelskift (skifte av én og én anode) og dobbelskift av anoder (skifte av to og to anoder).

Disse og ytterligere fordeler kan oppnås ved oppfinnelsen slik den er definert i de vedføyde patentkrav.

I det etterfølgende skal oppfinnelsen beskrives ytterligere ved figurer og eksempler hvor:

Fig. 1 viser et utsnitt av et overbygg for en elektrolysecelle sett fra siden,

Fig. 2 viser et delvis snitt av overbygget som vist i Fig. 1, sett fra enden,

Fig. 3 viser hvordan dekslene er utformet, plasseres og fjernes ved dobbeltskift av anoder, i et delvis snitt B-B av et overbygg (sett ovenfra), Fig. 4 viser hvordan dekslene er utformet, plasseres og fjernes ved enkeltskift av anoder, i et delvis snitt B-B av et overbygg sett ovenfra.

Som det fremgår av Fig. 1, så er det vist et utsnitt av et overbygg 1 hvor flere anodeblokker 2 er opphengt ved hjelp av en anodehenger 3. Anodehengeren er festet med en klemme 4 til en anodebjelke 5 på . konvensjonelt vis. I dette tilfellet er noen av dekslene fjernet, mens dekslene 6, 7, 8, er anbrakt på overbygget.

Fig. 2 viser et delvis snitt av overbygget som vist i Fig. 1, sett fra enden, hvor en anodeblokk 2 er opphengt i en anodehenger 3, idet et deksel 6 hviler mot en rammestruktur i overbygget.

Som det fremgår av Figurene 3 og 4, så er ett sett av deksler på hver side av elektrolysecellen sammensatt av overdeksler 10, 12, 14, 20, 22, 24 og underdeksler 11, 13, 19, 21, 23, 25 med like eller forskjellige bredder som overlapper hverandre og derved gir en tett forbindelse mellom hvert deksel når de er plassert på cellen. Samtidig er denne overlappingen slik at tetningen opprettholdes selv om dekslene skyves sammen eller trekkes fra hverandre innenfor en gitt lengde. Dekslene ut mot hjørnedekslene er alltid et overdeksel.

Ved skifte av anoder, enten dobbeltskift av anodene 15 og 16 eller anodene 17 og 18 (se

Fig. 3), eller enkeltvis anodene 27, 28, 29, 30 (se Fig. 4), skal alltid ett underdeksel og to overdeksler fjernes. Disse vil alltid ligge slik at underdekslet er i midten, med ett overdeksel på hver side, se Fig. 3 og 4. På den måten vil det alltid være et underdeksel som blir liggende igjen på cellen, på hver side av de tre dekslene som fjernes. De tre dekslene som fjernes kan dermed løftes rett av.

Overlappingen er slik utformet at dekslene kan skyves sammen manuelt eller ved hjelp av en dekselgriper anbrakt på kranen, for derved å oppnå bedre plass mot gjenliggende deksler på cellen når de fjernede dekslene skal legges tilbake på plass. Bredden på overlappen og nominell klaring A (se Fig. 4) mellom dekslene bestemmer hvor stor sammenskyvingen kan være uten å miste tetningsfunksjonen.

Dette prinsippet med å skyve dekslene sammen i forbindelse med kranbetjent skifting er viktig da det bevirker at det oppnås større klaring tii de dekslene som blir liggende igjen på cellen under operasjonen og derved oppnås et redusert krav til nøyaktighet for kran betjeningen når dekslene settes ned på plass igjen. Etter at de er lagt ned blir de skjøvet fra hverandre.

Det skal forstås at håndteringen av nevnte deksel(-ler) kan utføres under assistanse av et posisjoneringssystem. Et slik posisjoneringssystem kan baseres på avstandsmåling ved hjelp av laser eller tilsvarende mellom minst ett punkt på manipulatorarmen og ett eller flere referansepunkt som fortrinnsvis er anbrakt på cellen. Slike systemer er som sådan kjent, og beskrives derfor ikke nærmere her.

Fordeler med oppfinnelsen er:

-Forenklet betjening av deksler med en gripemekanisme montert på en manipulatorarm på en kran eller på et kjøretøy ved at dekslene forut for utløfting trekkes sammes slik at spalten til de dekslene som blir liggende igjen på celle blir større. Dette gjør at kravet til nøyaktighet i posisjoneringen / håndteringen ved uttak og pålegging kan reduseres. -Forbedret kapslingsgrad ved at spalten mellom nabodeksler erstattes med overlappende deksler (labyrinttetning) -Løsningen er tilpasset både fjernbetjent håndtering ved hjelp av en gripermekanisme på en kran eller et kjøretøy samt manuell betjening av operatør på hallgulv.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte ved håndtering av deksler i et overbygg i en elektrolysecelle, hvor cellen omfatter flere avtakbare deksler anbrakt side ved side, idet minst to deksel fjernes ved operasjoner på cellen, og settes tilbake når operasjonen er avsluttet, idet dekslene kan forskyves sideveis, karakterisert ved at dekslene er utformet med minst én sidekant som er overlappende relativt et andre tilstøtende deksel med en samvirkende sidekant og hvor det ved fjerning av dekslene blir innledningsvis den totale sideveis utstrekning av dekselet og minst ett eller flere tilstøtende deksler redusert ved at disse utsettes for en samlende bevegelse i sideretning, og slik at det oppnås en klaring mellom de deksler som skal fjernes og det/de deksel(-ler) som skal ligge igjen, hvorpå dekslene så blir løftet vekk.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at ved tilbakelegging av dekslene holdes disse på en slik måte at deres samlede sideveis utstrekning er mindre enn når de er anbrakt tilbake i cellens overbygg, idet dekslene spredes sideveis utad etter anbringelse i overbygget.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at dekslene håndteres ved hjelp av en manipulatorarm på en kran, et hjulgående kjøretøy eller tilsvarende.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 3, karakterisert ved at håndteringen av nevnte deksler utføres under assistanse av et posisjoneringssystem.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at posisjoneringssystemet baseres på avstandsmåling ved hjelp av laser eller tilsvarende mellom minst et punkt på manipulatorarmen og ett eller flere referansepunkt som fortrinnsvis er anbrakt på cellen.

6. Anordning ved deksel for en elektrolysecelle av Hall-Héroult type, hvor cellen omfatter flere avtakbare deksler anbrakt side ved side, idet minst to av disse fjernes ved operasjoner på cellen, og settes tilbake når operasjonen er avsluttet, karakterisert ved at dekslene er utformet med minst én sidekant som er overlappende relativt et andre tilstøtende deksel med en samvirkende sidekant, og videre anbrakt med en innbyrdes sideveis klaring (A) til nevnte tilstøtende deksel, slik at det tillates en viss innbyrdes sideveis bevegelse mellom dekslene for fjerning av dekslene.

7. Anordning i samsvar med krav 6, karakterisert ved at dekslenes sidekanter er utformet slik at minst den ene sidekanten av et deksel har en underliggende fals, mens det andre tilstøtende deksels sidekant har en overliggende fals.

8. Anordning i samsvar med krav 6, karakterisert ved at de bevegelige dekslene er utstyrt med minst én bøyle, et håndtak eller tilsvarende for håndtering av samme.

9. Anordning i samsvar med krav 6, karakterisert ved at idet en varmebestandig pakning er anbrakt mellom nevnte deksler.

10. Anordning i samsvar med krav 6, karakterisert ved at dekslene er laget av aluminium eller en aluminiumslegering.

11. Anordning i samsvar med krav 6, karakterisert ved at dekslene er utstyrt med stigbrett.

12. Anordning i samsvar med krav 6, karakterisert ved at tetningen mellom dekslene utgjøres av en labyrinttetning.