RU2315823C1 - Device for the batched feeding of the raw in the aluminum electrolyzer - Google Patents
Device for the batched feeding of the raw in the aluminum electrolyzer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2315823C1 RU2315823C1 RU2006107420/02A RU2006107420A RU2315823C1 RU 2315823 C1 RU2315823 C1 RU 2315823C1 RU 2006107420/02 A RU2006107420/02 A RU 2006107420/02A RU 2006107420 A RU2006107420 A RU 2006107420A RU 2315823 C1 RU2315823 C1 RU 2315823C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- piston
- metering chamber
- chamber
- loading windows
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия, а именно к устройствам для подачи сырья в алюминиевый электролизер и может быть использовано для подачи глинозема, фторида алюминия, дробленого электролита в алюминиевый электролизер с обожженными анодами и центральным питанием.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the electrolytic production of aluminum, and in particular to devices for supplying raw materials to an aluminum electrolysis cell and can be used to supply alumina, aluminum fluoride, crushed electrolyte to an aluminum electrolytic cell with calcined anodes and central power supply.
Известно устройство для дозированной подачи сырья для алюминиевых электролизеров (патент РФ №2226572, 2004, С25С 3/14), содержащее бункер для сырья, дозатор, имеющий привод со штоком, дозировочную камеру с клапаном. Над дозировочной камерой на штоке жестко закреплен клапан, выполненный в верхней части в виде полусферы, установленной основанием вниз, а в нижней - в виде конуса вершиной вниз. Диаметр полусферы больше, а диаметр основания конуса меньше диаметра дозировочной камеры. Дозировочная камера оснащена направляющим элементом и закреплена при помощи самоустанавливающегося фланца на течке для сырья с выступом вглубь бункера. Кожух соединен с дозировочной камерой металлическими шпильками, распределенными равномерно по ее окружности. Расстояние от кожуха до клапана, установленного над дозировочной камерой, при нижнем крайнем положении клапана в дозировочной камере составляет 2-20% от хода штока.A device for the dosed supply of raw materials for aluminum electrolysis cells (RF patent No. 2226572, 2004, C25C 3/14), containing a hopper for raw materials, a dispenser having a drive with a rod, a metering chamber with a valve. Above the metering chamber, a valve is rigidly fixed on the rod, made in the upper part in the form of a hemisphere, mounted with the base down, and in the lower part in the form of a cone with its top down. The diameter of the hemisphere is larger, and the diameter of the base of the cone is less than the diameter of the metering chamber. The dosing chamber is equipped with a guide element and is fixed with a self-aligning flange on the heat for raw materials with a protrusion deep into the hopper. The casing is connected to the metering chamber by metal studs distributed evenly around its circumference. The distance from the casing to the valve mounted above the metering chamber, with the lower extreme position of the valve in the metering chamber is 2-20% of the stroke.
К недостаткам известного устройства относятся:The disadvantages of the known devices include:
1. Поскольку верхний клапан полностью погружен в сыпучий материал, перемещение этого клапана вверх приводит к тому, что усилие, преодолеваемое поршнем пневмоцилиндра, а следовательно, скорость перемещения штока зависят от уровня сыпучего материала в бункере.1. Since the top valve is completely immersed in bulk material, moving this valve upward causes the force overcome by the piston of the pneumatic cylinder, and consequently, the speed of the rod, depending on the level of bulk material in the hopper.
2. При перемещении штока из верхнего положения в нижнее положение нижний клапан уже открыт для высыпания материала из камеры, а верхний еще не закрыт. Это дает возможность пополнения камеры новыми порциями сыпучего материала. Разные условия (скорость перемещения штока, влажность дозируемого материала и т.п.) могут приводить к тому, что эти дополнительные порции сыпучего материала будут различными.2. When the stem is moved from the upper position to the lower position, the lower valve is already open to pour material from the chamber, and the upper one is not yet closed. This makes it possible to replenish the chamber with new portions of bulk material. Different conditions (speed of the rod, humidity of the dosed material, etc.) can lead to the fact that these additional portions of bulk material will be different.
Следовательно, доза сыпучего материала будет колебаться.Therefore, the dose of bulk material will fluctuate.
3. В связи с неблагоприятной окружающей средой и значительными усилиями на шток может происходить его деформация. Деформация штока, на котором жестко установлены клапаны, может привести также к деформации клапанов и торцевых поверхностей дозировочной камеры, а следовательно, к возможному высыпанию материала при закрытых клапанах.3. Due to the adverse environment and significant efforts on the stem, deformation may occur. Deformation of the rod on which the valves are rigidly mounted can also lead to deformation of the valves and the end surfaces of the metering chamber, and, consequently, to possible precipitation of material with the valves closed.
Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство (патент США 4437964, 1984, С25С 3/14) для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер, включающее установленный вертикально пневмоцилиндр, бункер дозируемого материала, защитный кожух, который отделяет механизмы дозатора от сыпучего материала. Объемный дозатор состоит из дозировочной камеры, штока, который приводится в действие пневмоцилиндром и двух запорных элементов, выполненных в виде конусных клапанов, жестко закрепленных на штоке, причем вершина конуса верхнего клапана направлена вниз, а вершина конуса нижнего клапана направлена вверх. Дозировочная камера помещается под отверстием в нижней части защитного кожуха дозатора, через который проходит шток пневмоцилиндра. Крепление дозировочной камеры к защитному кожуху дозатора выполнено посредством множества ребер с широким пространством между ребрами. Когда шток находится в приподнятом положении, верхний клапан открыт для доступа сыпучего материала, а нижний клапан запирает дно дозировочной камеры. При этом вследствие гравитационных сил дозируемый материал засыпается между ребрами, заполняя дозировочную камеру. При движении штока вниз оба конусных клапана также опускаются, причем верхний клапан запирает верхнюю часть дозировочной камеры, а нижний клапан отходит вниз от нижней кромки камеры, позволяя таким образом дозе материала высыпаться через распределительный желоб в отверстие в корке электролита, сделанное пробойником.Closest to the claimed device in technical essence and the achieved result is a device (US patent 4437964, 1984, C25C 3/14) for the dosed feed of raw materials into an aluminum electrolyzer, including a vertically mounted pneumatic cylinder, a hopper for the dosed material, a protective casing that separates the dispenser mechanisms from bulk material. The volumetric dispenser consists of a metering chamber, a rod, which is driven by a pneumatic cylinder and two shut-off elements made in the form of cone valves rigidly fixed to the rod, with the top of the top valve cone pointing down and the top of the bottom valve cone pointing up. The dosing chamber is placed under the hole in the lower part of the protective casing of the dispenser, through which the rod of the pneumatic cylinder passes. The dosing chamber is attached to the protective casing of the dispenser by means of a plurality of ribs with a wide space between the ribs. When the rod is in the raised position, the upper valve is open for access to bulk material, and the lower valve locks the bottom of the metering chamber. In this case, due to gravitational forces, the dosed material is poured between the ribs, filling the dosing chamber. When the rod moves down, both cone valves also lower, with the upper valve closing the upper part of the metering chamber, and the lower valve moving down from the lower edge of the chamber, thus allowing a dose of material to fall out through the distribution chute into the hole in the electrolyte crust made by the punch.
К недостаткам прототипа относятся:The disadvantages of the prototype include:
1. При перемещении штока из верхнего положения в нижнее положение нижний клапан уже открыт для высыпания материала из камеры, а верхний еще не закрыт. Это дает возможность пополнения камеры новыми порциями сыпучего материала. Разные условия (скорость перемещения штока, влажность дозируемого материала и т.п.) могут приводить к тому, что эти дополнительные порции сыпучего материала будут различными, следовательно, доза сыпучего материала не является постоянной.1. When moving the rod from the upper position to the lower position, the lower valve is already open for the material to pour out of the chamber, and the upper one is not yet closed. This makes it possible to replenish the chamber with new portions of bulk material. Different conditions (rod speed, dosing material moisture, etc.) can cause these additional portions of bulk material to be different, therefore, the dose of bulk material is not constant.
2. В связи с неблагоприятной окружающей средой и значительными усилиями на шток может происходить его деформация. Деформация штока, на котором жестко установлены клапаны, иногда приводит к деформации клапанов и торцевых поверхностей дозировочной камеры, а следовательно, к возможному высыпанию материала при закрытых клапанах.2. Due to the adverse environment and significant efforts on the stem, deformation may occur. Deformation of the stem on which the valves are rigidly mounted sometimes leads to deformation of the valves and the end surfaces of the metering chamber, and, consequently, to a possible precipitation of material with the valves closed.
В основу изобретения положена задача разработки устройства для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер, конструкция которого обеспечивает стабильность дозы путем значительного уменьшения зависимости дозы сыпучего материала от физических характеристик сырья и скорости перемещения штока пневмоцилиндра.The basis of the invention is the task of developing a device for the dosed feed of raw materials into an aluminum electrolyzer, the design of which ensures dose stability by significantly reducing the dependence of the dose of bulk material on the physical characteristics of the raw material and the speed of the pneumatic cylinder rod.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер, включающем бункер дозируемого материала, дозировочную камеру, содержащую шток с пневмоприводом и установленными на штоке нижним и верхним запорными элементами, согласно предлагаемому изобретению верхний запорный элемент выполнен в виде верхнего поршня, жестко закрепленного на штоке; в верхней части дозировочной камеры выше основания бункера расположены по периметру загрузочные окна таким образом, что в верхнем положении штока верхний поршень установлен над загрузочными окнами; а нижний запорный элемент закреплен на конце штока и выполнен в виде конусного клапана с присоединенным к нему нижним поршнем; причем расстояние от основания конусного клапана до нижней границы дозировочной камеры при верхнем положении штока составляет не менее высоты загрузочных окон; кроме того, устройство дополнительно снабжено конической крышкой, присоединенной к штоку через карданный шарнир с возможностью ее свободного контакта с нижним срезом дозировочной камеры.This object is achieved in that in a device for the metered supply of raw materials to an aluminum electrolyzer, including a hopper for the material to be dosed, a metering chamber containing a rod with pneumatic drive and lower and upper locking elements mounted on the rod, according to the invention, the upper locking element is made in the form of an upper piston, rigidly fixed to the stock; in the upper part of the metering chamber above the base of the hopper, loading windows are located around the perimeter so that in the upper position of the rod the upper piston is mounted above the loading windows; and the lower locking element is mounted on the end of the rod and is made in the form of a cone valve with a lower piston attached to it; moreover, the distance from the base of the cone valve to the lower boundary of the metering chamber with the upper position of the rod is not less than the height of the loading windows; in addition, the device is additionally equipped with a conical cap attached to the rod through a cardan joint with the possibility of its free contact with the lower cut of the metering chamber.
Первым отличительным признаком является замена верхнего конусного клапана поршнем золотникового типа, перемещающегося в дозировочной камере. В результате в отличие от прототипа скорость перемещения штока не зависит от степени наполнения бункера.The first distinguishing feature is the replacement of the upper cone valve with a piston of a spool type moving in the metering chamber. As a result, unlike the prototype, the speed of movement of the rod does not depend on the degree of filling of the hopper.
Другим отличительным признаком изобретения является использование конусного клапана с присоединенным к нему поршнем для предотвращения высыпания дозируемого материала в электролизер при открытых загрузочных окнах. При движении поршня вниз высыпание материала из дозатора происходит при уже закрытых верхним поршнем загрузочных окнах. При движении штока вверх вначале конусный клапан с нижним поршнем закрывает выпускное отверстие дозировочной камеры и только после этого по мере открытия загрузочных окон начинается засыпка новой порции материала в дозировочную камеру. Возможное незначительное просачивание дозируемого материала через зазор между нижним поршнем и внутренней поверхностью дозировочной камеры полностью исключается использованием конической крышки, которая также является фиксатором верхнего положения штока. Кроме того, коническая крышка уменьшает воздействие горячих агрессивных газов на материал поршня и внутреннюю поверхность дозировочной камеры.Another distinguishing feature of the invention is the use of a cone valve with a piston attached to it to prevent the dosing of the dosed material into the cell with open loading windows. When the piston moves downward, the material spills out of the dispenser when the loading windows are already closed with the upper piston. When the rod moves upward, at first, the cone valve with the lower piston closes the outlet of the dosing chamber and only after this, as the loading windows open, starts filling up a new portion of the material into the dosing chamber. The possible slight leakage of the dosed material through the gap between the lower piston and the inner surface of the dosing chamber is completely eliminated by using a conical cover, which is also a clamp for the upper position of the rod. In addition, the conical cap reduces the effect of hot aggressive gases on the piston material and the inner surface of the metering chamber.
Возможные деформации нижней крышки и контактирующего с ней нижнего среза дозировочной камеры, характерные для прототипа, предотвращаются использованием карданного соединения конической крышки со штоком. Эта конструкция позволяет нижней конической крышке мягко самоустанавливаться на нижнем срезе дозировочной камеры.Possible deformations of the lower cover and the lower cut of the metering chamber in contact with it, characteristic of the prototype, are prevented by the use of a cardan joint of the conical cover with the rod. This design allows the lower conical lid to gently mount on the lower cut of the metering chamber.
Сущность изобретения поясняется графическими материалами.The invention is illustrated graphic materials.
На фигуре 1 показано устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер, на фигуре 2а - режим загрузки, шток в крайнем верхнем положении, на фигуре 2б - среднее положение штока, на фигуре 2в - режим выгрузки, шток в крайнем нижнем положении.Figure 1 shows a device for the dosed supply of raw materials to an aluminum electrolyzer, figure 2a shows the loading mode, the rod is in the highest position, figure 2b shows the middle position of the rod, figure 2c shows the discharge mode, the rod is in the lowest position.
Устройство дозирования сыпучего материала включает в себя бункер дозируемого материала 1, пневмоцилиндр 2 и дозировочную камеру 3. Нижняя часть 4 дозировочной камеры 3 располагается под загрузочными окнами 5, под отверстием в днище бункера 1. Верхняя часть дозировочной камеры 3, в том числе загрузочные окна 5, располагаются в бункере 1 дозируемого материала. Внутри дозировочной камеры проходит шток 7, приводимый в действие пневмоцилиндром 2. Верхний поршень 8 насажен на шток 7. Нижняя поверхность верхнего поршня 8 при верхнем положении штока 7 находится над загрузочными окнами 5. Функции нижнего запорного элемента выполняют насаженные на шток 7 конусный клапан 10 и присоединенный к нему нижний поршень 11 из термостойкого материала. К нижнему концу штока 7 с помощью карданного шарнира 9 присоединяется коническая крышка 6. Соединение конической крышки 6 со штоком 7 с помощью карданного шарнира 9 дает ей возможность мягко самоустанавливаться на нижнем срезе дозировочной камеры.The bulk material metering device includes a
Устройство для дозированной подачи сырья работает следующим образом.A device for a metered supply of raw materials works as follows.
Дозируемый материал постоянно заполняет пространство в зоне загрузочного окна 5 дозировочной камеры 3. В исходном состоянии шток 7 находится в верхнем положении, верхний поршень 8 располагается над верхней кромкой загрузочных окон 5, выпускное отверстие нижней части дозировочной камеры 4 закрыто конической крышкой 6, конусный клапан 10 с нижним поршнем 11 находятся в максимально высокой позиции над выпускным отверстием дозировочной камеры. Расстояние от основания конусного клапана 10 (где этот клапан контактирует с нижним поршнем 11) до нижнего среза трубы дозатора не менее высоты загрузочных окон 5. Дозируемый материал из бункера 1 заполняет нижнюю часть дозировочной камеры 4 через загрузочные окна 5. Для разгрузки дозировочной камеры 4 подается управляющий сигнал на пневмоцилиндр 2, приводящий к перемещению вниз штока 7 с верхним поршнем 8, конусным клапаном 10 с присоединенным к нему нижним поршнем 11, и далее через карданный шарнир 9 на коническую крышку 6. При этом загрузочные окна 5 закрываются верхним поршнем 8, а сыпучий материал через выпускное отверстие нижней части дозировочной камеры 4 и далее через течку высыпается в лунку глиноземно-электролитной корки. Конусный клапан 10 с присоединенным к нему нижним поршнем 11 проходит нижний срез дозировочной камеры 4 в момент, когда загрузочные окна 5 уже полностью перекрыты верхним поршнем 8. При этом отсутствует характерный для прототипа сквозной проход для сыпучего материала от бункера 1 через дозировочную камеру 4 и через выпускное отверстие в электролит ванны. Величина хода штока 7 определена экспериментально таким образом, чтобы с помощью нижнего поршня 11 обеспечивалось полное опорожнение дозировочной камеры от сыпучего материала при движении штока с поршнем вниз. После опорожнения дозировочной камеры 4 шток 7 начинает возвращаться вверх в исходное положение, при этом основание конусного клапана 10 достигает выпускного отверстия дозировочной камеры раньше, чем начинается открытие загрузочных окон 5. Это исключает прямой проход для сыпучего материала через загрузочные окна 5 и выпускное отверстие дозировочной камеры. Далее, по мере приближения штока 7 к крайней верхней позиции коническая крышка 6 мягко самоустанавливается на фаску нижнего среза дозировочной камеры, не допуская деформации самой крышки и контактирующей поверхности дозатора. Коническая крышка служит для фиксации штока 7 в верхнем положении, защиты нижнего поршня 11 и внутренней поверхности дозировочной камеры 4 от горячих агрессивных газов, исходящих от поверхности электролита, а также для предотвращения просачивания дозируемого материала через зазор между нижним поршнем и внутренней поверхностью дозатора.Dosing material constantly fills the space in the area of the loading window 5 of the metering chamber 3. In the initial state, the rod 7 is in the upper position, the upper piston 8 is located above the upper edge of the loading windows 5, the outlet of the lower part of the metering chamber 4 is closed by a
Таким образом, использование предлагаемого изобретения обеспечивает повышение точности дозирования, что в свою очередь улучшает технологические показатели работы электролизера.Thus, the use of the invention provides an increase in the accuracy of dosing, which in turn improves the technological performance of the cell.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006107420/02A RU2315823C1 (en) | 2006-03-10 | 2006-03-10 | Device for the batched feeding of the raw in the aluminum electrolyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006107420/02A RU2315823C1 (en) | 2006-03-10 | 2006-03-10 | Device for the batched feeding of the raw in the aluminum electrolyzer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006107420A RU2006107420A (en) | 2007-09-20 |
| RU2315823C1 true RU2315823C1 (en) | 2008-01-27 |
Family
ID=39110014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006107420/02A RU2315823C1 (en) | 2006-03-10 | 2006-03-10 | Device for the batched feeding of the raw in the aluminum electrolyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2315823C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014011073A1 (en) * | 2012-07-12 | 2014-01-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Device for the metered feeding of stock into an aluminium electrolyser |
| RU2566118C1 (en) * | 2014-07-15 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Device for stock batching into aluminium electrolytic cell (versions) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107287621B (en) * | 2017-07-07 | 2023-08-18 | 新乡宏达冶金振动设备有限公司 | Electrolyte cleaning machine |
-
2006
- 2006-03-10 RU RU2006107420/02A patent/RU2315823C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014011073A1 (en) * | 2012-07-12 | 2014-01-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Device for the metered feeding of stock into an aluminium electrolyser |
| CN104508189A (en) * | 2012-07-12 | 2015-04-08 | 俄罗斯工程技术中心 | Device for the metered feeding of stock into an aluminium electrolyser |
| RU2548354C2 (en) * | 2012-07-12 | 2015-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Device for dosing feed stock supply to aluminium electrolyser |
| US9388500B2 (en) | 2012-07-12 | 2016-07-12 | United Company RUSAL Engineering and Technology Centre, LLC | Device for the dosed feeding of raw material into an aluminium reduction cell |
| CN104508189B (en) * | 2012-07-12 | 2017-03-08 | 俄铝工程技术中心有限责任公司 | Raw material metering is fed to the device of aluminium cell |
| RU2566118C1 (en) * | 2014-07-15 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Device for stock batching into aluminium electrolytic cell (versions) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006107420A (en) | 2007-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2315823C1 (en) | Device for the batched feeding of the raw in the aluminum electrolyzer | |
| RU2321685C1 (en) | Apparatus for raw material batching to aluminum cell | |
| RU2548354C2 (en) | Device for dosing feed stock supply to aluminium electrolyser | |
| RU2288975C1 (en) | Device for metered delivery of raw materials into aluminum electrolyzer | |
| RU2566118C1 (en) | Device for stock batching into aluminium electrolytic cell (versions) | |
| CN214764760U (en) | Be used for waterproof building material raw materials processing rabbling mechanism | |
| CA1200096A (en) | Device for batch feeding of a fluidizable particulate material | |
| SU997781A1 (en) | Apparatus for discharging mixture | |
| CN219970363U (en) | Metallographic detection ash-proof isolation box | |
| CN214149527U (en) | Double-hopper scale for continuous measurement of sludge | |
| JP4491282B2 (en) | Filling nozzle | |
| RU2626261C1 (en) | Device for dosing feed stock supply to aluminium electrolyser | |
| RU23434U1 (en) | BUNKER | |
| US1729602A (en) | Charging device for concrete mixers | |
| RU2135644C1 (en) | Electrolyzer for production of aluminum | |
| KR200324644Y1 (en) | Vessel for discharging a fixed quantity | |
| JPS595483Y2 (en) | Casting gutter automatic blackening device in centrifugal casting machine | |
| RU2109852C1 (en) | Device for loading fluorine salts to aluminum electrolyzer | |
| RU2116384C1 (en) | Electrolyzer for aluminum production | |
| CN109878773A (en) | A kind of discharging device | |
| RU2228970C2 (en) | Device for reworking oil-containing wastes (versions) and loading and unloading bins for this device | |
| EP0560450B1 (en) | Nozzle for filling liquid in specified amounts | |
| WO1999059752A1 (en) | Device for casting molten metal | |
| SU1263602A1 (en) | Vacuum unit chamber feeder | |
| RU17176U1 (en) | FURNACE BUNKER BOARD |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090311 |