RU2522053C2 - Улучшение выливки алюминия приложением целенаправленного электромагнитного поля - Google Patents

Улучшение выливки алюминия приложением целенаправленного электромагнитного поля Download PDF

Info

Publication number
RU2522053C2
RU2522053C2 RU2011135986/02A RU2011135986A RU2522053C2 RU 2522053 C2 RU2522053 C2 RU 2522053C2 RU 2011135986/02 A RU2011135986/02 A RU 2011135986/02A RU 2011135986 A RU2011135986 A RU 2011135986A RU 2522053 C2 RU2522053 C2 RU 2522053C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
container
molten
gutter
electromagnetic field
auxiliary
Prior art date
Application number
RU2011135986/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011135986A (ru
Inventor
Эдвард Р. БАРНС
Дональд П. ЦИГЛЕР
Original Assignee
Алкоа Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алкоа Инк. filed Critical Алкоа Инк.
Publication of RU2011135986A publication Critical patent/RU2011135986A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2522053C2 publication Critical patent/RU2522053C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D39/00—Equipment for supplying molten metal in rations
    • B22D39/003—Equipment for supplying molten metal in rations using electromagnetic field
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/06—Operating or servicing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B19/00—Combinations of furnaces of kinds not covered by a single preceding main group
    • F27B19/04—Combinations of furnaces of kinds not covered by a single preceding main group arranged for associated working
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/14—Charging or discharging liquid or molten material
    • F27D3/145—Runners therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к системе и способу для выливки расплавленного алюминия из электролизера для получения алюминия. Система содержит контейнер, имеющий корпус, приспособленный для помещения в него расплавленного алюминия, и желоб, имеющий участок-основание, соединенный с корпусом контейнера, участок-наконечник, соприкасающийся с расплавом в электролизере, и канал, соединяющий участок-основание с участком-наконечником, для прохождения расплава в корпус контейнера, причем расплав в электролизере содержит расплавленный алюминий и электролит, и электрический источник, соединенный с электролизером и выполненный с возможностью подачи вспомогательного тока на желоб для создания вспомогательного электромагнитного поля по меньшей мере вблизи участка-наконечника желоба, обеспечивающего по меньшей мере частичное увеличение потока расплавленного алюминия в желоб при поступлении вспомогательного тока на желоб, находящийся в жидкостном сообщении с расплавом в электролизере. Раскрыт также способ выливки алюминия из электролизера. Обеспечивается облегчение удаления расплава из электролизера. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Перекрестная ссылка на родственную заявку
[0001] Эта заявка испрашивает приоритет по заявке на патент США № 12/363248, поданной 30 января 2009 г. и озаглавленной "ENHANCEMENT OF ALUMINUM TAPPING BY APPLICATION OF TARGETED ELECTROMAGNETIC FIELD", которая включена сюда по ссылке во всей своей полноте.
Предпосылки
[0002] Электролизер представляет собой контейнер, содержащий электролит, через который посредством системы электродов (например, анода и катода) пропускают генерируемый извне электрический ток для того, чтобы изменить состав материала. Например, с помощью электролизера соединение алюминия (например, Al2O3) может быть разложено до чистого металлического алюминия (Al). После получения металла его обычно удаляют из электролизера с помощью ковша и вакуумной системы всасывания.
Сущность изобретения
[0003] Настоящее изобретение относится к системам, способам и аппаратам для облегчения удаления расплавленных жидкостей из электролизера. В одном аспекте предусмотрена система. Эта система может включать в себя контейнер и соединенный с контейнером электрический источник. Электрический источник может быть выполнен с возможностью подавать вспомогательный ток на желоб контейнера. Этот вспомогательный ток может создавать вспомогательное электромагнитное поле по меньшей мере вблизи участка-наконечника желоба. Когда желоб контейнера получает вспомогательный ток и когда желоб находится в жидкостном сообщении с расплавленной жидкостью электролизера, вспомогательное электромагнитное поле вспомогательного тока может по меньшей мере частично помочь создать поток и/или увеличить поток расплавленного металла в желоб контейнера.
[0004] "Увеличить поток расплавленного металла в желоб контейнера" означает заставить расплавленный металл течь в желоб с большей скоростью (величиной расхода), чем та, которая была бы достигнута без создания вспомогательного электромагнитного поля, благодаря вспомогательному току вблизи участка-наконечника желоба. Например, для удаления расплавленной жидкости из электролизера по желобу с первой скоростью удаления может применяться вакуумная система. Электрический источник, соединенный с контейнером, может подавать на желоб вспомогательный ток, создающий вспомогательное электромагнитное поле вблизи участка-наконечника желоба и заставляющий расплавленный металл течь в желоб со второй скоростью удаления, причем вторая скорость удаления больше, чем первая скорость удаления.
[0005] Ток представляет собой поток электрически заряженных частиц в среде между двумя точками с разницей электрического потенциала. Например, при подсоединении к электрическому источнику ток может течь из желоба контейнера и в расплавленную жидкость. Ток может создавать электромагнитное поле.
[0006] Вспомогательный («дополнительный») ток - это ток, подаваемый напрямую и целенаправленно на контейнер (например, желоб контейнера) с целью наведения вспомогательного («дополнительного») электромагнитного поля вблизи контейнера так, чтобы увеличить поток расплавленного металла в контейнер. Например, вспомогательный ток может подаваться на желоб контейнера за счет соединения электрического источника с контейнером таким образом, чтобы навести вспомогательное электромагнитное поле заданного диапазона вблизи участка-наконечника желоба. Напротив, стандартный ток - это ток, который обычно подают на электролизер для способствования изменению состава материала (например, путем восстановления), а не с целью создания вспомогательного тока вблизи желоба с тем, чтобы увеличить поток расплавленного металла в желоб.
[0007] Вспомогательный ток, подаваемый на желоб, обычно составляет диапазон от примерно 400 ампер до примерно 2200 ампер. В одном варианте осуществления вспомогательный ток, подаваемый на желоб, составляет по меньшей мере примерно 500 ампер. В других вариантах осуществления вспомогательный ток, подаваемый на желоб, составляет по меньшей мере примерно 750 ампер, или по меньшей мере примерно 1000 ампер, или по меньшей мере примерно 1250 ампер, или по меньшей мере примерно 1500 ампер. В одном варианте осуществления вспомогательный ток, подаваемый на желоб, составляет не более примерно 2000 ампер. В одном варианте осуществления вспомогательный ток, подаваемый на желоб, лежит в диапазоне от 1700 до 2000 ампер.
[0008] Электромагнитное поле - это любое поле, обладающее как электрическими, так и магнитными свойствами и создаваемое током. Например, вспомогательное электромагнитное поле может быть создано в расплавленном металле вблизи участка-наконечника желоба посредством вспомогательного тока.
[0009] Вспомогательное электромагнитное поле - это электромагнитное поле, преимущественно создаваемое посредством вспомогательного тока. В одном варианте осуществления вспомогательное электромагнитное поле вблизи участка-наконечника желоба составляет диапазон от одного гаусса до трехсот гаусс, в зависимости от величины подаваемого на желоб вспомогательного тока.
[0010] Электромагнитная сила - это сила, которую электромагнитное поле оказывает на одну или более электрически заряженных частиц. Например, электромагнитная сила может создаваться в расплавленном металле посредством поданного тока.
[0011] Электрический источник представляет собой любое устройство, способное подавать и/или менять электрический ток и/или электрическое напряжение. Например, электрический источник может быть выполнен с возможностью подавать постоянный или переменный (изменяющийся) электрический ток на желоб контейнера. В одном варианте осуществления электрическим источником является анодная шина электролизера. Анодная шина является носителем, используемым для подвода заряда к электродам электролизера, где ток входит в электролизер. Например, анодная шина используется для пропускания электрического тока в электролизер через аноды. В другом варианте осуществления электрическим источником является катодная шина электролизера. Катодная шина является носителем, используемым для сбора заряда с электродов электролизера, где ток выходит из электролизера. Например, катодная шина используется для сбора прошедшего через электролизер электрического тока посредством катодов. В другом варианте осуществления электрическим источником является электрический источник, отдельный от источника электролизера.
[0012] В одном варианте осуществления контейнер включает в себя корпус и желоб, соединенный с корпусом. Корпус может быть приспособлен содержать расплавленный металл (например, алюминий), например выполнен в виде контейнера типа ковш. Желоб представляет собой соединенный с контейнером элемент, который обеспечивает прохождение жидкостей в контейнер или из контейнера. Желоб может включать в себя участок-основание, участок-наконечник и канал, соединяющий участок-основание с участком-наконечником. Участок-основание может быть соединен с корпусом контейнера. Участок-наконечник может быть приспособлен соприкасаться с расплавленной жидкостью электролизера. Эта расплавленная жидкость может проходить в корпус контейнера по каналу.
[0013] Расплавленная жидкость представляет собой любые элемент или соединение в жидком виде при повышенной температуре. Эта расплавленная жидкость может включать в себя по меньшей мере одно из расплавленного металла и электролита. Например, в алюминиевом электролизере по меньшей мере часть расплавленной жидкости могут составлять металлический алюминий (Al) и/или криолит. Расплавленный металл означает любой металл в жидком виде при повышенной температуре. Например, в алюминиевом электролизере расплавленный металл может составлять алюминий (Al).
[0014] Электролизер представляет собой контейнер, содержащий электролит, через который посредством системы электродов (например, анода и катода) пропускают внешний электрический ток для того, чтобы изменить состав материала. Например, с помощью электролизера соединение алюминия (например, Al2O3) может быть разложено до чистого металлического алюминия (Al).
[0015] В одном варианте осуществления система включает в себя вакуумную систему, выполненную с возможностью извлечения расплавленной жидкости электролизера в контейнер по желобу. Вакуумная система представляет собой любое устройство, выполненное с возможностью удаления расплавленной жидкости из электролизера за счет удаления молекул газа из герметизированного объема с тем, чтобы оставить после себя частичный вакуум. Например, вакуумная система может быть использована для извлечения расплавленной жидкости электролизера в желоб контейнера.
[0016] В одном варианте осуществления вспомогательное электромагнитное поле вспомогательного тока по меньшей мере частично помогает уменьшить перемешивание расплавленного металла и электролита вблизи участка-наконечника желоба по мере того, как расплавленный металл затекает в желоб. "Уменьшить перемешивание расплавленного металла и электролита вблизи участка-наконечника желоба по мере того, как расплавленный металл затекает в желоб", означает снизить степень перемешивания расплавленного металла и электролита вблизи наконечника желоба посредством вспомогательного тока и на величину, которая является заметной по сравнению с той степенью перемешивания, которая обычно имеет место в отсутствие вспомогательного тока. Например, соединенный с контейнером электрический источник может подавать на желоб вспомогательный ток, наводящий вспомогательное электромагнитное поле вблизи участка-наконечника желоба и вызывающий уменьшение количества электролита, который примешивается в расплавленный металл, затекающий в желоб контейнера.
[0017] Предусмотрены также способы извлечения расплавленного металла из электролизера. В одном аспекте способ может включать в себя этапы протекания расплавленной жидкости электролизера через желоб контейнера, пропускания (например, сопутствующего этапу протекания) вспомогательного тока через желоб контейнера и в по меньшей мере часть расплавленной жидкости и наведения (например, сопутствующего по меньшей мере этапу пропускания) вспомогательного электромагнитного поля заданного диапазона вблизи участка-наконечника желоба посредством вспомогательного тока. Этап наведения может приводить по меньшей мере к увеличенному потоку расплавленного металла в желоб контейнера. Этап наведения может по меньшей мере уменьшать перемешивание расплавленного металла и электролита вблизи участка-наконечника желоба по мере того, как расплавленный металл затекает в желоб.
[0018] В одном варианте осуществления этап пропускания включает в себя по меньшей мере один из следующих этапов: (i) протекание вспомогательного тока от анодной шины электролизера к желобу контейнера и в по меньшей мере часть расплавленной жидкости, и (ii) протекание вспомогательного тока от катодной шины электролизера к желобу контейнера и в по меньшей мере часть расплавленной жидкости.
[0019] В одном варианте осуществления способ включает в себя создание, в ответ на этап протекания, вспомогательного электромагнитного поля по меньшей мере вблизи участка-наконечника желоба в диапазоне от одного до трехсот гаусс. В одном варианте осуществления способ включает в себя приложение вакуума к контейнеру (например, посредством вакуумной системы) с тем, чтобы извлечь расплавленную жидкость электролизера из электролизера в контейнер по желобу.
[0020] Различные из вышеуказанных аспектов, подходов и вариантов осуществления могут комбинироваться, давая различные системы, аппараты и способы, предназначенные для улучшения удаления расплавленного металла из электролизера посредством целенаправленного электромагнитного поля. Эти и другие аспекты, преимущества и новые признаки изобретения изложены отчасти в нижеследующем описании и станут понятными специалистам в данной области техники после изучения следующего описания и фигур или же могут быть усвоены при осуществлении изобретения на практике.
Краткое описание чертежей
[0021] ФИГ. 1 представляет собой схематический вид одного варианта осуществления контейнера и электролизера, применимых в соответствии с настоящим изобретением.
[0022] ФИГ. 2 показывает блок-схему одного варианта осуществления способов, применимых для увеличения потока расплавленного металла в желоб контейнера.
Подробное описание
[0023] Обратимся теперь подробно к приложенным чертежам, которые по меньшей мере помогают проиллюстрировать различные относящиеся к настоящему изобретению варианты осуществления.
[0024] В широком смысле настоящее изобретение относится к системам, способам и аппаратам для извлечения жидкостей (например, расплавленного алюминия) из электролизера. Эти системы, способы и аппараты могут использовать электрический источник, который подает вспомогательный ток на желоб контейнера, так что, когда желоб находится в жидкостном сообщении с жидкостями электролизера, вблизи участка-наконечника желоба создается вспомогательное электромагнитное поле. Это вспомогательное электромагнитное поле по меньшей мере частично помогает увеличить поток расплавленного металла в желоб контейнера. Как описано выше, вспомогательный ток - это ток, подаваемый напрямую и целенаправленно на контейнер (например, желоб контейнера) с целью наведения вспомогательного электромагнитного поля вблизи контейнера. Вспомогательное электромагнитное поле является электромагнитным полем, преимущественно создаваемым посредством вспомогательного тока.
[0025] В одном варианте осуществления и со ссылкой теперь на ФИГ. 1 система 1 включает в себя контейнер 10 (например, ковш), который имеет корпус 12, приспособленный содержать расплавленный металл 34 электролизера 30. Желоб 20 контейнера 10 содержит участок-основание 22, участок-наконечник 24 и участок-трубу 26, соединяющий участок-основание 22 с участком-наконечником 24. Участок-основание 22 желоба 20 соединен с корпусом 12 контейнера 10, а внутри желоба 20 расположен канал 28. Канал 28 простирается по меньшей мере от участка-наконечника 24 желоба 20 до участка-основания 22 желоба 20, чтобы способствовать течению жидкости в корпус 12 контейнера 10. Другими словами, канал 28 способствует жидкостному сообщению между наконечником 24 желоба 20 и корпусом 12 контейнера 10.
[0026] Участок-наконечник 24 желоба 20 приспособлен соприкасаться с расплавленной жидкостью электролизера 30. С участком-основанием 22 желоба 20 электрически соединен электрический источник 38 проводом 40. В показанном варианте осуществления электрическим источником 38 является анодная шина 38 электролизера 30. Однако в других вариантах осуществления электрическим источником 38 может быть катодная шина 32 электролизера 30 или любой другой независимый источник питания. Электрический источник 38 может быть выполнен с возможностью подавать вспомогательный ток (не показан) на желоб 20 контейнера 10 по проводу 40 и в по меньшей мере часть расплавленной жидкости. Этот вспомогательный ток может создавать вспомогательное электромагнитное поле по меньшей мере вблизи участка-наконечника 24 желоба 20, которое может помогать удалению расплавленного металла 34 из электролизера 30.
[0027] Например, в некоторых вариантах осуществления вакуумная система (не показана) соединена с контейнером 10 и может применяться для облегчения удаления расплавленной жидкости из электролизера 30 в контейнер 10 по желобу 20. Когда желоб 20 находится в жидкостном сообщении с расплавленной жидкостью электролизера 30, вспомогательное электромагнитное поле вспомогательного тока может по меньшей мере частично помогать увеличению потока расплавленного металла 34 в желоб 20 контейнера 10, взаимодействуя с вспомогательным током и создавая силу (например, электромагнитную силу), действующую на расплавленный металл 34 вблизи участка-наконечника 24 желоба 20. Аналогично, вспомогательное электромагнитное поле вспомогательного тока может по меньшей мере частично помогать уменьшению перемешивания расплавленного металла 34 и электролита 36 вблизи участка-наконечника 24 желоба 20 контейнера 10, взаимодействуя с вспомогательным электромагнитным полем и создавая силу, действующую на расплавленный металл 34 вблизи участка-наконечника 24 желоба 20.
[0028] Вообще говоря, величина вспомогательного электромагнитного поля вблизи участка-наконечника 24 желоба 20, необходимая для достижения увеличенного потока расплавленного металла 34 в желоб 20 контейнера 10 и/или уменьшенного перемешивания расплавленного металла 34 и электролита 36, составляет по меньшей мере примерно 1 гаусс и зависит от величины подаваемого на желоб 20 вспомогательного тока. В одном варианте осуществления величина вспомогательного электромагнитного поля составляет не больше чем примерно 300 гаусс. В других вариантах осуществления величина вспомогательного электромагнитного поля вблизи участка-наконечника 24 желоба 20 составляет по меньшей мере примерно 10 гаусс. В других вариантах осуществления величина вспомогательного электромагнитного поля составляет по меньшей мере примерно 20 гаусс, или по меньшей мере примерно 30 гаусс, или по меньшей мере примерно 40 гаусс. В одном варианте осуществления величина вспомогательного электромагнитного поля вблизи участка-наконечника 24 желоба 20 составляет не более примерно 250 гаусс. В других вариантах осуществления величина вспомогательного электромагнитного поля составляет не более примерно 200 гаусс, или не более примерно 150 гаусс, или не более примерно 100 гаусс. Вспомогательное электромагнитное поле вблизи участка-наконечника 24 желоба 20 может лежать в пределах различных диапазонов.
[0029] Как описано выше, вакуумная система может применяться для облегчения удаления расплавленного металла 34 из электролизера 30. В других вариантах осуществления может быть возможным удалять расплавленный металл 34 из электролизера в основном, или даже исключительно, с помощью приложения вспомогательного тока и в отсутствие вакуумной системы. Например, когда вспомогательный ток достаточно высок (например, по меньшей мере 1700 ампер), вспомогательное электромагнитное поле, созданное вблизи участка-наконечника желоба 24, может быть достаточно высоким, чтобы вызвать достаточную электромагнитную силу для удаления расплавленного металла 34 из электролизера 30 в контейнер 10 и в отсутствие вакуумной системы. Например, вспомогательное электромагнитное поле может по меньшей мере частично вызывать сифонный эффект в желобе 20, тем самым приводя к удалению расплавленного металла 34 из электролизера 30 и в отсутствие вакуумной системы.
[0030] В других вариантах осуществления может быть полезным уменьшить количество электролита 36, который смешивается с расплавленным металлом 34 вблизи участка-наконечника 24 желоба 20, иногда и в отсутствие вакуумной системы. Например, расплавленный металл 34 в электролизере 30 может перемещаться беспорядочным движением, заставляя электролит 36 примешиваться в расплавленный металл 34 без приложения вакуума к электролизеру 30. Уменьшения количества электролита 36, который примешивается в расплавленный металл 34 вблизи участка-наконечника 24 желоба 20, можно добиться, как упоминалось выше, благодаря электрическому источнику 38, подающему вспомогательный ток на желоб 20 контейнера 10 по проводу 40, создавая вспомогательное электромагнитное поле вблизи участка-наконечника 24 желоба 20. Это вспомогательное электромагнитное поле создает силу, действующую на расплавленный металл 34 вблизи участка-наконечника 24 желоба 20. Это уменьшенное перемешивание может быть полезным, например, чтобы улучшить процесс выливки (выпуска из) электролизера.
[0031] Предусмотрены также способы выливки алюминия из электролизеров, один вариант осуществления которых проиллюстрирован на фиг. 2. В показанном варианте осуществления способ (200) включает в себя этапы протекания расплавленной жидкости электролизера через желоб контейнера (220), пропускание вспомогательного тока через желоб контейнера и в по меньшей мере часть расплавленной жидкости (230) и наведение вспомогательного электромагнитного поля заданного диапазона вблизи участка-наконечника желоба посредством вспомогательного тока (240). Каждый из этих этапов может совершаться последовательно или параллельно, перекрываясь или не перекрываясь, а значит, они могут сопутствовать друг другу.
[0032] Как отмечено выше, способ может включать в себя протекание расплавленной жидкости электролизера через желоб контейнера (220). Этап протекания (220) может необязательно включать в себя этап приложения вакуума для извлечения расплавленной жидкости электролизера в контейнер по желобу (270), например, чтобы по меньшей мере частично помочь обеспечению этапа протекания (220), например, посредством вакуумной системы.
[0033] Что касается этапа пропускания (230), то вспомогательный ток может проходить через желоб контейнера и в по меньшей мере часть расплавленной жидкости. Этот этап пропускания (230) может включать в себя протекание вспомогательного тока от электрического источника электролизера к желобу контейнера и в по меньшей мере часть расплавленной жидкости (260). Например, этап (260) может включать в себя протекание вспомогательного тока от анодной шины электролизера (261) или катодной шины электролизера (262) к желобу контейнера и в по меньшей мере часть расплавленной жидкости. В ответ на этап протекания (260) по меньшей мере вблизи участка-наконечника желоба может создаваться (264) вспомогательное электромагнитное поле, такое как в диапазоне от одного до трехсот гаусс.
[0034] Что касается этапа наведения (240), то в одном подходе этап наведения (240) приводит по меньшей мере к увеличенному потоку расплавленного металла в желоб контейнера. Этот этап наведения (240) может приводить к увеличенному потоку расплавленного металла в желоб контейнера (250). Этап наведения (240) может также дополнительно приводить к уменьшенному перемешиванию расплавленного металла и электролита вблизи участка-наконечника желоба по мере того, как расплавленный металл затекает в желоб (252). Этап создания (262) может быть частью (всего или части) этапа наведения (240).
[0035] Хотя выше были подробно описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения, очевидно, что специалистам в данной области техники придут на ум модификации и переделки этих вариантов. Однако следует четко понимать, что такие модификации и переделки находятся в рамках сути и объема настоящего изобретения.

Claims (15)

1. Система для выливки расплавленного алюминия из электролизера с помощью приложенного целенаправленного электромагнитного поля, содержащая:
(а) контейнер, причем контейнер содержит:
корпус, причем корпус приспособлен содержать расплавленную жидкость, и
желоб, содержащий участок-основание, участок-наконечник и канал, соединяющий участок-основание с участком-наконечником,
при этом участок-основание соединен с корпусом контейнера,
при этом участок-наконечник приспособлен соприкасаться с расплавленной жидкостью электролизера,
при этом расплавленная жидкость электролизера может проходить в корпус контейнера по каналу; и
при этом расплавленная жидкость электролизера содержит расплавленный алюминий и электролит, и
(b) электрический источник, соединенный с контейнером и выполненный с возможностью подачи вспомогательного тока на желоб контейнера для создания вспомогательного электромагнитного поля по меньшей мере вблизи участка-наконечника желоба, обеспечивающего по меньшей мере частичное увеличение потока расплавленного алюминия в желоб контейнера при поступлении вспомогательного тока на желоб, находящийся в жидкостном сообщении с расплавленной жидкостью в электролизере.
2.Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит вакуумную систему, выполненную с возможностью извлечения расплавленной жидкости электролизера в контейнер по желобу.
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что при создании вспомогательного электромагнитного поля вспомогательного тока обеспечивается по меньшей мере частично увеличение потока расплавленного алюминия в желоб контейнера во время работы вакуумной системы.
4. Система по п.2, отличающаяся тем, что при создании вспомогательного электромагнитного поля вспомогательного тока обеспечивается по меньшей мере частично уменьшение перемешивания расплавленного алюминия и электролита вблизи участка-наконечника желоба по мере затекания расплавленного алюминия в желоб.
5. Система по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что электрическим источником является анодная шина электролизера.
6. Система по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что электрическим источником является катодная шина электролизера.
7. Система по п. 5, отличающаяся тем, что вспомогательное электромагнитное поле вблизи участка-наконечника желоба составляет диапазон от 1 до 300 гаусс.
8. Система по п. 5, отличающаяся тем, что подаваемый на желоб вспомогательный ток составляет по меньшей мере примерно 500 ампер.
9. Система по п. 6, отличающаяся тем, что вспомогательное электромагнитное поле вблизи участка-наконечника желоба составляет диапазон от 1 до 300 гаусс.
10. Система по п.6, отличающаяся тем, что подаваемый на желоб вспомогательный ток составляет по меньшей мере примерно 500 ампер.
11. Способ выливки расплавленного алюминия из электролизера с помощью приложенного целенаправленного электромагнитного поля, включающий:
(а) протекание расплавленной жидкости электролизера через желоб контейнера, причем контейнер содержит корпус, выполненный с возможностью содержать расплавленную жидкость, при этом желоб соединен с корпусом контейнера и при этом расплавленная жидкость содержит по меньшей мере одно из расплавленного алюминия и электролита,
(b) пропускание, сопутствующее этапу протекания (a), вспомогательного тока через желоб контейнера и в по меньшей мере часть расплавленной жидкости,
(c) наведение, сопутствующее по меньшей мере этапу пропускания (b), вспомогательного электромагнитного поля заданного диапазона вблизи участка-наконечника желоба посредством вспомогательного тока,
(i) при этом этап наведения приводит по меньшей мере к увеличенному потоку расплавленного алюминия в желоб контейнера.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что он включает приложение вакуума к контейнеру, причем приложение включает извлечение расплавленной жидкости электролизера из электролизера и в контейнер по желобу.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что этап наведения (c) включает уменьшение перемешивания расплавленного алюминия и электролита вблизи участка-наконечника желоба по мере затекания расплавленного алюминия в желоб.
14. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что этап пропускания (b) включает по меньшей мере один из следующих этапов:
протекание вспомогательного тока от анодной шины электролизера к желобу контейнера и в по меньшей мере часть расплавленной жидкости и
протекание вспомогательного тока от катодной шины электролизера к желобу контейнера и в по меньшей мере часть расплавленной жидкости;
причем вспомогательный ток составляет по меньшей мере примерно 500 ампер.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что он включает создание, в ответ на этап протекания, вспомогательного электромагнитного поля по меньшей мере вблизи участка-наконечника желоба в диапазоне от 1 до 300 гаусс.
RU2011135986/02A 2009-01-30 2009-12-17 Улучшение выливки алюминия приложением целенаправленного электромагнитного поля RU2522053C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/363,248 2009-01-30
US12/363,248 US8075747B2 (en) 2009-01-30 2009-01-30 Enhancement of aluminum tapping by application of targeted electromagnetic field
PCT/US2009/068514 WO2010087916A1 (en) 2009-01-30 2009-12-17 Enhancement of aluminum tapping by application of targeted electromagnetic field

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011135986A RU2011135986A (ru) 2013-03-10
RU2522053C2 true RU2522053C2 (ru) 2014-07-10

Family

ID=41668375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011135986/02A RU2522053C2 (ru) 2009-01-30 2009-12-17 Улучшение выливки алюминия приложением целенаправленного электромагнитного поля

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8075747B2 (ru)
EP (1) EP2391746B1 (ru)
CN (1) CN102301038B (ru)
AU (1) AU2009338699B2 (ru)
BR (1) BRPI0924148B1 (ru)
CA (1) CA2750057C (ru)
ES (1) ES2407666T3 (ru)
RU (1) RU2522053C2 (ru)
WO (1) WO2010087916A1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4089769A (en) * 1977-05-17 1978-05-16 Aluminum Company Of America Packing gland for cell tapping tube
US4460440A (en) * 1982-06-18 1984-07-17 Alcan International Limited Electrolytic production of aluminum and cell therefor
SU1749319A1 (ru) * 1990-09-21 1992-07-23 Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности Способ выливки алюмини из электролизера
RU2054052C1 (ru) * 1990-11-16 1996-02-10 Кулаков Станислав Викторович Способ выливки алюминия из электролизера и устройство для его осуществления
RU42970U1 (ru) * 2003-10-07 2004-12-27 Открытое акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский, конструкторский и проектный институт алюминиевой и электродной промышленности" Вакуумный ковш для выливки жидкого металла
CN2788938Y (zh) * 2004-12-31 2006-06-21 新疆众和股份有限公司 真空出铝包

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2536859A (en) * 1946-05-23 1951-01-02 Ajax Engineering Corp Method and device for pumping molten metals
NO115978B (ru) * 1967-01-24 1969-01-06 Alcan Aluminium Ltd
US3994481A (en) * 1974-12-26 1976-11-30 A/S Ardal Og Sunndal Verk Tapping carriage
ZA824257B (en) * 1981-06-25 1983-05-25 Alcan Int Ltd Electrolytic reduction cells
JPS59177360A (ja) * 1983-03-28 1984-10-08 Nippon Karoraizu Kogyo Kk 金属表面被覆用粒状拡散剤とこれを用いた固体金属拡散被覆法
JPS59177369A (ja) * 1983-03-29 1984-10-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 真空蒸着装置
IT1183397B (it) * 1985-02-21 1987-10-22 Techmo Car Spa Veicolo a motore per la completa movimentazione di siviere e similz, particolarmente di quelle impiegate per la prelevazione dell'alluminio e di leghe metalliche in genere
US6079953A (en) * 1998-05-15 2000-06-27 Interactive Return Service, Inc. Raising siphon method and apparatus
US6378743B1 (en) * 2000-01-15 2002-04-30 Hazelett Strip-Casting Corporation Method, system and apparatus employing permanent magnets having reach-out magnetic fields for electromagnetically transferring, braking, and metering molten metals feeding into metal casting machines
GB0304241D0 (en) * 2003-02-22 2003-03-26 Warner Noel A Molten metal siphon
AU2005224673B2 (en) * 2004-03-17 2010-03-04 Kennecott Utah Copper Llc Wireless electrolytic cell monitoring powered by ultra low bus voltage
KR20070066766A (ko) * 2005-12-22 2007-06-27 재단법인 포항산업과학연구원 전자기장을 이용한 노즐의 유입량 제어장치
CA2668013C (en) 2006-11-03 2014-02-18 Alcan International Ltd. An apparatus and a method for tapping metal
CN101063211B (zh) * 2007-05-15 2010-11-03 沈阳铝镁设计研究院 一种铝电解槽用直流电磁泵

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4089769A (en) * 1977-05-17 1978-05-16 Aluminum Company Of America Packing gland for cell tapping tube
US4460440A (en) * 1982-06-18 1984-07-17 Alcan International Limited Electrolytic production of aluminum and cell therefor
SU1749319A1 (ru) * 1990-09-21 1992-07-23 Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности Способ выливки алюмини из электролизера
RU2054052C1 (ru) * 1990-11-16 1996-02-10 Кулаков Станислав Викторович Способ выливки алюминия из электролизера и устройство для его осуществления
RU42970U1 (ru) * 2003-10-07 2004-12-27 Открытое акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский, конструкторский и проектный институт алюминиевой и электродной промышленности" Вакуумный ковш для выливки жидкого металла
CN2788938Y (zh) * 2004-12-31 2006-06-21 新疆众和股份有限公司 真空出铝包

Also Published As

Publication number Publication date
ES2407666T3 (es) 2013-06-13
EP2391746B1 (en) 2013-03-27
CA2750057C (en) 2017-01-17
EP2391746A1 (en) 2011-12-07
AU2009338699A1 (en) 2011-08-25
US20100193369A1 (en) 2010-08-05
BRPI0924148A2 (pt) 2016-02-10
CN102301038B (zh) 2014-07-02
RU2011135986A (ru) 2013-03-10
WO2010087916A1 (en) 2010-08-05
US8075747B2 (en) 2011-12-13
AU2009338699B2 (en) 2013-11-14
CN102301038A (zh) 2011-12-28
CA2750057A1 (en) 2010-08-05
BRPI0924148B1 (pt) 2019-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2010129916A (ru) Устройство и способ получения металлов или соединений металлов
CN105745041B (zh) 熔融金属处理设备及熔融金属处理方法
RU2522053C2 (ru) Улучшение выливки алюминия приложением целенаправленного электромагнитного поля
JP2002105684A (ja) 電解方法及びこれに使用する電解槽
EP2045366B1 (en) Method for vacuum-compression micro-plasma oxidation and device for carrying out said method
JP5962525B2 (ja) 電解液の給液装置および給液方法
CN104630824A (zh) 铜电解废液的净化工艺
KR100379912B1 (ko) 전자기력을 이용한 알루미늄 중의 철 연속제거 장치
JP2003183871A (ja) 高純度錫の電解精製方法とその装置
US20160047054A1 (en) Iron powder production via flow electrolysis
TW200638479A (en) Uniform current distribution for ECP loading of wafers
KR101884396B1 (ko) 복수 개의 전해액 공급관 및 배출관을 이용한 비철금속 전해 제련 시스템
JP2009009920A (ja) 鉛電池電解液の精製法および部材の再生法
SU998589A1 (ru) Электрохимический смеситель-отстойник
KR101597443B1 (ko) 중성 전해 추출 장치
JP2018168406A (ja) 電解装置及びそれを用いた電解方法
JP2024126656A (ja) 溶湯処理装置および溶湯処理方法
RU2598727C2 (ru) Способ вакуумной обработки алюминиевых сплавов и устройство для его осуществления
JPS6014758Y2 (ja) エツチング液の再生装置
JP2016166400A (ja) 金属の分離採取方法および装置
RU1803442C (ru) Способ электрофлюсового рафинировани сплавов на основе алюмини
WO2023233190A1 (en) A magnetic shielding assembly for balancing magnetic field in an electrolytic cell assembly
JP2018168405A (ja) 電解装置及びそれを用いた電解方法
JPH10183389A (ja) 電解槽およびこれを用いた銅電解操業方法
KR100416302B1 (ko) 전자기력을 이용한 알루미늄중의 개재물 연속 제거방법 및장치