WO2016010453A1 - Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер (варианты) - Google Patents

Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер (варианты) Download PDF

Info

Publication number
WO2016010453A1
WO2016010453A1 PCT/RU2015/000283 RU2015000283W WO2016010453A1 WO 2016010453 A1 WO2016010453 A1 WO 2016010453A1 RU 2015000283 W RU2015000283 W RU 2015000283W WO 2016010453 A1 WO2016010453 A1 WO 2016010453A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hopper
metering chamber
rod
ribs
walls
Prior art date
Application number
PCT/RU2015/000283
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Владимир Петрович БАТОРШИН
Александр Олегович ГУСЕВ
Владимир Викторович ЮРКОВ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority to CA2953921A priority Critical patent/CA2953921C/en
Priority to US15/501,393 priority patent/US11028494B2/en
Priority to CN201580038564.7A priority patent/CN106574383B/zh
Priority to BR112017000412A priority patent/BR112017000412A2/pt
Priority to AU2015290288A priority patent/AU2015290288A1/en
Priority to EP15821247.2A priority patent/EP3170922A4/en
Publication of WO2016010453A1 publication Critical patent/WO2016010453A1/ru

Links

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
    • C25C3/14—Devices for feeding or crust breaking

Definitions

  • 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 electrolyzer and can be used to supply alumina, aluminum fluoride, crushed electrolyte to an aluminum electrolyzer.
  • a device for the dosed supply of raw materials to an aluminum electrolysis cell (RF patent M> 2226572, 2004, C25C 3/14, publ. 04/10/2004).
  • the device comprises a hopper of the material to be dosed, a metering chamber with a flange resting in the base of the hopper, a rod with a drive.
  • the upper and lower shutoff valves are rigidly fixed on the rod.
  • the upper shut-off valve is located above the metering chamber and is made in the upper part in the form of a hemisphere installed with the base down, and in the lower part in the form of a cone with the 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 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 stroke of the rod.
  • the top valve provides agitating of material near the feed opening.
  • the device comprises a hopper of the material to be dosed, a metering chamber with a flange resting in the base of the hopper, a rod with a drive.
  • the upper and lower locking elements are rigidly fixed on the rod, located respectively in the upper part of the dosing chamber and in its lower part at the end of the rod.
  • loading windows are located above the base of the hopper.
  • the cone valve is connected to the conical cover via a piston, and the distance from the base of the cone valve to the lower cut of the metering chamber at the upper position of the rod is not less than the distance from the lower surface of the upper locking element to the lower boundary of the loading windows.
  • the upper locking element provides tedding of a limited volume of material located near the loading windows.
  • the technical result of the claimed invention is to ensure the flow of bulk material in the lower part of the hopper in the 5th region of the loading windows.
  • the technical result according to the first embodiment is achieved by the fact that in a device for the dosed feed of raw materials into an aluminum electrolyzer, including a hopper of a dosed material, a metering chamber with loading windows located around the perimeter in the upper part of the metering chamber above the base of the hopper, the rod with the drive is rigidly the upper locking element mounted on the rod in the upper part of the metering chamber located in the upper position of the rod between the lower and upper sections of the loading windows, and the lower locking element, fastened at the end of the rod, according to the proposed invention 15, in the upper part of the metering chamber above the upper shut-off element there is at least one shuttle valve rigidly fixed to the rod so that the upper edge of each shuttle valve in the initial position of the rod is below the upper cut of the loading windows.
  • the shuttle valve can be made in the form of a washer or a hollow truncated cone, or a hollow cylinder, or a glass, or a ring.
  • the shuttle valve may be connected to the stem by radially spaced ribs or rods.
  • the presented shuttle valve versions allow optimizing the device for tedding efficiency depending on material properties, size and construction of the hopper.
  • the distance from the lower cut of the loading window to the lower edge of the upper locking element can be (0.3 - 1) DK, from the upper edge of the upper locking element to the lower edge of the shuttle valve - (0.5 - 3) DK, FROM the upper edge of the shuttle valve the upper cut of the loading windows is (0.2 - 3) DK, the diameter of the shuttle valve is (0.4 - 1.0) DK, where ⁇ is the diameter of the metering chamber.
  • the technical result according to the second embodiment is achieved by the fact that in the device for the metered supply of raw materials to an aluminum electrolyzer containing a hopper of a metered material, a metering chamber with loading windows located around the perimeter in the upper part of the metering chamber above the base of the hopper, a pneumatic actuator rod rigidly fixed to the rod in the upper part of the metering chamber, the upper locking element located in the upper position of the rod between the lower and upper sections of the loading windows, and the lower locking element, behind replenny the rod end, according to the invention, inside the hopper above the upper locking element mounted at least one fixed at the top of the metering chamber a circular rib mounted on the walls of the hopper at least one rib, and at least one transverse partition with the possibility of passage of material through the gaps between the edges of the partition and the walls of the hopper and the metering chamber.
  • the ribs attached to the walls of the hopper and the metering chamber can be perforated, and the transverse partition made of perforated sheet, which will reduce the metal consumption of the structure.
  • the transverse partition can be fixed on the walls of the hopper by means of ribs and / or rods, which will simplify installation and provide a given orientation of the partition and structural rigidity.
  • the given versions of the partition design are interesting in that they allow you to optimize the device for metal consumption and structural rigidity depending on the configuration of a particular hopper.
  • the upper part of the dosing chamber from the outside can be equipped with at least two radially directed vertical ribs to strengthen the structure at the location of the loading windows.
  • the metering chamber can be made of a pipe of round or square, or rectangular, or hexagonal, or triangular section.
  • the distances from the upper edge of the upper locking element to the circular rib located above it and the upper cut of the loading windows can be (0.3 - 3) DK
  • the distance from the upper edge of the upper locking element to the lower the edge of the transverse partition placed above it is (1 - 12) DK
  • the gap between the edges of the transverse partition and, respectively, the walls of the hopper and the metering chamber is (0.5 - 6) DK
  • the vertical distance between the partitions is (2 - 12) DK
  • the distance between the partition and fixed m above it on the walls of the hopper with the rib and between the ribs can be respectively (I - 6) D and (2 - 1 2) DK
  • the width of the ribs fixed on the walls of the dosing chamber and the hopper can be (0.3 - 3) DK.
  • the distinguishing features of the invention are that at least one circular rib mounted at the top of the dosing chamber, at least one rib fixed at the wall of the hopper and at least one transverse partition are installed inside the hopper above the upper locking element the passage of material through the gaps between the edges of the partition and the walls of the hopper and the metering chamber.
  • This design solution allows you to limit the gravitational pressure of the upper layers on the material located in the lower part of the hopper under the baffle, and thereby ensure its fluidity, exclude the possibility of compaction, pelletizing, the formation of the arch and the stagnant zone of the material, the change in fluidity when the filling level of the hopper is varied. As a result, not only uninterrupted operation is ensured, but also stable reproducibility of the raw material filled in the dosing chamber TM.
  • the use of ribs and partitions additionally increases the useful volume b the hopper, the exclusion of caking material, due to the absence of a stagnant zone in its lower part, increasing rigidity and, accordingly, the possibility of reducing the metal consumption of the structure by reducing the thickness of the walls of the hopper.
  • FIG. 1 and 2 shows a device for the dosed supply of raw materials into an aluminum electrolyzer, made respectively according to options 1 and 2.
  • Figures 3-7 show different embodiments of the shuttle valve.
  • figures 8-10 shows options for the execution of the partition.
  • the bulk material metering device includes a hopper 1 of a metering material, a pneumatic cylinder 2 and a metering chamber 3.
  • the lower part 4 of the metering chamber 3 is located under the loading windows 5, under the hole in the bottom of the hopper 1.
  • a rod 6 driven by a pneumatic cylinder 2 passes inside the dosing chamber.
  • a lower locking element 7 is connected to the lower end of the rod 6, and an upper locking element 8 and located above the rod 6 are rigidly fixed to the rod 6
  • the metering chamber 3 by means of a flange 10 fixed under the loading windows 5, rests on the bottom of the hopper 1.
  • a circular rib 1 1 25 of the outer side of the upper part of the metering chamber 3, a circular rib 1 1, a transverse partition 12 with the possibility of material passing through the gaps between the edges of the partition 12 and the walls of the hopper 1 and the metering chamber 3.
  • the partition 12 is fixed to the walls of the hopper 1 by vertical ribs 13, instead of the ribs 13 zo rods can be used.
  • Above the partition 12 on the walls of the hopper 1 mounted ribs 14.
  • the loading windows 5 of the metering chamber 3 are provided with vertical ribs 15 connected to the support flange 10.
  • Figures 3-7 show a shuttle valve 8, made 5, respectively, in the form of a washer 18 with holes 19 located along its perimeter, a hollow truncated cone 20, a glass 21, a hollow cylinder 22 mounted on the stem 6 by means of vertical ribs 23 and a hub 24, and ring 25, connected by rods 26 to the hub 24.
  • Figure 8-10 shows a partition made respectively in the form of a coaxially located metering chamber of the washer 27, a truncated cone 28 and a truncated pyramid 29.
  • the partition in the form of a plate 12 is shown in figure 2.
  • a device for a dosed feed of raw materials works as follows
  • the outlet of the lower part of the metering chamber 4 is closed by a locking element 7.
  • the material located in the lower part of the hopper 1 fills the lower part of the metering chamber 4 through the loading windows 5.
  • a control signal is supplied to the pneumatic cylinder 2, which leads to a downward movement of the rod 6 s top 8 and
  • the circular ribs 1 1, the transverse baffle 12 and the ribs 14 prevent the gravitational action of the upper layers on the material under the baffle 12, thereby eliminating the compaction and change in its fluidity in the entire volume of the lower part of the hopper 1, independently from variations in the level of filling of the hopper 1, and thereby ensures uninterrupted and repeated fillability of the raw materials of the metering chamber 4 and a generally stable dose of raw materials loaded into the electrolyzer.
  • the material consumed from the bottom of the hopper 1 is replenished located above the transverse partition 12, from where it enters through the gaps between the partition 12 and the walls of the hopper 1 and the metering chamber 3.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

Устройство содержит бункер дозируемого материала, дозировочную камеру с загрузочными окнами, расположенными по периметру в верхней части дозировочной камеры выше основания бункера, шток с пневмоприводом, жестко закрепленный на штоке в верхней части дозировочной камеры верхний запорный элемент, расположенный в верхнем положении штока между нижним и верхним срезами загрузочных окон, и нижний запорный элемент, закрепленный на конце штока. По первому варианту устройство снабжено расположенным в верхней части дозировочной камеры над верхним запорным элементом, одним челночным клапаном, жестко закрепленным на штоке так, что его верхняя кромка в исходном положении штока находится ниже верхнего среза загрузочных окон. По второму варианту внутри бункера выше верхнего запорного элемента установлены не менее чем, одно закрепленное в верхней части дозировочной камеры круговое ребро, закрепленные на стенках бункера ребро, и поперечная перегородка с возможностью прохода материала через зазоры между кромками перегородки и стенками бункера и дозировочной камеры. Изобретение обеспечивает повышение стабильности дозы.

Description

Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый
электролизер (варианты) 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.
Известно устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер (патент РФ М>2226572, 2004, С25С 3/14, опубл. 10.04.2004г.). Устройство содержит бункер дозируемого материала, дозировочную камеру с опирающимся в основание бункера фланцем, шток с приводом. На штоке жестко закреплены верхний и нижний запорные клапаны. Причем верхний запорный клапан расположен над дозировочной камерой и выполнен 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. 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 хода штока. Верхний клапан обеспечивает ворошение находящегося вблизи загрузочного отверстия материала.
К недостаткам аналога относятся:
1. Возможность образования комков и сводов сыпучего материала над верхним клапаном из-за ограниченного по высоте его воздействия на дозируемый материал.
2. Зависимость плотности и текучести материала от его уровня в бункере. Оба фактора ухудшают бесперебойность подачи материала и заполняемость им дозировочной камеры.
Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер (заявка WO2014/01 1073, С25С 3/14, опубл. 16.01.2014г.). Устройство содержит бункер дозируемого материала, дозировочную камеру с опирающимся в основание бункера фланцем, шток с приводом. На штоке жестко закреплены верхний и нижний запорные элементы, размещенные соответственно в верхней части дозировочной камеры и в нижней её части на конце штока. По периметру верхней части дозировочной камеры выше основания бункера расположены загрузочные окна. В нижнем запорном элементе конусный клапан соединен с конической крышкой через поршень, причем расстояние от основания конусного клапана до нижнего среза дозировочной камеры при верхнем положении штока составляет не менее расстояния от нижней поверхности верхнего запорного элемента до нижней границы загрузочных окон. Верхний запорный элемент обеспечивает ворошение ограниченного объема находящегося вблизи загрузочных окон материала.
Недостатками прототипа являются:
1. Возможность образования комков и сводов сыпучего материала над верхним клапаном из-за ограниченного по высоте его воздействия на дозируемый материал.
2. Зависимость плотности и текучести материала от его уровня в бункере.
Оба фактора ухудшают бесперебойность подачи материала и заполняемость им дозировочной камеры.
В основу изобретения положена задача разработки устройства для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер, конструкция которого, по сравнению с прототипом, обеспечивает бесперебойность подачи материала и заполняемость дозировочной камеры сыпучим материалом.
Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение текучести сыпучего материала в нижней части бункера в 5 районе загрузочных окон.
Технический результат по первому варианту достигается тем, что в устройстве для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер, включающем в себя бункер дозируемого материала, дозировочную камеру с загрузочными окнами, расположенными по периметру в верхней части ю дозировочной камеры выше основания бункера, шток с приводом, жестко закрепленный на штоке в верхней части дозировочной камеры верхний запорный элемент, расположенный в верхнем положении штока между нижним и верхним срезами загрузочных окон, и нижний запорный элемент, закрепленный на конце штока, согласно предлагаемому 15 изобретению, в верхней части дозировочной камеры над верхним запорным элементом имеется не менее, чем один челночный клапан, жестко закрепленный на штоке таким образом, что верхняя кромка каждого челночного клапана в исходном положении штока находится ниже верхнего среза загрузочных окон.
20 Ниже описаны частные случаи выполнения заявленного устройства по первому варианту:
Челночный клапан может быть выполнен в виде шайбы или полого усеченного конуса, или полого цилиндра, или стакана, или кольца.
По периметру челночного клапана может быть изготовлено не менее 25 одного ряда отверстий.
Челночный клапан может быть соединен со штоком радиал ьно расположенными ребрами или стержнями.
Представленные варианты исполнения челночного клапана позволяют оптимизировать устройство по эффективности ворошения в зо зависимости от свойств материала, размеров и конструкции бункера. Расстояние от нижнего среза загрузочного окна до нижней кромки верхнего запорного элемента может составлять (0,3 - 1 )DK, от верхнего края верхнего запорного элемента до нижнего края челночного клапана - (0,5 - 3)DK, ОТ верхнего края челночного клапана до верхнего среза загрузочных окон - (0,2 - 3)DK, диаметр челночного клапана - (0,4 - 1,0) DK, где Όκ - диаметр дозировочной камеры.
Отличительным признаком является наличие челночного клапана, перемещающегося в верхней части дозировочной камеры. В отличие от прототипа, при движении штока размещенный под слоем глинозема челночный клапан производит ворошение находящегося над запорным элементом объема глинозема и его принудительное перемещение к загрузочным окнам. В результате производится разрушение комков и сводов сыпучего материала над верхним запорным элементом, обеспечивается текучесть материала, и тем самым бесперебойность его подачи и заполняемость дозировочной камеры. Такое техническое решение особенно примечательно для случая модернизации промышленных образцов дозаторов, как малозатратное и легко реализуемое в условиях производства без остановки электролизера, например, путем замены штока, его оснащения челночным клапаном.
Технический результат по второму варианту достигается тем, что в устройстве для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер, содержащем бункер дозируемого материала, дозировочную камеру с загрузочными окнами, расположенными по периметру в верхней части дозировочной камеры выше основания бункера, шток с пневмоприводом, жестко закрепленный на штоке в верхней части дозировочной камеры верхний запорный элемент, расположенный в верхнем положении штока между нижним и верхним срезами загрузочных окон, и нижний запорный элемент, закрепленный на конце штока, согласно предлагаемому изобретению, внутри бункера выше верхнего запорного элемента установлены не менее, чем одно закрепленное в верхней части дозировочной камеры круговое ребро, закрепленные на стенках бункера по меньшей мере, одно ребро, и не менее, чем одна поперечная перегородка с возможностью прохода материала через зазоры между кромками перегородки и стенками бункера и дозировочной камеры.
Ниже описаны частные случаи выполнения заявленного устройства по второму варианту:
В устройстве закрепленные на стенках бункера и дозировочной камеры ребра могут быть выполнены перфорированными, а поперечная перегородка - из перфорированного листа, что позволит уменьшить металлоемкость конструкции.
Поперечная перегородка может быть закреплена на стенках бункера посредством ребер и/или стержней, что упростит монтаж и обеспечит заданную ориентацию перегородки и жесткость конструкции.
Поперечная перегородка может быть выполнена в виде коаксиально расположенной дозировочной камере шайбы или усеченного конуса, или усеченной пирамиды, или пластины, или набора пластин.
Приведенные варианты исполнения перегородки интересны тем, что они позволяют оптимизировать устройство по металлоемкости и жесткости конструкции в зависимости от конфигурации конкретного бункера.
Верхняя часть дозировочной камеры с наружной стороны может быть снабжена не менее чем двумя радиально направленными вертикальными ребрами для усиления конструкции в месте расположения загрузочных окон.
Дозировочная камера для лучшей её адаптации к форме бункера может быть выполнена из трубы круглого или квадратного, или прямоугольного, или шестигранного, или треугольного сечения.
Ребра на стенках бункера и дозировочной камеры могут быть закреплены под наклоном, причем угол наклона ребер к оси дозировочной камеры может находиться в пределах 40° - 90°. Поперечная перегородка также может быть закреплена на стенке бункера под наклоном, причем угол её наклона к оси дозировочной камеры может составлять от минус 45° до 90° и от 90° до плюс 45°.
Расстояния от верхнего края верхнего запорного элемента до размещенного над ним кругового ребра и верхнего среза загрузочных окон могут составлять (0,3 - 3)DK, расстояние между круговыми ребрами - ( 1 - 6)DK, расстояние от верхнего края верхнего запорного элемента до нижней кромки размещенной над ним поперечной перегородки составляет ( 1 - 12)DK, зазор между кромками поперечной перегородки и соответственно стенками бункера и дозировочной камеры - (0,5 - 6)DK, расстояние по вертикали между перегородками - (2 - 12)DK, расстояния между перегородкой и закрепленным над ним на стенках бункера ребром и между ребрами могут составлять соответственно (I - 6)D и (2 - 1 2)DK, а ширина закрепленных на стенках дозировочной камеры и бункера ребер - (0,3 - 3)DK.
Отличительными признаками изобретения являются то, что внутри бункера выше верхнего запорного элемента установлены не менее чем, одно закрепленное в верхней части дозировочной камеры круговое ребро, по меньшей мере, одно ребро, закрепленное на стенке бункера, и не менее, чем одна поперечная перегородка с возможностью прохода материала через зазоры между кромками перегородки и стенками бункера и дозировочной камеры.
Данное конструктивное решение позволяет ограничить гравитационное давление верхних слоев на расположенный в нижней части бункера под перегородкой материал, и тем самым, обеспечить его текучесть, исключить возможность его уплотнения, окомкования, образования свода и застойной зоны материала, изменения текучести при вариации уровня наполнения бункера. В результате обеспечивается не только бесперебойность, но и устойчивая воспроизводимость заполняемое™ дозировочной камеры сырьем. Применение ребер и перегородки дополнительно способствует увеличению полезного объема б бункера, исключению слёживаемости материала, за счет отсутствия застойной зоны в его нижней части, повышению жесткости и соответственно возможности уменьшения металлоемкости конструкции за счет уменьшения толщины стенок бункера.
5 Сущность изобретения поясняется графическими материалами.
На фигурах 1 и 2 показаны устройства для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер, выполненные соответственно по вариантам 1 и 2. На фигурах 3 -7 показаны разные варианты выполнения челночного клапана. На фигурах 8 -10 показаны варианты исполнения ю перегородки.
Устройство дозирования сыпучего материала включает в себя бункер 1 дозируемого материала, 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
15 камеры 3, в том числе загрузочные окна 5, располагаются в нижней части бункера 1 . Внутри дозировочной камеры проходит шток 6, приводимый в действие пневмоцилиндром 2. К нижнему концу штока 6 присоединен нижний запорный элемент 7, в верхней части дозировочной камеры жестко закреплены на штоке 6 верхний запорный элемент 8 и расположенный над
20 последним челночный клапан 9. Дозировочная камера 3 посредством закрепленного под загрузочными окнами 5 фланца 10 опирается на дно бункера 1.
В устройстве по второму варианту, в отличие от первого, внутри бункера 1 выше верхнего запорного элемента 8 установлены закрепленное с
25 наружной стороны верхней части дозировочной камеры 3 круговое ребро 1 1 , поперечная перегородка 12 с возможностью прохода материала через зазоры между кромками перегородки 12 и стенками бункера 1 и дозировочной камеры 3. Перегородка 12 закреплена на стенках бункера 1 посредством вертикальных ребер 13, вместо ребер 13 можно применять зо стержни. Выше перегородки 12 на стенках бункера 1 закреплены ребра 14. Для обеспечения жесткости загрузочные окна 5 дозировочной камеры 3 снабжены вертикальными ребрами 15, соединенными с опорным фланцем 10.
На фигурах 3 -7 представлен челночный клапан 8, выполненный 5 соответственно в виде шайбы 18 с расположенными по её периметру отверстиями 19, полого усеченного конуса 20, стакана 21 , полого цилиндра 22, установленного на штоке 6 посредством вертикальных ребер 23 и ступицы 24, и кольца 25, соединенного с помощью стержней 26 со ступицей 24.
ю На фигурах 8 -10 представлена перегородка, выполненная соответственно в виде коаксиально расположенной дозировочной камере шайбы 27, усеченного конуса 28 и усеченной пирамиды 29. Перегородка в виде пластины 12 приведена на фигуре 2.
Устройство для дозированной подачи сырья работает следующим
15 образом.
Дозируемый материал постоянно заполняет пространство в зоне загрузочного окна 5 дозировочной камеры 3. В исходном состоянии шток 6 находится в верхнем положении, верхний запорный элемент 8 располагается между верхним и нижним срезами загрузочных окон 5,
20 выпускное отверстие нижней части дозировочной камеры 4 закрыто запорным элементом 7. Находящийся в нижней части бункера 1 материал 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 6 с верхним 8 и
25 нижним 7 запорными элементами и челночным клапаном 9. При этом проход под загрузочными окнами 5 в нижнюю часть 4 дозировочной камеры 3 перекрывается запорным элементом 7, а сыпучий материал через выпускное отверстие в нижней части дозировочной камеры 4 и далее через течку высыпается в лунку глиноземно-электролитной корки. После зо опорожнения дозировочной камеры 4 шток 6, совершая обратный ход, возвращается в исходное положение, при этом нижний запорный элемент 7 перекроет выпускное отверстие дозировочной камеры, верхний элемент 8 произведет полное открытие прохода для сыпучего материала под запорным элементом 8 через загрузочные окна 5 в дозировочную камеру 4.
В устройстве по первому варианту (фиг. 1 ) возвратно- поступательным перемещением штока 6 из одного крайнего положения в другое находящийся над верхним запорным элементом 8 материал подвергается воздействию челночного клапана 9, производится разрушение его комков и свода 8 и принудительное его перемещение к загрузочным окнам 5. Благодаря этому создаются условия для бесперебойного поступления сырья к загрузочным окнам и заполняемости дозировочной камеры 4, способствующие стабилизации дозы загружаемого в электролизер сырья.
В устройстве по второму варианту (фиг. 2) круговыми ребрами 1 1 , поперечной перегородкой 12 и ребрами 14 предотвращается гравитационное воздействие верхних слоев на находящийся под перегородкой 12 материал, благодаря этому исключается уплотнение и изменение его текучести во всём объеме нижней части бункера 1 , независимо от вариации уровня наполнения бункера 1 , и тем самым обеспечивается бесперебойная и повторяющаяся заполняемость сырьем дозировочной камеры 4 и в целом стабильная доза загружаемого в электролизер сырья. Расходуемый из нижней части бункера 1 материал восполняется находящимся над поперечной перегородкой 12, откуда он поступает через зазоры между перегородкой 12 и стенками бункера 1 и дозировочной камеры 3.
Использование предлагаемых вариантов изобретения, обеспечивающих повышение стабильности дозы сырья, позволяет улучшить технологические показатели работы электролизера. Эффективность представленных технических решений подтверждается результатами испытаний опытных образцов устройства на промышленных электролизерах.

Claims

Формула изобретения
1. Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер, содержащее бункер дозируемого материала, дозировочную
5 камеру с загрузочными окнами, расположенными по периметру в верхней части дозировочной камеры выше основания бункера, шток с пневмоприводом, жестко закрепленный на штоке в верхней части дозировочной камеры верхний запорный элемент, расположенный в верхнем положении штока между нижним и верхним срезами загрузочных окон, и 0 нижний запорный элемент, закрепленный на конце штока, отличающееся тем, что устройство снабжено расположенным в верхней части дозировочной камеры над верхним запорным элементом, по меньшей мере, одним челночным клапаном, жестко закрепленным на штоке таким образом, что верхняя кромка челночного клапана в исходном положении штока находится 5 ниже верхнего среза загрузочных окон.
2. Устройство по п. 1 , отличающееся тем, что челночный клапан выполнен в виде шайбы или полого усеченного конуса, или полого цилиндра, или стакана, или кольца, расположенных коаксиально штоку.
3. Устройство по п. 1 , отличающееся тем, что на челночном клапане 20 имеется не менее одного ряда диаметрально расположенных отверстий.
4. Устройство по п.1 , отличающееся тем, что челночный клапан соединен со штоком радиально расположенными ребрами и/или стержнями.
5. Устройство по п. 1 , отличающееся тем, что расстояние от нижнего среза загрузочного окна до нижней кромки верхнего запорного элемента
25 составляет (0,3 - 1 )DK, от верхнего края верхнего запорного элемента до нижнего края челночного клапана - (0,5 - 3)DK, ОТ верхнего края челночного клапана до верхнего среза загрузочных окон - (0,2 - 3)DK, диаметр челночного клапана - (0,4 - 1 ,0) DK, где DK - диаметр дозировочной камеры.
6. Устройство по п. 1 , отличающееся тем, что дозировочная камера зо выполнена из трубы круглого или квадратного, или прямоугольного, или шестигранного, или треугольного сечения.
7. Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер, содержащее бункер дозируемого материала, дозировочную камеру с загрузочными окнами, расположенными по периметру в верхней части дозировочной камеры выше основания бункера, шток с 5 пневмоприводом, жестко закрепленный на штоке в верхней части дозировочной камеры верхний запорный элемент, расположенный в верхнем положении штока между нижним и верхним срезами загрузочных окон, и нижний запорный элемент, закрепленный на конце штока, отличающееся тем, что внутри бункера выше верхнего запорного элемента установлены не менее ю чем, одно закрепленное в верхней части дозировочной камеры круговое ребро, закрепленные на стенках бункера по меньшей мере, одно ребро, и не менее, чем одна поперечная перегородка с возможностью прохода материала через зазоры между кромками перегородки и стенками бункера и дозировочной камеры.
15 8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что закрепленные на стенках бункера и дозировочной камеры ребра выполнены перфорированными.
9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что ребра на стенках бункера и дозировочной камеры закреплены под наклоном, причем угол
20 наклона ребер к оси дозировочной камеры находится в пределах 40° - 90°.
10. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что поперечная перегородка выполнена в виде коаксиально расположенной дозировочной камере шайбы или усеченного конуса, или усеченной пирамиды.
1 1. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что поперечная перегородка 25 выполнена в виде пластины или набора пластин.
12. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что поперечная перегородка выполнена из перфорированного листа.
13. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что поперечная перегородка закреплена на стенках бункера посредством ребер и/или стержней.
1 4. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что перегородка закреплена под наклоном, причем угол наклона её к оси дозировочной камеры находится в пределах от минус 45° до 90° и от 90° до плюс 45° .
1 5. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что расстояния от верхнего края верхнего запорного элемента до размещенного над ним кругового ребра и верхнего среза загрузочных окон составляют (0,3 - 3 )DK, расстояние между круговыми ребрами - ( 1 - 6)DK, расстояние от верхнего края верхнего запорного элемента до нижней кромки размещенной над ним поперечной перегородки составляет ( 1 - 12)DK, зазор между кромками поперечной перегородки и соответственно стенками бункера и дозировочной камеры - (0,5 - 5 )DK, расстояние по вертикали между перегородками - (2 - 1 2 )DK, расстояния между перегородкой и закрепленным над ним на стенках бункера ребром и между ребрами составляют соответственно ( I - 6)DK И ( 2 - 1 2 )DK, а ширина круговых ребер и закрепленных, на стенках бункера ребер - (0,3 -
1 6. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что верхняя часть дозировочной камеры с наружной стороны снабжена не менее чем двумя радиально направленными вертикальными ребрами для усиления конструкции в месте расположения загрузочных окон.
1 7. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что дозировочная камера выполнена из трубы круглого или квадратного, или прямоугольного, или шестигранного, или треугольного сечения.
PCT/RU2015/000283 2014-07-15 2015-05-05 Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер (варианты) WO2016010453A1 (ru)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2953921A CA2953921C (en) 2014-07-15 2015-05-05 Device for controlled feeding an electrolytic cell for producing aluminum (variants)
US15/501,393 US11028494B2 (en) 2014-07-15 2015-05-05 Device for controlled feeding an electrolytic cell for producing aluminum (variants)
CN201580038564.7A CN106574383B (zh) 2014-07-15 2015-05-05 用于将原材料的计量供应物供给到铝电解槽的装置
BR112017000412A BR112017000412A2 (pt) 2014-07-15 2015-05-05 dispositivo para alimentação de um fornecedor de dose de matéria-prima para um eletrolisador de alumínio (variantes)
AU2015290288A AU2015290288A1 (en) 2014-07-15 2015-05-05 Device for feeding a metered supply of raw material into an aluminium electrolyser (variants)
EP15821247.2A EP3170922A4 (en) 2014-07-15 2015-05-05 Device for feeding a metered supply of raw material into an aluminium electrolyser (variants)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014129233/02A RU2566118C1 (ru) 2014-07-15 2014-07-15 Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер (варианты)
RU2014129233 2014-07-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016010453A1 true WO2016010453A1 (ru) 2016-01-21

Family

ID=54327610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2015/000283 WO2016010453A1 (ru) 2014-07-15 2015-05-05 Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер (варианты)

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11028494B2 (ru)
EP (1) EP3170922A4 (ru)
CN (1) CN106574383B (ru)
AU (1) AU2015290288A1 (ru)
BR (1) BR112017000412A2 (ru)
CA (2) CA3012972C (ru)
RU (1) RU2566118C1 (ru)
WO (1) WO2016010453A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626261C1 (ru) * 2016-08-25 2017-07-25 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер
CN112811025B (zh) * 2020-12-24 2023-04-07 商都中建金马冶金化工有限公司 一种矿冶原料仓罐设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5423968A (en) * 1992-07-14 1995-06-13 Portland Smelter Services Pty. Ltd. Alumina supply apparatus for electrolytic smelter
RU2321685C1 (ru) * 2006-06-08 2008-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер
CN202107780U (zh) * 2010-12-24 2012-01-11 东北大学设计研究院（有限公司） 一种具有安装结构的定容下料装置
WO2014011073A1 (ru) * 2012-07-12 2014-01-16 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3006925A (en) * 1961-10-31 J-pyrrolidyl ethanols
US2877646A (en) * 1956-04-04 1959-03-17 Intavex Inc Dynamometer
CH366976A (de) * 1957-12-19 1963-01-31 Elektrokemisk As Verfahren zur Beschickung von Öfen für die schmelzelektrolytische Herstellung von Aluminium
JPS55148790A (en) * 1979-05-09 1980-11-19 Mitsui Alum Kogyo Kk Supply apparatus of alumina for aluminum electrolyic furnace
FR2527647A1 (fr) * 1982-05-27 1983-12-02 Pechiney Aluminium Dispositif amovible d'alimentation ponctuelle en alumine d'une cuve d'electrolyse pour la production d'aluminium
GB8514287D0 (en) * 1985-06-06 1985-07-10 Alcan Int Ltd Feeding particulate material
RU2251592C2 (ru) * 2003-02-03 2005-05-10 Открытое акционерное общество "ВСЕРОССИЙСКИЙ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВЫЙ ИНСТИТУТ" ОАО "ВАМИ" Устройство дозирования сырья алюминиевого электролизера
RU2315823C1 (ru) * 2006-03-10 2008-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер
CN1884627A (zh) * 2006-06-05 2006-12-27 贵阳铝镁设计研究院 简易氟化铝加料斗
US8628725B2 (en) * 2008-11-25 2014-01-14 University Of Ontario Institute Of Technology Production of hydrogen from water using a thermochemical copper-chlorine cycle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5423968A (en) * 1992-07-14 1995-06-13 Portland Smelter Services Pty. Ltd. Alumina supply apparatus for electrolytic smelter
RU2321685C1 (ru) * 2006-06-08 2008-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер
CN202107780U (zh) * 2010-12-24 2012-01-11 东北大学设计研究院（有限公司） 一种具有安装结构的定容下料装置
WO2014011073A1 (ru) * 2012-07-12 2014-01-16 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3170922A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
CA2953921A1 (en) 2016-01-21
EP3170922A4 (en) 2018-04-18
CA3012972A1 (en) 2016-01-21
AU2015290288A1 (en) 2017-02-16
US11028494B2 (en) 2021-06-08
CN106574383A (zh) 2017-04-19
BR112017000412A2 (pt) 2017-11-07
EP3170922A1 (en) 2017-05-24
US20180030605A1 (en) 2018-02-01
CN106574383B (zh) 2019-02-05
RU2566118C1 (ru) 2015-10-20
CA3012972C (en) 2018-11-27
CA2953921C (en) 2019-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2566118C1 (ru) Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер (варианты)
CN205328590U (zh) 一种涂料分装装置
CN209242643U (zh) 一种定量灌装头以及液体灌装机
RU2315823C1 (ru) Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер
CN104326225B (zh) 一种正反转不同下料量的下料阀
RU2548354C2 (ru) Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер
CN208699609U (zh) 一种平底料仓
CN204161981U (zh) 一种可调计量的下料阀
RU2321685C1 (ru) Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер
RU125565U1 (ru) Бункер для сыпучих материалов
RU2547486C1 (ru) Вибрационный смеситель
CN110934080B (zh) 一种猪饲料给料装置
CN204310275U (zh) 一种储料罐结构
CN209442611U (zh) 一种防回流定量灌装头以及液体灌装机
RU141232U1 (ru) Устройство для подачи реагента в скважину
RU172282U1 (ru) Устройство для хранения и выдачи сыпучих материалов
WO2018038636A1 (ru) Устройство для дозированной подачи сырья в алюминиевый электролизер
RU87691U1 (ru) Устройство для уплотненной загрузки сыпучих материалов
RU2226572C1 (ru) Установка для подачи сырья в алюминиевый электролизер с боковым токоподводом
CN202063442U (zh) 物料重力自动破拱装置
CN202603574U (zh) 粉条机进料漏斗
CN210450815U (zh) 一种用于覆膜砂生产的硬脂酸钙加料装置
RU2011112198A (ru) Кормораздатчик
RU71984U1 (ru) Съемное загрузочно-разгрузочное устройство
CN204846913U (zh) 一种料仓

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15821247

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2953921

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015821247

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015821247

Country of ref document: EP

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112017000412

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015290288

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20150505

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112017000412

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20170109