CH356279A - Anordnung zur Gassammlung in Aluminiumöfen - Google Patents

Description

      Anordnung    zur     Gassammlung        in        Aluminiumöfen       Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung  zur     Gasansammlung    in Öfen zur schmelzelektrolyti  schen Herstellung von Aluminium, wobei der Strom  der Anode mit Hilfe von     vertikalen        Kontaktbolzen     zugeführt wird. Derartige Öfen sind mit einem per  manenten eisernen Anodenmantel ausgerüstet, durch  den man die Elektrode allmählich     herabgleiten    lässt,  je nachdem sie während der Elektrolyse verbraucht  wird.

   Die Ofengase werden im allgemeinen in einem  primären     Gassammlungskanal,    der die Elektrode an  der     Bad'oberfläche    umgibt, gesammelt. Der diesen  primären Kanal bildende     Gasansammlungsring    ist  vorzugsweise am unteren Teil des Mantels befestigt,  und seine Aussenwand ruht auf der Kruste, die sich  an der     Badoberfläche    bildet. Die Abdichtung zwi  schen dem     Gassammlungsring    und der Kruste erfolgt  mit Hilfe von Aluminiumoxyd. Vom     Gassammlungs-          kanal    wird das Gas im allgemeinen an einen Brenner  geleitet, wo sein Gehalt an CO mit Luft zu<B>CO,</B> ver  brannt wird.

   Im Öfen mit     Söderber5    Anoden wird das  Ofengas stets einen Teil Teerdämpfe enthalten, die  auch im Brenner verbrennen.     Gewöhnlicherweise     erfolgt das Brennen mit einem bedeutenden über  schuss an Luft, wodurch das Gasvolumen auf     etwa     das 5- bis 6fache des im Ofen entwickelten Volumens  gesteigert wird. Nach dem Brennen wird das Gas an  eine Reinigungsanlage geleitet, wo es mit Wasser oder  einer Alkalien oder Erdalkalien enthaltenden Lösung  gewaschen wird. Der Zweck des Waschens ist die  Entfernung von Staub und     Fluordämpfen    aus dem  Gase, so dass dasselbe an die Luft abgelassen werden  kann, ohne in der Umgebung Schäden anzurichten.

    Das wiedergewonnene     Fluor    kann zu     Kryolith    auf  gearbeitet werden.  



  Diese Anordnung zur Gassammlung hat sich sehr  gut bewährt, hat aber     trotzdem    gewisse Nachteile, die  sich besonders in grossen Anlagen geltend machen. Ein    Nachteil besteht darin, dass der     Gassammlungskanal     mehr oder weniger offen stehen bleibt, wenn die  Kruste von Zeit zu Zeit gebrochen werden muss, um  dem Bad mehr Aluminiumoxyd     zuzuführen.    Dieses  Brechen der Kruste erfolgt, wenn     Anodeneffekt    ein  tritt, d. h.

   wenn der     Aluminiumoxyd-Inhalt    des       Schmelzbades    unter eine gewisse Grenze gesunken  ist, so dass die     Badspannung    steigt, Die     Fluorver-          dampfung    vom Bade ist gerade bei Anodeneffekt oder  im Bereich desselben am grössten, und wenn die  Kruste gebrochen wird, entweichen die     Fluordämpfe     in     die    Ofenhalle und gehen verloren. Die Gassamm  lung ist also in diesem Zeitraum weniger effektiv.  



  Es hat sich weiterhin gezeigt, dass die Aluminium  oxydschicht um den unteren     Teil    des     Gassammlungs-          ringes    niemals     ganz    gasdicht ist. Zufolge dieser Um  stände hat man in grossen Anlagen, die die beschrie  bene     Gassammlungsmethode    verwenden, öfters grosse  Verantwortung für Nachbarschäden tragen müssen,  da die Luft, die bei gewöhnlicher Ventilation durch  das Dach der Ofenhalle entweicht,     fluorhaltig    sein  wird.

   Einige Werke haben die Massnahme     getroffen,     dass sie eine besondere Waschanlage am Dach der       Ofenhalle    aufbauen, um die     dort    abgehende Luft zu  behandeln. Eine derartige Waschanlage fordert jedoch  grosse Installationen, da die an dieser Stelle abgehende  Gasmenge sehr     gross    ist und sich ausserdem über .ein  grosses Areal     verteilt.    Die Gase werden auch so stark  verdünnt, dass ein Waschen     weniger    effektiv wird.

      Es wurde gefunden, dass es     möglich    ist, diese     Ver-          hältnisse    in einfacher Weise     zu    verbessern, ohne eine  besondere     Waschanlage    anzulegen. Dies erfolgt durch  die Anwendung von     zwei        Gassammliuigskanälen,     einem primären Kanal, worin die Ofengase in kon  zentrierter und     unverbrannter    Form gesammelt wer  den, und dem     sekundären    Kanal, der die aus dem      primären Kanal entweichenden Gase sammelt. Das  Gas wird z. B. mit Hilfe eines Ventilators in den  sekundären Ring eingesaugt.

   Die     Absaugung    kann  kontinuierlich     erfolgen    oder nur während die Arbeit  im Ofen     vorgenommen    wird und die Kruste, wie oben  beschrieben, durchbrochen worden ist. Das in dieser  Weise     abgesogene    Gas wird jedoch so stark mit Luft  verdünnt, dass es nicht brennbar ist. Es kann jedoch  dadurch ausgenutzt werden, dass man es beim Ver  brennen des konzentrierten Ofengases aus dem pri  mären Gasring     als        Sauerstoffquelle        in    den Brenner  leitet.

   Es kann aber auch direkt in die     Gassammlungs-          rohre    nach dem Brenner und zur Waschanlage ge  leitet werden, um zusammen mit dem verbrannten  Gas vom Brenner weiter behandelt zu werden.  



  Zwei     Ausführungsbeispiele    der Erfindung sind in  den     Fig.    1 und 2 schematisch veranschaulicht.  



  In     Fig.    1 bezeichnet 1 den Ofenmantel an sich  mit der Ausfütterung 2. 3 ist die Anode, deren Strom  zuführung durch die mit der Stromschiene 5 verbun  denen     Kontaktbolzen    4 erfolgt. 6 ist der permanente  Anodenmantel, der die Elektrode umgibt. 7 ist das  Schmelzbad. 8 ist die Kruste und 9 das Aluminium  oxyd, das die Kruste     deckt.    10 ist der den primären       Gassammlungskanal    bildende     Gassammlungsring,    wo  die Gase, die sich auf und neben der Anode ent  wickeln, in konzentrierter und     unverbrannter    Form  gesammelt werden.

   11 ist der den sekundären Gas  sammlungskanal bildende     Gassammlungsring,    wo  innerhalb desselben mit     Hilfe    eines Ventilators o. ä.  genügend Unterdruck erstellt wird. um das Gas von  der Oberfläche des Ofens durch die Öffnungen 12 an  der Aussenwand des Ringes, der eventuell, wie in der  linken Hälfte der Figur gezeigt, Schräggestellt sein  kann, absaugen zu können. Es ist von Bedeutung, dass  die Öffnungen so angebracht werden,     d'ass    die Saug  wirkung gleichmässig um die Anode herum     verteilt     und den existierenden     Verhältnissen    angepasst wird.

    Die Menge eingesogener Luft wird durch Justierung  der Saugkraft und oder der Öffnungen in der Wand  des     Gassammlungsringes    nach Bedarf reguliert. Wäh  rend des Betriebes wird auch etwas Staub in den se  kundären     Gassammlungsring    eingesaugt, aber der  Staub ist trocken und kann leicht mit Pressluft o. ä.  weggeblasen werden.  



  Der     Gassammlungsring    11 soll vorzugsweise so  solid ausgeführt werden,     da.ss    er für die Ofenbedie  nung als Arbeitsbühne dienen kann, wenn diese  Arbeitsoperationen in die Verbindung mit den strom  führenden Organen ausführen soll.  



       Fig.    2 zeigt eine andere Ausführung, wo der se  kundäre     Gassammlungskanal    als Rauchhaube 13 aus  geführt ist, die am obersten Teil des Mantels 6 be  festigt wird. Die Rauchhaube ist mit     Absaugrohren    14  versehen und sollte auch so solid     ausgeführt    werden,  dass sie, wie oben beschrieben, als     Arbeitsbühne    die  nen kann.  



  Bei Anwendung einer     derartigen    Rauchhaube wird  die     abgesogene    Luftmenge beträchtlich erhöht, aber    es werden dagegen andere Vorteile erzielt, indem das  System übersichtlicher und leichter zugänglich wird.  



  Man kann eventuell bei dieser Ausführung den       Gassammlungsring    für den primären     Gassammlungs-          kanal    an der     Badoberfläche    weglassen. Die Kruste  wird sich dann gegen die Elektrode und den Mantel  hin aufbauen, und es wird sich ein Raum zwischen  der Kruste und dem Bad bilden, worin sich das Gas  aufsammelt.

   Aus diesem Gasraum, der somit in  diesem Fall den primären     Gassammlungskanal        bildet,     wird das Gas mit Hilfe von Rohren, die durch die  Kruste eingeführt werden, in die Rauchhaube geleitet,  oder es wird von selbst durch die     Löcher,    die sich  naturgemäss in der Nähe der     Elektrode    bilden, ent  weichen. Man kann einen wesentlichen     Teil    der Teer  dämpfe durch Anwendung eines Brenners 15 ent  fernen, der, wie in der linken     Hälfte    der     Fig.    2 ver  anschaulicht, in der Kruste selbst angebracht wird.  Der Brenner wird zweckmässig mit Hilfe der eisernen  Versteifung 16 am Mantel befestigt.

   Der Brenner wird  in bekannter Weise mit Luftöffnungen versehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Anordnung zur Gassammlung in Öfen zur schmelz- elektrolytischen Herstellung von Aluminium, die einen primären Gassammlungskanal aufweisen und in welchen der Strom mit Hilfe von vertikalen Kontakt bolzen der Anode zugeführt wird, dadurch gekenn zeichnet, dass am Anodenmantel ein Gassammlungs- ring befestigt ist, der einen sekundären Gassanun- lungskanal bildet, durch welchen die Ofengase oder ein Teil derselben zusammen mit überschüssiger Luft aus dem Ofenraum abgesaugt werden.

   UNTERANSPRÜCHE 1 Anordnung nach Patentanspruch, wobei der wesentliche Teil der Ofengase in konzentrierter Form im primären Gassammlungskanal an der Bad'ober- fläche gesammelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der den sekundären Gassammlungskanal bildende Gassammlungsring unmittelbar über dem primären Kanal angebracht ist. 2. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der den sekundären Kanal bildende Gassammlungsring mit Öffnungen zur Regulierung der Einsaugung von überschüssiger Luft versehen ist. 3.

   Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der den sekundären Kanal bildende Gassammlungsring die Form einer Rauchhaube auf weist, die auf oder neben dem oberen Rand des Anodenmantels angebracht ist. 4. Anordnung nach Patentanspruch, wobei das Gas vom primären Gassammlungskanal in einem Brenner verbrannt wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um das Gas vom sekundären Gassamm- lungskanal dem Brenner zuzuleiten, so dass dieses Gas beim Verbrennen des Gases aus dem primären Gas- sammlungskanal als Sauerstoffquelle dient. 5.

   Anordnung nach Patentanspruch, wobei das Gas vom primären Gassammlungskanal in einem Brenner verbrannt wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um das Gas vom sekundären Gassamm- lungskanal mit dem Gas vom primären Gassammlungs- kanal zu vermischen, nachdem das letztere den Brenner passiert hat. 6.

   Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der den sekundären Kanal bildende Gassammlungsring so ausgebildet ist, dass seine Ober fläche als Arbeitsbühne für die Ofenmannschaft die nen kann.