EP0137131A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von bei der Schmelzflusselektrolyse verwendeten Restanoden - Google Patents
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- C25C3/125—Anodes based on carbon
Definitions
- the invention / innovation relates to a method and a device for cleaning residual anodes, which are used in particular in the melt flow electrolysis of aluminum.
- a weld pool is generated by electric current; the electrolysis cells are provided with anodes and cathodes.
- the anodes must be replaced from time to time due to their wear. It is known to roughly pre-clean the residual anodes immediately above the electrolysis cell or the furnace by manually loosening the still glowing bath material baked on the residual anode with lances, rods and the like. Tools and pushing them back into the weld pool. Understandably, even in view of the great heat, this work is very tedious and not very comfortable. In addition, the insertion of new anodes is made difficult by the coarse pieces of bath material left behind and pushed back during the rough cleaning.
- the residual anodes which have been pre-cleaned in this way are first stored in racks and, after cooling, are fed to a cleaning station, to which the fine cleaning is in turn connected manually using cleaning tools and compressed air. This work is also not very comfortable because of the dust development.
- the invention / innovation is based on the object of making the method and the device used more convenient and yet economical.
- the invention consists in that the residual anode rotates in the cleaning station and is exposed as a baffle to a stream of impact bodies which knock off the bath material from the residual anode.
- the impact bodies in particular balls made of ferromagnetic material, such as steel, strike all parts of the residual anode, since the latter rotates, as a result of which the previously usual process steps of pre-cleaning and main cleaning are combined into a single process step and manual processing is unnecessary becomes.
- This automation of cleaning therefore makes the cleaning process much more convenient and, above all, more economical when the removed bath material is recycled.
- This embodiment of the invention is particularly advantageous when the residual anode in the cleaning station is pivoted from a hanging position suspended in a cleaning chamber into an inclined position, so that the cleaning anode with the impact flaps to be cleaned protrudes from the cleaning chamber and strikes or strikes it there in free fall can.
- the stream of the impact bodies and the chopped off pieces of the bath material is then separated in particular in an ignition device so that bath material of a sufficiently small grain size can be fed back to the electrolytic cell, while the impact bodies are separated from the coarser bath material pieces after being separated and fed back to the falling stream of impact bodies can; the coarser pieces of bath material are in turn crushed and recycled.
- a rotary drive is provided for the residual anode, which rotates the residual anode in the cleaning station, while a pivoting unit pivots the residual anode into the falling stream of the impact bodies.
- FIG. 1 A particularly advantageous embodiment of the invention / innovation is schematically explained below with reference to the drawing.
- the drawing shows schematically the course of the method when using a device for cleaning a residual anode in the processing station.
- the suspension device for the residual anode 1 is conveyed into the hanging position in the cleaning chamber 16 shown in dash-dotted lines.
- a swivel unit 13 ensures that the residual anode 1 with its suspension and its rotary drive 2 reaches the inclined position shown in solid lines; the swivel angle ⁇ with respect to the vertical is approximately 45 °.
- the residual anode 1 is located outside the cleaning chamber 16, since it is swung out through the window 16a of the cleaning chamber 16 into the falling stream 14 of impact bodies 11.
- the rotary drive 2 allows the residual anode 1 to rotate, so that its surface serves as an impact surface for the free-falling impact bodies 11, which consist of ferromagnetic steel balls.
- a guide device 6 designed as a guide slide is arranged approximately 4 m above the residual anode 1 in its inclined position, so that the striking bodies 11 have sufficient kinetic energy to knock off bath material from the residual anode 1 when it hits it.
- the rotation does not have to be done at high speed; a speed of 12 rpm is sufficient.
- the drop bodies have a diameter of about 6 cm.
- the knocked off bath material with the striking bodies 11 slide down onto a sieve 7 with a mesh size such that the striking body 11 and pieces of coarser bath material 12 do not slip through the sieve, but only smaller-grained bath material 12a .
- This more granular bath material 12a reaches a collecting bunker 15 via a bucket elevator 8; From there it can be re-fed to electrolysis cells.
- the coarser bath material 12 with the impact bodies 11 passes through an intermediate bunker to a bucket elevator 9 and is pulled up by this to the feed bunker 4, from which the mixture of the impact bodies 11 and the coarser bath material 12 reaches the magnetic separator 5 via a conveying trough 3, which directs the impact bodies 11 to the guide device 6, while the coarser pieces of the bath material 12 reach a roller crusher 10, which breaks them into smaller-grain bath material 12a, which then slide downwards along the inclined wall and, after meeting the impact bodies 11 and newly chopped off Slide bath material 12 through sieve 7 into bucket elevator 8.
- This particularly preferred embodiment of the invention shows that the method and the device can not only be carried out practically fully automatically, but also operate extremely economically, since practically no materials are lost, so that the invention ensures considerable technical progress in this special field of technology. This can prevent health problems caused by working in excessive heat during pre-cleaning and when there is a lot of dust.
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Abstract
Description
- Die Erfindung/Neuerung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Restanoden, die insbesondere bei der Schmelzflußelektrolyse von Aluminium verwendet werden.
- Bei der Schmelzflußelektrolyse wird ein Schmelzbad durch elektrischen Strom erzeugt; dabei sind die Elektrolysezellen mit Anoden und Kathoden versehen. Die Anoden müssen wegen ihrer Abnutzung von Zeit zu Zeit ersetzt werden. Dabei ist es bekannt, die Restanoden unmittelbar über der Elektrolysezelle bzw. dem Ofen grob vorzureinigen, indem das an der Restanode angebackene im wesentlichen noch glühende Badmaterial mit Lanzen, Stangen und dgl. Werkzeugen manuell gelöst und wieder in das Schmelzbad zurückgestoßen wird. Verständlicherweise ist diese Arbeit auch in Anbetracht der großen Hitze sehr mühevoll und wenig komfortabel. Darüber hinaus wird das Einsetzen neuer Anoden durch die beim Grobreinigen zurückgelassenen und zurückgestoßenen groben Stücke aus Badmaterial erschwert. Die derart vorgereinigten Restanoden werden zuerst in Gestellen gelagert und nach dem Erkalten einer Reinigungsstation zugeführt, an der sich die Feinreinigung wiederum manuell mit Hilfe von Reinigungswerkzeugen und Druckluft anschließt. Auch dieses Arbeiten ist wegen der Staubentwicklung wenig komfortabel.
- Der Erfindung/Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren bzw. die dabei angewendete Vorrichtung komfortabler und dennoch wirtschaftlich auszubilden.
- Die Erfindung besteht darin, daß die Restanode in der Reinigungsstation rotiert und als Prallfläche einem Strom von Schlagkörpern ausgesetzt wird, welche das Badmaterial von der Restanode abschlagen.
- Bei dieser verfahrensmäßigen Ausbildung der Erfindung schlagen die Schlagkörper, insbesondere Kugeln aus ferromagnetischem Material, wie Stahl, auf alle Teile der Restanode ein, da diese rotiert, wodurch die bisher üblichen Verfahrensschritte des Vorreinigens und Hauptreinigens zu einem einzigen Verfahrensschritt vereint werden und ein manuelles Bearbeiten überflüssig wird. Diese Automatisierung des Reinigens macht das Reinigungsverfahren daher wesentlich komfortabler und im übrigen vor allem auch dann wirtschaftlicher, wenn das abgeschlagene Badmaterial der Wiederverwendung zugeführt wird.
- Besonders vorteilhaft ist diese Ausbildung der Erfindung, wenn die Restanode in der Reinigungsstation aus einer in einer Reinigungskammer hängend angeordneten Hängelage in eine Schräglage geschwenkt wird, so daß die Reinigüngsanode mit den zu reinigendenPrallflaehen aus der Reinigungskammer hervorsteht und dort Schlagkörper im freien Fall aufschlagen bzw. aufprasseln können. Der Strom der Schlagkörper und der abgeschlagenen Stücke des Badmaterials wird dann insbesondere in einer Irenneinrichtung so getrennt, daß Badmaterial einer genügend kleinen Korngröße wieder der Elektrolysezelle zuführbar ist, während die Schlagkörper nach dem Abtrennen von den gröberen Badmaterialstücken getrennt und dem Fallstrom von Schlagkörpern wieder zugeführt werden können; die gröberen Badmaterialstücke werden ihrerseits zerkleinert und der Wiederverwendung zugeführt.
- Bei der erfindungsgemäßen/neuerungsgemäßen Vorrichtung ist ein Drehantrieb für die Restanode vorgesehen, der die Restanode in der Reinigungsstation rotierend antreibt, während ein Schwenkaggregat die Restanode in den Fallstrom der Schlagkörper schwenkt.
- Es bedarf daher keiner manuellen Betätigung von Werkzeugen zum Abstoßen von Badmaterial von der Restanode; es genügt, wenn dafür gesorgt wird, daß die Restanode aus der Elektrolysezelle entfernt, in die'Reinigungsstation bzw. Reinigungskammer transportiert und dort nach Herausschwenken in Rotation versetzt wird, wozu geeignete Antriebs- bzw. Rotations- und Schwenkaggregate zur Verfügung stehen, welche entweder durch Knopfdruckbetätigung oder sogar vollautomatisch gesteuert werden können.
- Anhand der Zeichnung wird im folgenden eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung/Neuerung schematisch erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung schematisch den Verfahrensverlauf bei Anwendung einer Vorrichtung zum Reinigen einer Restanode in der Bearbeitungsstation.
- Mittels einer als Transporteinrichtung dienenden Kettenbahn 17 wird die Aufhängevorrichtung für die Restanode 1 bis in die in strichpunktierten Linien dargestellte Hängestellung in der Reinigungskammer 16 befördert. Dort sorgt ein Schwenkaggregat 13 dafür, daß die Restanode 1 mit ihrer Aufhängung und ihrem Drehantrieb 2 in die in durchgezogenen Linien dargestellte Schräglage gelangt; der Schwenkwinkel δ gegenüber der Vertikalen beträgt etwa 45°. Hierbei befindet sich die Restanode 1 außerhalb der Reinigungskammer 16, da sie durch das Fenster 16a der Reinigungskammer 16 hindurch in den Fallstrom 14 von Schlagkörpern 11 ausgeschwenkt ist. Der Drehantrieb 2 läßt die Restanode 1 rotieren, so daß deren Oberfläche als Prallfläche für die frei fallenden Schlagkörper 11 dient, welche aus ferromagnetischen Stahlkugeln bestehen. Eine als Leitrutsche ausgebildete Leiteinrichtung 6 ist etwa 4 m oberhalb der Restanode 1 in deren Schräglage angeordnet, so daß die Schlagkörper 11 eine ausreichende kinetische Energie zum Abschlagen von Badmaterial von der Restanode 1 beim Auftreffen auf diese aufweisen. Die Rotation muß nicht mit großer Geschwindigkeit erfolgen; es genügt eine Drehzahl von 12 U/min. Die Fallkörper haben einen Durchmesser von etwa 6 cm.
- ,Nach dem Abschlagen von Badmaterial 12 von der Restanode 1 rutschen das abgeschlagene Badmaterial mit den Schlagkörpern 11 nach unten auf ein Sieb 7 mit einer solchen Maschenweite, daß die Schlagkörper 11 und Stücke gröberen Badmaterials 12 nicht durch das Sieb hindurchrutschen, sondern nur kleinkärnigeres Badmaterial 12a. Dieses feinkörnigere Badmaterial 12a gelangt über ein Becherwerk 8 in einen Sammelbunker 15; von dort aus kann es wieder Elektrolysezellen neu zugeführt werden.
- Das gröbere Badmaterial 12 mit den Schlagkörpern 11 gelangt über einen Zwischenbunker zu einem Kübelaufzug 9 und wird von diesem zu dem Aufgabebunker 4 hochgezogen, von dem aus das Gemisch aus den Schlagkörpern 11 und dem gröberen Badmaterial 12 über eine Förderrinne 3 zu dem Magnetabscheider 5 gelangt, der die Schlagkörper 11 zur Leiteinrichtung 6 lenkt, während die gröberen Stücke des Badmaterials 12 zu einem Walzenbrecher 10 gelangen, der diese zu kleinkörnigerem Badmaterial 12a zerbricht, welche dann längs der geneigten Wand nach unten rutschen und nach dem Zusammentreffen mit den Schlagkörpern 11 und neu abgeschlagenem Badmaterial 12 durch das Sieb 7 hindurch in das Becherwerk 8 rutschen.
- Diese besonders bevorzugte Ausbildung der Erfindung zeigt, daß das Verfahren und die Vorrichtung nicht nur praktisch vollautomatisch erfolgen können, sondern auch außerordentlich wirtschaftlich arbeiten, da praktisch keine Materialien verlorengehen, so daß die Erfindung einen erheblichen technischen Fortschritt auf diesem Sondergebiet der Technik gewährleistet. Gesundheitliche Beeinträchtigungen durch Arbeiten in zu großer Hitze beim Vorreinigen und bei großer Staubentwicklung können hierdurch vermieden werden.
Claims (10)
dadurch gekennzeichnet,
daß die Restanode (1) in der Reinigungsstation rotiert und als Prallfläche einem Strom von Schlagkörpern (11) ausgestzt wird, welche das Badmaterial (12) von der Restanode (1) abschlagen.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Restanode (1) in der Reinigungsstation in eine Schräglage geschwenkt und einem Strom fallender Schlagkörper (11) ausgesetzt wird.
dadurch gekennzeichnet ,
daß Kugeln aus ferromagnetischem Material als Schlagkörper (11) verwendet und magnetisch von abgeschlagenem Badmaterial (12) wieder abgeschieden werden.
dadurch gekennzeichnet ,
daß das Badmaterial (12) nach dem Abscheiden von den Schlagkörpern (11) zerkleinert wird.
dadurch gekennzeichnet ,
daß das Badmaterial (12) zu einer Korngröße von weniger als 50 mm zerkleinert wird.
mit einer Transporteinrichtung zum Transportieren der Restanode zur Reinigungsstation,
dadurch gekennzeichnet ,
daß ein Schwenkaggregat (13) die Restanode (1) in den Fallstrom (14) der Schlagkörper (11) schwenkt und ein Drehantrieb (2) die Restanode (1) in dieser Position rotierend antreibt.
dadurch gekennzeichnet ,
daß der Fallstrom (14) von einer einige Meter oberhalb der Restanode (1) in der um einen Schwenkwinkel δ gegenüber der Vertikalen von etwa 45° geneigten Schräglage angeordneten Leiteinrichtung (6) ausgeht, vor der ein Magnetabscheider (6) angeordnet ist, der die ferromagnetischen Schlagkörper (11) von mitgeführtem Badmaterial (12) abscheidet (trennt).
dadurch gekennzeichnet ,
daß ein Walzenbrecher (10) abgeschlagenes Badmaterial (12) zerkleinert.
dadurch gekennzeichnet ,
daß ein Sieb (7) das zerkleinerte Badmaterial (12a) zusammen mit neu abgeschlagenem Badmaterial (12) und den Schlagkörpern (11) derart sortiert, daß zerkleinertes und kleinstückiges Badmaterial über ein Becherwerk (8) der Wiederverwendung in einer Elektrolysezelle zuführbar ist, während grobes Badmaterial (12) und die Schlagkörper (11) über einen Kübelaufzug (9) dem Magnetabscheider (5) zuführbar sind.
dadurch gekennzeichnet ,
daß eine Reinigungskammer (16) in der Reinigungsstation angeordnet ist und ein Fenster (16a) aufweist, durch das die Restanode (1) in den Fallstrom (14) der Schlagkörper (11) ausschwenkbar ist.
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