DE1142063B

DE1142063B - Furnace for the fused-salt electrolysis of aluminum with continuous anodes made from prefired coal blocks

Info

Publication number: DE1142063B
Application number: DEV20660A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Ginsberg
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1961-05-15
Filing date: 1961-05-15
Publication date: 1963-01-03
Also published as: GB930414A

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

V20660VIa/40cV20660VIa / 40c

ANMELDETAG: 15. MAI 1961REGISTRATION DATE: MAY 15, 1961

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFTiNOTICE THE REGISTRATION ANDOUTPUTE EDITORIAL i

3. JANUAR 1963JANUARY 3, 1963

Die Erfindung betrifft einen Ofen für die Schmelzflußelektrolyse von Aluminium, mit kontinuierlichen Anoden aus vorgebrannten Kohleblöcken, der gleichzeitig das Sammeln und Ableiten der während des Betriebes des Ofens entstehenden Ofengase ermöglicht. Die Ofengase enthalten bekanntlich Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd, verdampfte Fluorverbindungen sowie Staub von Aluminiumoxyd u. dgl. Es ist erwünscht, diese Gase aus dem Ofen zu entfernen und aufzufangen, da einerseits ihre Ansammlung in dem begrenzten Raum an der Oberfläche des Schmelzbades den Verlauf der Schmelzflußelektrolyse stört. Zum anderen wird aus wirtschaftlichen Gründen die Rückgewinnung der fluorhaltigen Verbindungen aus diesen in möglichst konzentrierter Form anfallenden Gasen angestrebt. Außerdem ist dem Gesetz zur Reinhaltung der Luft Rechnung zu tragen.The invention relates to a furnace for the melt flow electrolysis of aluminum, with continuous Anodes made from pre-burned coal blocks, which simultaneously collect and discharge the during the Allows furnace gases arising during operation of the furnace. The furnace gases are known to contain carbon monoxide, Carbon dioxide, vaporized fluorine compounds and dust from aluminum oxide and the like it is desirable to remove these gases from the furnace and collect them, since on the one hand their accumulation in the limited space on the surface of the molten bath determines the course of the molten flux electrolysis disturbs. On the other hand, for economic reasons, the recovery of the fluorine-containing compounds from these gases, which occur in the most concentrated form possible. Besides, that is Act to keep the air clean.

Es ist bereits bekannt, bei Elektrolyseöfen mit vorgenannten Anodenkohlen zu diesem Zweck solche Kohlen zu verwenden, die eine gegenüber ihrer natürlichen Porosität durch geeignete Wahl der Kornzusammensetzung, der Bindemittel sowie die Art des Verpressens und Verdichtens der Materialien erhöhte Porosität besitzen oder die künstlich erzeugte grobkapillare senkrechte Gaskanäle enthalten. Durch Anwendung von Unterdruck an der Oberseite der Anoden läßt sich die Gasableitung zwar fördern, doch erfolgt diese auf Wegen, die sich durch die im Innern der vorgebrannten Anodenkohlen vorhandenen zahlreichen Hohlräume, wie Kanäle, Schläuche und feinste Haarrisse, ergeben. Hierbei lassen sich gelegentlich Stauungen der Gase im Innern der Anodenkohle nicht vermeiden.It is already known in electrolytic furnaces with the aforementioned Anode carbons for this purpose use such carbons that are opposite to their natural ones Porosity through a suitable choice of the grain composition, the binder and the type of Pressing and compressing the materials have increased porosity or contain artificially created coarse-capillary vertical gas channels. By application the gas discharge can be promoted by negative pressure at the top of the anodes, but this takes place in ways that are present in the interior of the pre-burned anode carbons numerous cavities, such as channels, hoses and the finest hairline cracks. Here you can Occasionally do not avoid gas congestion inside the carbon anode.

Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Ofens für die Schmelzflußelektrolyse von Aluminium mit kontinuierlichen Anoden aus vorgebrannten Kohleblöcken vermieden. Dieser Ofen ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kohleblöcke in seiner vertikalen Mittelachse einen lotrecht durchgehenden Bohrgang aufweist, derart, daß nach dem Aufeinandersetzen der Kohleblöcke Bohrgang auf Bohrgang trifft und so ein durchgehender Kanal entsteht, der an seinem oberen Ende mit einem Konus versehen und über einen vorzugsweise flexiblen Schlauch mit einer über den Kohleblöcken des Ofens befindlichen Gasabsaughaube verbunden ist.These disadvantages are due to the inventive design of the furnace for the melt flow electrolysis of aluminum with continuous anodes made from pre-burned coal blocks. This furnace is characterized in that each of the coal blocks is on its vertical central axis has a vertically continuous bore, such that after the coal blocks have been placed on top of one another Drill hole meets drill hole and thus a continuous channel is created, which at its upper End provided with a cone and a preferably flexible hose with one over the Coal blocks of the furnace located gas extraction hood is connected.

Um zu erreichen, daß die Ofengase nahezu ausschließlich diesen Gaskanal in den Anodenkohlen passieren, ist eine zusätzliche gasundurchlässige Auskleidung der Wandung der Bohrgänge oder eine Verdichtung derselben zweckmäßig. Als Auskleidung ist Ofen für die SchmelzflußelektrolyseTo achieve that the furnace gases almost exclusively this gas channel in the anode carbons happen is an additional gas-impermeable lining of the wall of the drill holes or a compression same expedient. The lining is a furnace for fused metal electrolysis

von Aluminium mit kontinuierlichen Anodenof aluminum with continuous anodes

aus vorgebrannten Kohleblöckenfrom pre-burned coal blocks

Anmelder:Applicant:

Vereinigte Aluminium-Werke
ίο Aktiengesellschaft,United Aluminum Works
ίο public limited company,

Bonn, Am NordbahnhofBonn, at the north station

Dr.-Ing. Hans Ginsberg, Oberdollendorf,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Hans Ginsberg, Oberdollendorf,
has been named as the inventor

ein in die Bohrgänge eingelassenes, an die Wandungen dicht anschließendes Rohr aus vorzugsweise Aluminium oder kohlenstoffhaltigem Material geeignet. Eine gegebenenfalls zusätzlich eingebrachte Kittschicht erhöht den Kontakt des Rohres mit der Bohrgangwandung. Zur Verdichtung der Bohrgangwandung wird ein vorzugsweise durch Hitzeeinwirkung gehärteter Überzug empfohlen. Dieser Überzug kann aus Aluminiumoxyd oder kohlenstoffhaltigem Material bestehen, zu dessen Herstellung das Material, gegebenenfalls ungebrannt, in pastenförmigem Zustand, vorzugsweise bei der Rückführung des Hohlbohrers nach dem Bohrvorgang durch drehende Bewegung des Bohrers in die Wandung des Bohrganges eingepreßt worden ist. Die Härtung des Überzuges erfolgt durch die Hitzeeinwirkung vom Schmelzbad her.a tube embedded in the bores and tightly adjoining the walls, preferably Aluminum or carbonaceous material are suitable. An additional layer of putty, if necessary increases the contact of the pipe with the wall of the borehole. For compacting the wall of the borehole a coating that is preferably hardened by the action of heat is recommended. This coating can consist of aluminum oxide or carbonaceous material, for the production of which the material, optionally unfired, in a paste-like state, preferably when returning the hollow drill after the drilling process by rotating the drill in the wall of the drill hole has been pressed in. The hardening of the coating takes place through the action of heat from Weld pool.

Der die Verbindung zwischen Gaskanal und Gasabsaughaube vermittelnde Schlauch ist vorzugsweise an dem dem Kanal zugekehrten Ende mit einem Konus versehen, der eine einfache, schnelle und sichere Verbindung beim Aufsetzen neuer Kohleblöcke ermöglicht. Der Schlauch kann ein Metallschlauch sein oder aus Kunststoff bestehen. Der erfindungsgemäße Ofen gestattet das Sammeln und¹ Auffangen der bei der Elektrolyse entstehenden Gase ohne Zutritt von Nebenluft und ermöglicht die Weiterleitung dieser Gase zum Aufarbeiten.The hose mediating the connection between the gas channel and the gas suction hood is preferably provided with a cone at the end facing the channel, which allows a simple, quick and secure connection when new carbon blocks are placed. The hose can be a metal hose or consist of plastic. The furnace according to the invention allows the collection and collecting the resulting ¹ in the electrolysis gases without access of secondary air and the forwarding of these gases allows for refurbishing.

Der erfindungsgemäße Ofen wird durch die Zeichnung näher erläutert. Die die Anode bildenden vorgebrannten Kohleblöcke 2 des Elektrolyseofens 1 enthalten in der Mittelachse die Bohrgänge 3, die beim Aufeinandersetzen der Blöcke einen zum Ableiten derThe furnace according to the invention is explained in more detail by the drawing. The prefired ones forming the anode Carbon blocks 2 of the electrolytic furnace 1 contain the drill holes 3 in the central axis, which at Stacking the blocks one to derive the

209 750/149209 750/149

Ofengase dienenden Kanal 3-3 bilden. Dieser Kanal ist über einen Schlauch 4, der an seinem dem Kanal 3-3 zugekehrten Ende einen Konus 5 besitzt, mit der Gasabsaughaube 6 verbunden, die zur Aufnahme und zur Weiterleitung der Ofengase dient und die mittels Ketten 7 an der (nicht eingezeichneten) Deckenkonstruktion des Ofenhauses gehaltert ist. Die von der Gasabsaughaube 6 ausgehende Leitung 8 führt in bekannter Weise zu einer Unterdruckanlage und einer Gaswaschanlage.Form duct 3-3 serving furnace gases. This channel is via a hose 4, which is attached to its the channel 3-3 facing end has a cone 5, connected to the gas suction hood 6, which is used for receiving and is used to forward the furnace gases and is connected to the (not shown) ceiling structure by means of chains 7 of the furnace house is supported. The line 8 emanating from the gas extraction hood 6 leads in a known manner Way to a vacuum system and a gas washing system.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Furnace for the melt-flow electrolysis of aluminum with continuous anodes from pre-burned coal blocks, characterized in that for the purpose of discharging the furnace gases formed during the electrolysis, each of the carbon blocks (2) has a vertically continuous bore (3) in its vertical central axis, such that After the coal blocks have been placed on top of one another, the bore hole meets the bore hole and a continuous channel (3-3) is created, which is provided with a cone (5) at its upper end and is connected to a tube above the carbon blocks (2) via a preferably flexible hose (4) located gas suction hood (6) is connected.

2. Oven according to claim 1, characterized in that the drilling passage (3) with an embedded, is lined on the Bohrgangswandung tightly adjoining pipe.

3. Furnace according to claim 2, characterized in that for lining the bore hole (3) an aluminum tube is used.

4. Furnace according to claim 2, characterized in that for lining the bore hole (3) a tube made of carbonaceous material is used.

5. Furnace according to claims 2 to 4, characterized in that between the pipe and the wall of the bore passage a layer of cement is introduced.

6. Furnace according to claim 1, characterized in that the wall of the drill passage (3) has a preferably heat-hardened coating.

7. Oven according to claim 6, characterized in that the material for the coating is aluminum oxide serves.

8. Oven according to claim 6, characterized in that the material for the coating is carbonaceous Material is used.

9. Oven according to claims 7 and 8, characterized in that the serving for the coating Material in an optionally unfired paste-like state, preferably during recycling of the hollow drill after the drilling process by rotating movement into the wall of the Bohrganges has been pressed.

10. Oven according to claims Ibis 9, characterized characterized in that metal or plastic is used as the material for the hose (4).

11. Oven according to claims 1 to 10, characterized in that the gas extraction hood (6) is held on the roof structure of the furnace house by means of chains (7).

Considered publications:
German patent specifications No. 638 470, 950 816.

1 sheet of drawings