SA90100107B1 - عملية وجهاز للتحكم في الإضافات الإليكتروليتية الصلبة إلى خلايا التحليل الكهربي في إنتاج الألومنيوم - Google Patents
عملية وجهاز للتحكم في الإضافات الإليكتروليتية الصلبة إلى خلايا التحليل الكهربي في إنتاج الألومنيوم Download PDFInfo
- Publication number
- SA90100107B1 SA90100107B1 SA90100107A SA90100107A SA90100107B1 SA 90100107 B1 SA90100107 B1 SA 90100107B1 SA 90100107 A SA90100107 A SA 90100107A SA 90100107 A SA90100107 A SA 90100107A SA 90100107 B1 SA90100107 B1 SA 90100107B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- basin
- height
- cathode
- cell
- distance
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 238000007792 addition Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 21
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 210000004197 pelvis Anatomy 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims 2
- 235000010585 Ammi visnaga Nutrition 0.000 claims 1
- 244000153158 Ammi visnaga Species 0.000 claims 1
- 241001626506 Philypnodon Species 0.000 claims 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 claims 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009626 Hall-Héroult process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- LFULEKSKNZEWOE-UHFFFAOYSA-N propanil Chemical compound CCC(=O)NC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1 LFULEKSKNZEWOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 2
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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
- C25C3/20—Automatic control or regulation of cells
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)
Abstract
الملخص: يتعلق هذا الاختراع بإنتاج الألومنيوم بواسطة التحليل الكهربي للألومينا alumina المذابة في الكريوليت cryolite المنصهر وذلك طبقا لعملية هول-هيرولت hall-heroult process ، وبصورة أكثر تحديدا بعملية وجهاز للتحكم في الاضافات الإليكتروليتية الصلبة solid electrolyte additions إلى خلايا التحليلالكهربي.هدف هذا الاختراع هو تحقيق القيمة المثلى لمستوى ١لإليكتروليت مع الاحتفاظ به قريبا جدا من القيمة الاسمية(الأصلية) nominal value بما يؤدي إلى تخفيض مخاطر التآكل الكيميائي في الأقطاب الموجبة(الأنود) كنتيجة للمستوى المتزايد، والمخاطر الناتجة من التكوينات الموحلة للألومينا غير المذابة على القطب السالب (الكاثود) (إذا كان المستوى المذكور غير كافي). ويهدف هذا الاختراع بصفة عامة إلى تجنب أي زيادة كبيرة عن القيمة الاسمية وذلك لأن الزيادة في الحوض أكثر صعوبة في تصحيحها بالمقارنة مع النقص في الحوضونتائج الزيادة من الناحية المبدئية أكثر ضررا من نتائج النقص.
Description
. Y ض عملية وجهاز للتحكم في الإضافات الإليكتروليتية الصلبة إلى خلايا التحليل الكهربي في إنتاج الألومنيوم الوصف الكابا : : خلفية الاختراع المذابة alumina يتعلق هذا الاختراع بإنتاج الألومنيوم بواسطة التحليل الكهربي للألومينا وبصورة «ball-heroult process في الكريوليت 8ه المنصهر وذلك طبقا لعملية هول - هيرولت solid electrolyte additions أكثر تحديدا بعملية وجهاز للتحكم قِ الإضاقات الإليكتروليتية الصلبة : إلى خلايا التحليل الكهربي. 5 - يحتاج تشغيل خلايا التحليل الكهربي الحديثة لإنتاج الألومنيوم طبقا لعملية هول moten هيرولت إلى مراقبة مستديمة لحجم الحوض. معظم هذا الحوض يكون في الحالة المنصهرة ويكون الالكتروليت» أما الباقي فهو في الشكل التصلب ويكوّن التحدرات الجانبية تدم state التي تغطي السطح الحر للالكتروليت. يتكون الأخير أساسا من الكريوليت crust والقشرة 065 وغيرها » والتي تؤثر « LF, ويمكن أن تكون له إضافات مختلفة مثل :له , كلم » Nas #لانلش ٠ . على درجة الاتصهار والخصائص الكهروميكانيكية والقدرة على إذابة الألومينا يجب أن يكون حجم الالكتروليت كافيا لضمان سرعة إذابة وتوزيع الألومينا التي يتم ض إدخالها إلى الخلية؛ ولكن يجب ألا يتجاوز مستوى معين حيث أن تجاوزه سيؤدي إلى تكل كيميائيا المستخدمة في تعليق الأقطاب الموجبة ( المصعد أو الأنود عليها steel rods ض قضبان الصلب والذي ينتج عنه زيادة في محتوى الحديد في الألومنيوم الذي يتم إنتاجه » كما سيؤدي إلى » 0 كيميائيا. UST زيادة تكرار استبدال قضبان الصلب وهكذا فانه يتم إجراء أعمال فحص دورية بخصوص وضع السطح الحر للالكتروليت والسطح البيني فيما بين الحوض الالكتروليتي (حوض التحليل الكهربي) وطبقة الألومنيوم السائلة . SI للقطب السالب ( المهبط أو - يتم إجراء التعديلات في حجم الحوض لكل خلية بأي مما يلى Y. : كان اللستوى منخفضا جدا 19] addition إما بالإضافة vy
حيث يتم إضافة منتجات صلبة جديدة (والتي تتكون أساسا من الكريوليت «Nas AL Fs أو متتجات صلبة Boles التدوير recycled ( الحوض الالكتروليتي الصلب والملطحون الناتج من تنظيف أطراف أقطاب الأثود المستهلكة وكاثود LOI والتي تم استبعادها من الخدمة قبل اضمحلالها (Ll ويشار إليه بالتالي بالصطلح “الحوض المطحون gound bath ”)» أو الحوض ٠ الالكتروليتي الساثل الناتج من الخلايا الأخرى في المجموعة؛ أو بالإزالة removal إذا كان الستوى مرتفع جداء حيث تتم الإزالة من الحوض الساثل مع إعادة استخدامه كما هو بعد فترة زمنية قصيرة بإضافته إلى خلايا أخرى» أو يتم تحويله إلى مادة صلبة ٠ ثم طحنه وتخزيته لإعادة تدويره لاحقا. وبصفة عامة ولغرض تجنب مخاطر عدم ضبط التوازن نتيجة لعيوب الحوض فان الشعّل 0 يقوم بالتشغيل مع زيادة طفيفة ثم يقوم بأعمال التصحيحات عن طريق التفريغ (الصرف) 8 العادي لحوض السائل « والمصطلح eal يعني هنا الاستخلاص 3 الحالة السائلة. تتم إضاقة إضافات حوض الالكتروليت bath additives إلى الخلية بطريقة منظمة عن طريق تغطية الأقطاب الموجبة (الأنودات) ( مع مراعاة عزلها الحراري ) وذلك عن طريق إضافة النتجات الفلورية AIF) » والكريوليت ) وإعادة تدوير الألومينا الستخدمة لتجميع النواتج الفلورية في ve الأجهزة لتثقية الغازات المنبعثة من الخلايا الاليكتروليتية ( خلايا التحليل الكهربي) . يتم تعويض هذه الإضافات بالإنبعاثات ( الغازات والأتربة الناتجة من الخلية» ويتم تحديد كمية المواد التي يتم سحبها باعتبارها دالة في قياسات Seidl التي تتم بواسطة المشغلين على ترات زمتية من YE إلى 48 ساعة تقريبا. تخضع إضافات الحوض bath additions في الوقت الحاليٍ ؛ لتراوحات وتقلبات كبيرة لا Ye يتم التحكم فيها Boy » وبصورة أكثر تحديدا كنتيجة للزمن المنقضي بين إضافة الحوض المطحون الذي يغطي أقطاب الأنود وتحوله إلى الحالة اللنصهرة في الخلية. يؤدي هذا إلى اختلافات كبيرة في ارتفاع الحوض والى عمليات مطولة لتداول حوض السائل» مما يؤدي إلى تغيرات ضارة بالتوازن الحراري للخلايا. بالإضافة إلى ذلك فإن عمليات تداول حوض السائل المذكورة وعمليات الطحن وعمليات ve تداول الحوض المطحون all وكذلك قياسات مستوى الحوض تتم يدويا بصفة عامة مع مستوى YY
£ إنتاجية ضعيف » مما يجعلها ضارة بتكاليف الإنتاج وتتضمن استخدام معدات كبيرة الحجم ذات تفقات كبيرة . يصف طلب براءة الاختراع الأوروبي رقم ©14614) عملية لقياس مستوى الالكتروليت في خلية هو ل-هيرولت للتحليل الكهربي» وطبقا لهذا الأسلوب فان أنود الخلية (القطب الوجب) ٠ + والذي يمر فيه تيار كهربي معين» يتم رقعه تدريجيا ¢ ويتم قياس الانخفاض في التيار الكهربي .. كدالة في الارتفاع الذي يتم إحداثه ¢ ويتم تسجيل الارتفاع الذي عنده ينخفض التيار بنسبة معينة سابقة التحديد من قيمته الأصلية. وباستخدام المعايرة calibration يمكن أن يتم استنتاج العمق الحقيقي لطبقة الالكتروليت. إن هذه العملية مبينة على أساس Tass مختلف تماما Tad هذا الاختراع والذي لا يحتاج إلى حركة في الأنود . ٠ الوصف العام للاختراع تتكون الفكرة الأساسية في هذا الاختراع من القيام بقياس غير مباشر لارتفاع طبقة الحوض المنصهر وذلك بناء على قياس الارتفاع الإجمالي لطبقة المعدن المنصهر وطبقة الحوض المنصهر التي تعلوها وذلك مع اتخاذ مستوى القاعدة التي عليها الكاثود cathode substrate كمستوى مرجعي وحساب ارتفاع طبقة المعدن المنصهر ثم ومن خلال طرح القيمتين من بعضهما يتم الحصول على ve ارتفاع طبقة الحوض المتصهر . إن موقع الوجه العلوي للقاعدة التي عليها الكاثود (والذي يتكون عن طريق تقريب JSS : الكاثود التي تحتوي على الكربون) بالنسبة للعناصر الأخرى الثابتة للبنية اللعدنية التي تتضمن الصندوق» والإنشاءات العلوية superstructure للخلية » وإطار (Sua) الأنود anode frame (القطب الموجبم أو ما يكافثه من جهاز تعليق الأنودات (الأقطاب الموجبة ) سواء بشكل جماعي collective Y. أو بشكل فردي individual أو بشكل مجموعات ©8010905» يمكن التعرف عليه بدقة من واقع التصميم . إن ذلك الموقع المشار إليه يمكن أن يتغير خلال عمر الخلية ( بالارتفاع كنتيجة لتضخم Jas الكاثود أو قواعدها substrates أو بالتناقص في السطح المذكور بتأثير JST ولكن في جميع الأحوال فان هذه التأثيرات تكون Baby جدا ١( مم في الشهر (Lugs ؛ بما لا يضر بالقياسات YY
المقارنة على مدى بضعة أيام أو بضعة أسابيع والتي يعاد معايرتها دوريا بالقياسات المادية لهذا ض اللستوى الأساسى المذكور. من الممكن استخدام نقطة محددة لتكون المستوى =A » على Lup المثال نقطة محددة موجودة ضمن إطار الصندوق potsshell على دعامة post رأسية أو كمرة beam أفقية 3 الإنشاءات ٠ العلوية » والتي يكون معروفا Boy البعد الرأسى بينها والقواعد التي عليها الكاثودات والمحتوية على الكربون . يكفي قياس مستوى الحوض المتنصهر بالتسبة للنقطة المحددة ذات البعد الثشابت المذكورة لغرض الاستنتاج المباشر للارتفاع الإجمالي HT لطبقة المعدن HM وطبقة الحوض المتصهر HB هذا القياس للمستوى يمكن أن يتم بمختلف أجهزة المباشرة direct devices مثل التلامس ١ الكهربي مع سطح الحوض أو بدلا من ذلك الأجهزة غير المباشضرة Js indirect devices الأجهزة الخاصة بتأثير التقارب proximity effect أو أجهزة القياس عن بعد telemetry المستخدم بها الضوء أو الموجات الهرتيزية hertzian © أو الوجات فوق الصوتية على سطح الحوض» ويفضل أن يتم ذلك من خلال فتحة يتم فتحها في قشرة الالكتروليت التصلبة » والتي تغطي خلية التحليل الكهربي أثناء التشغيل العادي. ve ولذلك فان الغرض الأول من الاختراع هو التوصل إلى عملية وجهاز للتحكم في الإضافات الالكتروليتية الصلبة إلى الخلية في نتاج الألومنيوم بواسطة التحليل الكهربي للألومينا مذابة في حوض كريوليتي منصهر Bb لعملية هول-هيرولت» بين قاعدة يوضع عليها كاثود وتحتوي على الكربون حيث تتكون عليها طبقة من الألومنيوم السائل ومجموعة من أنودات (أقطاب موجبة) محتوية على الكربون ومحمولة بواسطة هيكل أنودات(أقطاب موجبة) anode frame يمكن التحكم ٠ فيه » أو بواسطة أي نظام آخر مكاقئ في الارتفاع » بالنسبة لإنشاءات علوية ثابتة تتميز تلك العملية يأنه وبقصد حصر التراوحات في مستوى حوض التحليل الكهربي في الحدود +1 سم؛ فانه يتم جعل القيمة الاسمية HEC لمستوى الحوض ثابتة ¢ ويتم تحديد مستوى الخلية دوريا بالنسبة إلى نقطة محددة ذات بعد ثابت PF بالنسبة للقاعدة التي عليها الكاثود المحتوية على الكربون موجودة في المجموعة الصلبة الممثلة في الصندوق المعدنى والإنشاءات العلوية للخلية؛ ومنه يمكن ٠ ve استنتاج الارتفاع الإجمالي HI لطبقة الحوض HB وطبقة الألومنيوم SLI 124 التي على القاعدة vy
+ التى عليها الكاثود » وذلك على أساس بعد النقطة الثابتة بالنسبة للقاعدة التي عليها OSL يتم تحديد السمك HM لطبقة الألومنيوم الساثئل على القاعدة التي عليها الكاثود ومنها يتم استنتاج ارتفاع طبقة الحوض HB=HT-HM » وتتم مقارنة HB Lod بالقيمة الاسمية (الأصلية) HBC . وإذا بينت هذه المقارنة وجود نقص في الحوض » فإنه يتم البدء بإضافة الحوض ... اللطحون» بينما إذا ظهرت زيادة في الحوض يتم إطلاق إنذار » وهذا التوالي في العمليات يتم أداؤه 3 مدة زمنية قصيرة على نحو كاف» لضمان عدم إتاحة فترة تتغير خلالها جوهريا قيم كل من «HT, HB, HM أي بمعدلات تغير تتجاوز مستويات الدقة في القياسات المذكورة. يفضل أن تتم قياسات مستوى الحوض في الخلية عن طريق إحداث تلامس كهربي بين ٠ سطح الحوض (©) ومسواة dresser (V) (للتسوية) » ly تتحرك مقارنة بالإنشاءات العلوية : الثابتة )11( طبقا لمحور رأسي» وتتصل بالقاعدة التي عليها الكاثود عن طريق مقاومة ذات قيمة عند حدوث هذا اللامس» فنه يتم تسجيل المسافة 03 التي قطعتها المسواة في حركتها إلى أسفل وذلك نسبة إلى وضعها الأعلى. ve يتم تحديد ارتفاع طبقة الألومنيوم Bll )1( على أساس المتغيرات التالية :- BUI: DI بين الإنشاءات العلوية )1( للخلية والقاعدة )1( التي عليها الكاثود. DSC : المسافة بين الإنشاءات العلوية (VY) وهيكل الأنود Cr) DSCPA : المسافة بين هيكل الأنود (TF) ومستوى الأنود (4 أ ). DAM : المسافة بين مستوى الأنود (4 أ ) وطبقة الألومنيوم عن طريق العلاقة HM=DI1-(DSC+DSCPA+DAM) Y- ومنها يمكن استنتاج الارتفاع الحقيقي للحوض المنصهر )1( على أساس المتغيرات التالية: 1 : المسافة بين القاعدة )١( التي عليها الكاثود والإنشاءات العلوية )1١( للخلية Llu : D2 بين الإنشاءات العلوية )11( والموقع العلوي للمسواة (/0. D3 | : الملسافة التي قطعتها المسواة (7)بين موقعها العلوي وموقعها 3 لحظة التلامس Yo الكهربي مع حوض السائل. YY
Vv ارتفاع طبقة الألومنيوم الساثل على القاعدة التي عليها الكاثود باستخدام العلاقة : HM « HBC بالقيمة الاسمية HB تتم مقارنة القيمة HB = (D1-D2-D3)-HM بينت هذه المقارنة وجود قص في الحوض ¢ يتم وضع إضافات الحوض المطحون 13) الصلبة وذلك من وسيلة تخزين باستخدام فتحة واحدة على الأقل يتم فتحها في القشرة ll » المتصلبة لحوض التحليل الكهربي وهي القشرة التي تغطي عادة خلية التحليل الكهربي s إذا بينت هذه المقارتة وجود زيادة في الحوض» يتم إطلاق إنذار لغرض تشغيل عملية تفريغ . الحوض السائل يوجد غرض ثاني للاختراع وهو تقديم جهأز لأداء العملية المذكورة عاليه» يتضمن الجهاز لطبقة الألومتيوم والالكتروليت المنصهر الموجود أعلاهاء أي HT وسيلة لقياس الارتفاع الإجمالي لطبقة الألومنيوم على القاعدة التي عليها الكاثود؛ HM ووسيلة لقياس الارتفاع » HB + 204 ٠ وقادوس ( إناء قمعي الشكل لجمع « HBC مع قيمة اسمية HB ووسيلة لمقارنة الارتفاع لتخزين الحوض المطحون يقع على خلية ground bath storage hopper وتصريف السوائل) وتوزيع doser- distributor لسفلي منه يوحدة معايرة جرعة ١ التحليل الكهربي ويتم تزويد الجزء مع القيمة الاسمية له. HB يتم التحكم فيها بجهاز متصل بوسيلة مقارنة ارتفاع الحوض هدقف هذا الاختراع هو جعل مستوى الاليكتروليت عند القيمة المثلى له والاحتفاظ به Vo الكيميائي في أقطاب الأنود JST يؤدي إلى تقليل مخاطر by » قريبا جدا من القيمة الاسمية (الأقطاب الموجبة» الناتج عن الزيادة في الملستوى» وتقليل مخاطر تكن وحل للالومنيا غير المذابة يهدف الاختراع (BLS وذلك على القاعدة التي عليها الكاثود ( إذا كان المستوى المذكور غير بصفة عامة إلى تجنب أي زيادة كبيرة عن القيمة الاسمية؛ وذلك لأن الزيادة في الحوض أصعب تصحيحا من التقص في الحوض ولأن نتائج الزيادة من الناحية المبدثية أكثر ضررا من نتائج - »٠ التقص. وبالإضافة إلى ذلك إن القيمة الإجمالية لحوض الالكتروليت في سلسلة خلايا تمثل تثبيتا هاما للجزء العلوي ويجب أن يتم تخفيضها إلى أقصى حدود ممكنة. وطبقا للتقنية السابقة وأحوال التشغيل التقليدية » فان مستوى الحوض يميل نحو الزيادة ويحدث في كثير من الأحيان أن تظهر الحاجة إلى تفريغ عشرات الكيلوجرامات من <A, :
YY
A
الحوض لكل طن من الألومنيوم يتم إنتاجه . وحيث أن هذه العملية صعبة نسبيا » فإنها تتم فقط عندما يتم تجاوز القيمة الاسمية للمستوى ببضعة سنتيمترات (على سبيل المثال 4 إلى 5 سم). وطبقا للاختراع فمن الممكن الاحتفاظ بتقلبات قيمة المستوى حول القيمة المرجعية في الحدود تقريبا» وهكذا فانه بالنسبة لنفس القيمة الاسمية فان القيمة التوسطة لمستوى الحوض مس١ +
CL طبقا للاختراع وعلى مدار مدة زمنية طويلة يكون أقل من القيمة المتوسطة لمستوى الحوض ٠ للتقنية السابقة. حدود كون الإضافات المنتظمة للحوض مساوية إلى حد كبير للتصريف بتأثير المواد ds المنبعثة (الغازات والأتربة) والقشرة التي يتم إزالتهاً مع أقطاب الأنود اللستهلكة فمن الممكن أي تفريغ للحوض خلال مدة زمنية طويلة. RPS شرخ مختي لا i الأشكال )1( إلى )0( تصور الاختراع. مقطع تخطيطي قِ الجهاز لقياس مستوى الحوض الالكتروليتي في الخلية )١( الشكل مقطع تخطيطي على طول المحور الرئيسي للخلية بين قواديس (أواني قمعية (Y) الشكل alumina storage الشكل تسهم قِ جمع وصرف السوائل) تخزين الألومينا التابعة لها distributor — dosers ووحدات معايرة الجرعات والموزعات 35 Vo وأحدها مبين في شكل مزدوج مع وحدة معايرة الجرعة والتوزيع للحوض » . ground bath distributor- doser المطحون الشكل )1( يبين بتفصيل أكبر وباللقاطع وحدة التوزيع ومعايرة الجرعات للحوض المطحون. الشكل )8( يبين بمقياس رسم أكبر نظام معايرة جرعات الإضافات. الشكل (ه) يبين تخطيطا بالمقاطع مبدأ قياس ارتفاع المعدن في الخلية. ١ الوصف التفصيلي athode (1) يبين الشكل (21)؛ من أسفل إلى أعلى » القاعدة التي عليها الكاثود )© يعلوها حوض التحليل الكهربي ¢(Y) حيث تتكون عليها طبقة الألومنيوم السائل substrate حيث يتم غمر الأنود (4) فيه . في التشغيل المعتاد ayolite الذي يكون أساسا من الكريوليت ٠ تغطي قشرة من الألكتروليت المتصلب (ه) حوض التحليل الكهربي )1( ¢ على مسافة محدودة vo vy
منه فوق مساحة السطح الحر الكاملة» حول الأنودات ( الأقطاب الموجبة ) وحتى مواقع المتحدرات الجانبية side slopes » باستثناء عدد معين من La (6) والتي يتم الاحتفاظ بها مفتوحة بصفة مستديمة » تحت تأثير ly ثاقبة لغرض ضمان تصريف الغازات الناتجة من عملية التحليل الكهربي ولغرض السماح بإدخال الألومينا والإضافات المختلفة أثناء التحليل ٠ الكهربي. يمكن للمسواة dresser (V) (للتسوية) الموجودة عند أحد طرفي القغخيب (A) أن تتحرك على محور رأسى تماما بتأشير الرافعة )4( المتصلة بمحول للطاقة إلى Bl إزاحية )0( displacement transducer .يتم تثبيت الجهاز الذكور 3 الإنشاءات العلوية )١١( للخلية ممثلا مستوى مرجعيا ثابتا يجب أن تكون المسواة (V) معزولة كهرباثية عن الإنشاءات العلوية. ٠١ يتم استخدام وصلة تلامس كهربائية احتكاكية (VY) للتلامس مع القضيب المتحرك (A) ؛ وهي متصلة عن طريق مقاومة ذات قيمة منخفضة ١( (V1) كيلوأوم تقريبا على سبيل (TEI بمقبس أو وصلة (14) في القاعدة التي عليها الكاثود. يتم كإشارات مرجعية استخدام التالي : D1 : المسافة بين القاعدة التي عليها الكاثود )1( والإنشاءات العلوية )1١( للخلية Vo (معروفة من خلال التصميم). BLU : D2 بين الإنشاءات العلوية (OV) والوضع العالي للمسواة (V) (الارتفاع الأقصى للرافعة (4) ) . بعد رفع المسواة على أقصى مستوى لهاء يتم تخفيضها تدريجيا مع قياس فرق الجهد بين طرفي المقاومة(©1) . هذا الفرق يكون مساويا للصفر أساسا. يقوم محول BU إلى طاقة إزاحية )٠١( re بعرض المسافة التي قطعتها المسواة أثناء تحركها إلى أسفل. وعند اللحظة التي يتم فيها التلامس بين المسواة وسطح الالكتروليت الحر يحدث ارتفاع مفاجئ في الجهد بين طرفي المقاومة (V1) . يتم تسجيل مسافة الحركة للمسواة عند هذه اللحظة» أي المسافة D3 . وعندثذ يمكن معرفة أن الارتفاع الإجمالي للحوض والمعدن HBHHM يساوي 01-03 . وحيث أنه من المفترض ٠ أن يكون ارتفاع المعدن HM معروفا (عن طريق عملية مبينة بالوصف فيما يلي)» فإنه يتم استنتاج ve ارتقاع الحوض من العلاقة : 01-03-02 113+11/4. هذه القيمة HB يتم إدخالها بوسيلة معروفة
١ إلى الحاسب الآلي والذي يقدم تعليمات بشأن إضافة الحوض المطحون» كدالة في الفرق بين القيمة . HBC والقيمة الاسمية HB المقاسة ميزة الأداء البسيط وبصفة خاصة من حيث إحداث HB إن هذه العملية والجهاز لقياس تلامس قصير فقط بين الحوض المنصهر والمسواة» والتي يتم رفعها فورا بمجرد الحصول على وبالتالي فان عمرها يصبح طويلا جدا . وتوجد ميزة أخرى وهو أن هذه القياسات » D3 القيمة © تجعل من الممكن التأكد من أن فتحة التزويد )1( مفتوحة بالفعل. إن حدوث فرق كبير في الجهد بين طرفي المقاومة (©13) أو عدم إمكانية الحصول على القيمة المذكورة يمكن أن تؤديان إلى إطلاق إنذار و/أو إلى تشغيل جهاز لفتح الثقب (جهاز يتم التحكم فيه بواسطة رافعة). بمجرد أن تتلامس مع حوض (V) وأخيرا » فإن توقف الحركة إلى أسفل في المسواة . )4( الساثل » يمثل اقتصادا في الهواء المطلوب لتغذية الرافعة ٠ محتويا على الحوض (10) hopper يبين الشكل )¥( القادوس (وعاء قمعي الشكل) الملطمحون» ومتصلا به واحد من موزعات الألومينا )31( لقد تم وصف هذه الموزعات في براءة الاختراع الفرنسية رقم 577547 ( المقابلة لبراءة الاختراع الأمريكية 644 477 4 باسم ألومنيوم (\V) perforating device بتشيني. يتم تكوين تلك الموزعهات عن طريق ضم جهاز تثقيب - تم ربطها بشكل قابل للفصل في جلبة (VA) distributor - doser ووحدة معايرة جرعة وتوزيع .)٠( محكمة sleeve (10) يبين الشكل (©) موقع وحدة التوزيع (70) للحوض المطحون عند قاع القادوس : تقع أيضا وحدة معايرة الجرعة والتوزيع (10) والخاصة بالحوض المطحون أيضا في جلبة محكمة فوق الفتحة (YF) الخاص بالوحدة إلى الجزء المجاور لموزع الألومينا (YY) East! ويمتد » (YY) د ذه ييين الشكل (4) تفاصيل وحدة معايرة الجرعة 7 وهي تختلف اختلافثا كبيرا عن وحدات معايرة جرعة الالومينا» على سبيل المثال » تلك الموصوفة في براءة الاختراع الأوروبية (تقابلها البراءة الأمريكية رقم 441 491 4 ). وهكذا فان الحوض 44 VAS رقم Ly الخاص المطحون لا يتميز بنفس خصائص السيولة مثل الألومينا . وبالإضافة إلى ذلك ؛ فمع أنه تتم ٠ yy
١١ استعادة الحوض المذكور في شكل كتل صلبة » فان عملية طحنه لكي يصبح في شكل حبيبات . أقل من ١مم) ستكون عملية مكلفة ومنتجة للأتربة JEU دقيقة جدا. (على سبيل بناء على ذلك » فمن المفضل أن يتم طحن الحوض حتى مقاس حبيبات متوسط (على وتصميم وحدة المعايرة والتوزيع بحث لا يمكنها أن (po ٠١ سبيل المثال صفر إلى + مم أو صفر إلى تظل مسدودة في موضع متوسط ¢ والذي يؤدي إلى التفريغ الكامل لقادوس الحوض المطحون ؛ ٠ . وحدوث اضطراب كبير في التوازن الحراري للخلية يتم تثبيته في (YE) يحقق الجهاز المبين في الشكل (4) هذه المتطلبات . وهو يتضمن لوحا على سبيل المثال باستخدام المسامير . يتم أسفل اللوح المذكور تثبيت قادوس )15( قاع القادوس والذي يتكون من جسم أنبوبي يقابل حجمه وزنا معينا dosing bucket (Yo) معايرة الجرعات سابق التحديد من الحوض المطحون » ويمكن أن يكون بين 5 و ه كجم» على سبيل المثال ؟ ٠ كجم . يكون الطرف السفلي (7) مقتوحا ويمتد بواسطة أنبوب التزويد (17) التي ينتهي إلى داخل القادوس. يتصل قضيب محوري (YY) امتدادها فوق الفتحة (6) . يمتد الجزء العلوي من ناحية جزثه العلوي براقعة (74) ويحمل من ناحية جزثه السفلي وسيلتي إغلاق (YA) تكون أقل من المسافة 02 التي بين dl فاصلة Blu وإحكام سفلي وعليا )4( ¢ (21)؛ ويفصلهما (Yo) الفتحتين العليا والسقلى لقادوس معايرة الجرعات vo تتكون وسيلتا الاغلاق (0» ¢ (1©) من اسطوانتين مرنتين يقع مركز كل منها على القضيب معدنية تتكون من أسلاك صلب متشابكة brushes من الممكن ومن المفيد استخدام فرش (YA) (فرش دوارة) أو اسطوانات من مادة مرنة مثل اللباد 8 » بحالته الاعتيادية أو بعد تصليبه بطريقة ما على سبيل المثال باستخدام شاش من الأسلاك » أو من مطاط صلب» أو مواد مرنة مشابهة Blow والتي قد يتم تصليبها اختياريا بأسلاك صلب» أو « synthetic صناعية كتعتدمافقاه ٠ ٠ عند قاعدة الجلبة (271) » على سييل المثال بواسطة حلقة (YA) يتم توجيه القضيب ذات احتكاك خفيف )1( » والتي تمنع تماما أي ارتفاع للحوض المطحون في الجلبة )1( . في أو على قاعدة الخروط (Y7) تركز على حافات الفتحة )»١( الوضع السفلي فان وسلة الإغلاق بالحوض (YO) وفي هذا الوضع يتم ملء القادوس . (YO) الذي يشكل الجزء السفلي للقادوس ve vy
٠ (1) الطحون . وعند العودة إلى وضعه الأعلى بتأثير الرافعة )12( فان وسيلة الإغلاق العليا مما يؤدي إلى عزل للقادوس» بينما يتدفق محتوى القادوس » (YY) ترتكز مقابل حافات الفتحة . (1) إلى الفتحة (vo) إن لدانة ومرونة وسيلتي الإغلاق (1(6)0©0©) تجعل من الممكن ضمان تحقيق إحكام
Ube الإغلاق اللازم حتى في حالة بقاء بضعة حبيبات من الحوض المطحون ملتصقة ٠ . إلى خلية التحليل (Ve) كلي أو جزثي من القادوس Fd الفتحات» مما يحقق منع أي تفريغ
Bl تتصل الرافعة (74) بالحاسب الآلي كما هو مذكور فيما سبق؛ وبحيث تبداً في العمل . أية إشارة تبين أن مستوى الحوض يقل عن القيمة الاسمية . يبين الشكل )8( مبدأ قياس مستوى المعدن ١ لقد سبق الإشارة إلى أن ( ارتفاع الجهاز في الشكل )1( أدى إلى قياس سريع ودقيق للارتفاع الإجمالي للحوض + ارتفاع المعدن ) EB+HM) يوجد إجراء قياسي متبع عند قياس ارتفاع كل من الحوض والمعدن في خلية وذلك من خلال عملية يدوية تتألف من إدخال قضيب معدني بسرعة إلى داخل الخلية حتى يحدث تلامس مع القاعدة التي عليها الكاثود ثم القيام برفعه لبضعة ثوانى » وبعد التبريد يمكن بالعين المجردة تمييز الاليكتروليت المتصلب والمعدن ¢ د Sly يراد قياس الارتفاعات الخاصة بهما. هذا القياس اليدوي لا يتفق مع أتمته العملية . طبقا للاختراع فان ارتفاع طبقة الألومنيوم الساثل HM يتم قياسه بالرجوع إلى نقطة محددة ومعروفة ذات بعد ثابت بالنسبة للجزء السفلي من الكاثود» أي حافة الصندوق أو الدعامة الرأسية أو الكمرة الأفقية . سيتم وصف العملية في حالة خاصة حيث توجد النقطة المرجعية على الإنشاءات العلوية (11) » ولكن هذا لا يحد من الاختراع بأي صورة من الصور. (1) وهي المسافة بين الإنشاءات العلوية )11( والكاثود DI طبقا للتصميم ¢ تكون Y. وهيكل الأنود (القطب الموجب) (V1) وهي المسافة بين الإنشاءات العلوية DSC معروفة. وتكون القابلة للتحريك في اتجاه الارتفاع لغرض تنظيم المسافة بين الأنود والكاثود في الخلية (vr) معروفة» وذلك كنتيجة لاستخدام جهاز مثل المحول إلى طاقة إزاحية باستخدام قياس فرق الجهد potentiometric displacement transducer (24). إن 0008 » والتى تمثل BLL بين هيكل الأنود vo © ومستوى الأنود (4 أ معروفة بناء على معرفة معدل JST الأنود» وهذا المعدل معروف بدقة انف
نسبيا ويظل ثابتا في الخلايا التي تعمل في الأحوال العادية بالنسبة لنوعية محددة للأنود. وأخيرا فان المسافة DAM وهي التي تمثل BL بين الأنود والمعدن معروفة » وهذه المسافة تعتبر ثابتة بالنسبة لقيمة اسمية معينة للمتانة الداخلية للخلية في ظروف التشغيل المعتادة وعندما لا توجد أي اضطرابات (مثل تأثير cogs وإزالة العدن ¢ وتبديل الأقطاب الموجبة ورفع الإطار وغيرها). لذلك فان ارتفاع المعدن HM هو : HM - 11 - (DSC + DCPA + DAM) كما شرحنا فيما سبق ¢ فان ارتفاع الحوض HB يتم اشتقاقه من الصيغة التالية : HB= (D1 - D2-D3)-HM . َ ١ وفي الحالة التي تكون فيها الخلية مزودة بنظام لتحريك الأقطاب الموجبة سواء انفراديا أو في مجموعات من ؟ أو ؛ فإن قيمتي الارتفاع المرجعيتين DSC و DCPA سيتم اتخاذها بناء على أحد العناصر الذي يكون مشتركا في مجموعة من الأنودات ( الأقطاب الموجبة) وليس بناء على هيكل lbh) الأنود . مثال للأداء Vo بالنسبة لسلسة من الخلايا تثمل بشدة تيار يبلغ 73860 ك أمبير » فلقد تم صرف (تفريغ» كمية من الحوض على مدى بضعة شهور بما بعادل تقريبا 40 إلى 880 كيلوجرام لكل طن من الألومنيوم المنتج (حوالي 1٠٠١ كيلو جرام تقريبا من الألومنيوم لكل خلية يوميا) بقية اسمية لارتفاع الحوض Yo = HB سم وتراوحات تتراوح بين + /-1؟اسم. وبعد استخدام الاختراع ؛ ظلت القيمة الاسمية لارتفاع الحوض HB ثابتة عند cp Yo وتم تخفيض التراوحات إلى + ٠ ١سمء وهكذا لم يعد هناك صرف (تفريغ) للحوض خلال مدة الستة شهور الأخيرة. Lisl الناتجة من الا ختراع بالإضافة إلى المزايا اللشار إليها أثناء الوصف» old أداء الاختراع يؤدي إلى تحسينات جوهرية تتعلق بتشغيل خلايا التحليل الكهربي : -١ نظرا لأن الإضافة إلى الحوض المطحون قد أصبحت تتم من خلال قادوس ووحدة معايرة جرعة To وتوزيع » فلم يعد من اللازم تغطية الخلية (عزل حراري للأقطاب الموجبة) لتكون مخاليط الحوض YY
الطحون (مع إمكانية أن يشمل ذلك أيضا الإضاقات الفلورية) وما يعرف باسم ألومينا العملية process alumina ) أي الألومينا المحتوية على الفلور الناتجة من أجهزة تجميع النواتج المنبعثتة من خلية التحليل الكهربي). وبناء عليه فان هذه التغطية يمكن أن تتم فقط مع ألومينا العملية. ¥— يمكن المحافظة على الزيادة في ارتفاع الحوض 3 حدود ضيقة تبلغ + ١ سم على ٠ أساس القيم المتوسطة اليومية» بدلا من +4 أو ه سم طبقا للتقنية السابقة . —v تعديل الارتفاع الاسمي nominal height للحوض سهل جدا » حيث يلزم فقط تعديل أمر instruction واحد في المعالج الدقيق ( ميكروبروسيسور ) للخلية cell microprocessor . ؛-أصبح من الممكن التشغيل دون خوف بأستخدام ارتفاعات حوض متوسط قيمتها أقل مما سبق » مع بقاء الظروف الأخرى متطابقة . —o Ve يكون لهذا الانخفاض قِ متوسط قيمة مستوى الحوض وهذا التحديد للقيمة العليا للمستوى نتيجة مباشرة وهي تحسين ثقاوة fineness المعدن ( انخفاض ملحوظ J محتوى الحديد) . >- زيادة الإنتاجية فيما يتعلق بالقياسات اليدوية للارتفاع ٠» والتحويلات والتكسير (الطحن) في مكونات الحوض » وبتجميع الإنبعاثات الفلورية من دوائر الحوض (تفريغ Vo (صرف) الحوض المتصهر وأتربة الطحن وغيرها ) . —v تحقيق أتمتة إضافات الحوض المطحون » Ly في ذلك الإضافات من أوعية الحوض الطحون » إذا كان هتاك نظام لتحريك الوعاء إلى الخلايا.
Claims (1)
- vo عناصر الحماية إلى خلية لإنتاج solid electrolyte additions عملية للتحكم قِ إضافات الكتروليت صلبة -١ ١ المذابة في حوض من الكريوليت electrolysis of alumina الألومنيوم بالتحليل الكهربي للألومينا x )١( بين قاعدة ٠ ball-heroult طبقا لعملية هول - هيرولت » (¥) molten cryolite bath المتصهر ٠؛ يكون عليها الكاثود (القطب السالب) cathode substrate المحتوي على الكربون »+حيث تتكون .)4( ومجموعة متعددة من الأنودات (الأقطاب الموجبة) » (1) Sl عليها طبقة من الألومنيوم ٠+ المحتوية على الكربون والمحمولة بواسطة هيكل (bly الأنود )11( » والذي يكون له ارتفاعv : يمكن تعديله بالنسبة لإنشاءات علوية (LB (VY) superstructure تتألف العملية من : تثبيت»+ | قيمة اسمية nominal value لارتفاع الحوض HBC » وإيجاد السافة بشكل دوري بين السطح٠+ العلوي للحوض في الخلية ونقطة مرجعية ثابتة PF معروفة الموقع بالنسبة للقاعدة التي يكون ٠ عليها الكاثود المحتوي على الكربون» ومن BULLI المذكورة إيجاد الارتفاع الإجمالي HT لطبقة )1 حوض التحليل الكهربي HB وطبقة الألومنيوم الساثل HM « وإيجاد سمك طبقة الألومنيوم ٠ الساثل HM الموجودة على القاعدة التي عليها الكاثود من ارتفاع طبقة الحوض 113 حيث HB c=HT-HM ٠+ ومقارنة HB بالقيمة الاسمية HBC فإذا كشفت المقارنة المذكورة وجود نقص في ٠١4 الحوض تتم إضافة الحوض المطحون من وسيلة للتخزين » وذلك من خلال فتحة واحدة على 1 الأقل يتم فتحها في قشرة الاليكتروليت المتصلبة والتي تغطي الخلية Sole « فإذا كشفت المقارنة| 5 اللذكورة وجود تنقص 3 الحوض تتم إضافة الحوض المطحون من وسيلة للتخزين» وذلك من خلال١" فتحة واحدة على الأقل يتم فتحها في قشرة الالكتروليت المتصلبة والتي تغطي الخلية عادة؛ أما a إذا كشفت القارنة المذكورة وجود زيادة في الحوض » يتم إطلاق إنذار لغرض البده في عملية ٠ التفريغ من الحوض » بحيث تؤدي العملية إلى التمكن من تقييد التراوحات في مستوى الحوض٠ إلى حواني + ١ سم.|ّ الحماية )1( حيث أن مستوى الحوض في الخلية يتم قياسه بوسيلة يتم joi ؟- العملية طبقا ١اختيارها من مجموعة وساثل هي التلامس الكهربي المباشر direct electric contact وتأثير التقاربhertzian باستخدام الضوء أو اللوجات الهرتزية telemetry والقياسات عن بعد proximity effect v؛ أو الموجات فوق الصوتية .YY١ + عملية Eb لعنصر الحماية (9) » تتميز بأن مستوى الحوض في الخلية يتم قياسه عن طريق ٠ إيجاد ترمس كهربي بين سطح الحوض (©) ومسواة (للتسوية) (V) dresser تتحرك بالنسبة + للإنشاءات العلوية الثابتة (VY) على امتداد محور رأسي ومتصلة كهربيا بالقاعدة التي عليها +؛ الكاثود عن طريق مقاومة ذات قيمة منخفضة . ٠ 4- عملية طبقا لعنصر الحماية )1( تتميز بأن ارتفاع طبقة الألومنيوم الساثل (Y) يتم تحديده Y على أساس المتغيرات: DI 0 : المسافة بين الإنشاءات العلوية )1١( للخلية والقاعدة (1) التي عليها الكاثود . DSC + ْ : المسافة بين الإنشاءات العلوية )11( وهيكل (إطان الأنود Cr) ٠ م0800 :المسافة بين هيكل (إطان الأنود © ومستوى الأنود (؛ أ) . DAM + :لمسافة بين مستوى الأنود (4 1( وطبقة الألومنيوم الساثل )"( v وذلك بواسطة العلاقة : ١ HM=D1~(DSC+DSCPA+ DAM) . + وأن الارتفاع الحقيقي للحوض المنصهر 115 يتم اشتقاقه على أساس المتغيرات : DI 4 : المسافة بين القاعدة التي عليها الكاثود )١( والإنشاءات العلوية (VY) للخلية . 0200٠ : المسافة بين الإنشاءات العلوية (VV) والموضع العلوي للمسواة (V) . ١ 3 : المسافة التي قطعتها اللسواة بين موضعها العلوي وموضعها لحظة حدوث التلامس ب الكهربي مع حوض LBL HM ar | : ارتفاع طبقة الألومنيوم السائل على القاعدة التي عليها الكاثود 1 وذلك باستخدام العلاقة : HB = (D1-D2-D3)-HM ١ #- العملية طبقا لأي من عناصر الحماية )1( أو )1( أو )1( أو )8( « تتميز بأن إضافات الحوض ¥ المطحون ground bath addition .تتم عن طريق قادوس (قمع مخروطي) hopper » موجود على “| الخلية ومزود بوحدة معايرة جرعة وتوزيع :© - distributor متصلة بوسيلة لمقارنة الارتفاع ؛ الحقيقي للحوض والقيمة الاسمية للارتفاع المذكور . ١ +- جهاز للتحكم في إضافات الكتروليتية صلبة solid electrolyte additions إلى خلايا اليكتروليتية x (خلايا التحليل الكهربي) electrolitic cells في إنتاج الألومنيوم طبقا لعملية هول - هيرولت hall و heroult - »تتضمن الخلايا المذكورة قاعدة عليها الكاثود ( القطب السالب) cathode substrate vyيي +؛ المحتوي على الكربون» ومجموعة من الأنودات (الأقطاب الموجبة) المحتوية على الكربون مدعمة © بهيكل أنود anode frame » وإنشاءات علوية superstructure ثابتة من Sell ضبط ارتفاع هيكل + الأنود منها » وطبقة ألومنيوم Wl تقع على القاعدة اللذكورة التي عليها الكاثود وحوض من v الكريوليت المتصهر molten cryolite يقع بين الأنودات المذكورة وطبقة الألومنيوم السائلة المذكورة + + يتضمن الجهاز المذكور وسيلة لقياس Bll بين المستوى العلوي للأليكتروليت المنصهر ونقطة 4 مرجعية تعلوه ذا موضع بعده معروف عن القاعدة المذكورة التي عليها الكاثود» ووسيلة لإيجاد ٠ الارتفاع الإجمالي (ارتفاع طبقة الحوض المنصهر HB + ارتفاع طبقة الألومنيوم السائلة EM التي ١ تعلوها ) يناء على المسافة التي تم قياسها » Lamy لقياس ارتفاع طبقة الألومنيوم BM الموجودة ٠ على القاعدة التي عليها الكاثود وبحساب ارتفاع طبقة الخوض المتصهر HB بناء على ذلك ء 7 ووسيلة لمقارنة ارتفاع طبقة الحوض المتنصهر HB مع قيمة اسمية nominal value له hbc « Vi وقادوس (قمع مخروطي) hopper لتخزين الحوض المطحون موجود على الخلية الاليكتروليتية Vo ومزود في الجزء ! لسفلي منه بوحدة توزيع ومعايرة جرعة distributor-doser يتم التحكم فيها > بواسطة جهاز متصل بالوسيلة المستخدمة في مقارنة ارتفاع الحوض HB بالقيمة الاسمية له . ١ #- جهاز Gb لعتصر الحماية )0( يتضمن مسواة (للتسوية) dresser 0) يوجد في نهاية ٠ قضيب (A) متصل برافعة )4( ذات محور رأسي متصلة بمحول إلى طاقة إزاحية displacement Leg (V+) transducer 1 في الإنشاءات العلوية )11( للخلية » تكون اللسواة (0) معزولة ؛ كهربائيا عن الإنشاءات العلوية (VY) » يكون القضيب (A) » وبالاشتراك مع وصلة تلامس ه | كهربائية (VY) electric contact ¢ متصلا من خلال مقاومة منخفضة القيمة (VY) بمقبس connector 1 (14) في القاعدة التي عليها الكاثود . ١ + جهاز Wb لعنصر الحماية () حيث تتضمن وحدة التوزيع ومعايرة الجرعة للحوض المطحون :(Y+) ground bath distributor —doser Y قادوسا لمعايرة الجرعات (Yo) dosing bucket يتكون من + جسم له محور رأسي وله حجم يكافئ وزنا من الحوض المطحون سابق التحديد ومفتوح من . ؛ تهايتيه ¢ تكون الفتحة العلوية (TV) متصلة بقادوس الحوض المطحون GROUND BATH (Vo) HOPPER ٠ » وتكون الفتحة السفلية (176) متصلة بأنبوب تزويد (YY) SUPPLY TUBE ¢ + وقضيبا محوريا (YA) متصلا من طرفه الأعلى برافعة (YQ) ومجهزا بوسيلة إغلاق وإحكام سفليةYA"© ووسيلة إغلاق وإحكام علوية pg © (MY) تحديد المسافة الفاصلة بينهما بالسافة 2ه تكون+ أقل من المسافة 01 التي بين الفتحتين (YT) و(970) » واللتان تتشاركان مع كل من وسيلتي٠ الإغلاق والإحكام (re) و (ا©) على التبادل في إحكام الإغلاق» وتكون وسلتا الإغلاق والإحكام (¥Y) Ve و (YY) مصنوعتان من مادة مرئة . -4 ١ جهاز Gb لعنصر الحماية (A) حيث أن المادة المرنة التي تصنع منها وسيلتا الإغلاق والإحكام (v4) و(١) ينك اختيارها إما من مواد مرنة صناعية synthetic elastomers أو من مواد: مرنة صناعية يتم تدعيمها بأسلاك الصلب أو من سبائك مشابهة r١ YY
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8705874A FR2614320B1 (fr) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | Procede et dispositif de controle des additions d'electrolyse solide dans les cuves d'electrolyse pour la production d'aluminium. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA90100107B1 true SA90100107B1 (ar) | 2000-10-14 |
Family
ID=9350476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA90100107A SA90100107B1 (ar) | 1987-04-21 | 1990-02-19 | عملية وجهاز للتحكم في الإضافات الإليكتروليتية الصلبة إلى خلايا التحليل الكهربي في إنتاج الألومنيوم |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4857157A (ar) |
| EP (1) | EP0288397B1 (ar) |
| CN (1) | CN1019514B (ar) |
| AU (1) | AU603204B2 (ar) |
| BR (1) | BR8801909A (ar) |
| CA (1) | CA1335436C (ar) |
| DE (1) | DE3863827D1 (ar) |
| ES (1) | ES2024042B3 (ar) |
| FR (1) | FR2614320B1 (ar) |
| GR (1) | GR3002356T3 (ar) |
| HU (1) | HU207540B (ar) |
| IN (1) | IN169735B (ar) |
| IS (1) | IS1432B6 (ar) |
| MY (1) | MY103264A (ar) |
| NO (1) | NO171419C (ar) |
| NZ (1) | NZ224238A (ar) |
| OA (1) | OA08833A (ar) |
| SA (1) | SA90100107B1 (ar) |
| SU (1) | SU1597109A3 (ar) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0552152A4 (en) * | 1990-10-05 | 1993-10-27 | Portland Smelter Services Pty. Ltd | Apparatus for controlled supply of alumina |
| RU2032773C1 (ru) * | 1992-06-30 | 1995-04-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Межотраслевой центр проблем экологии и эффективности производства алюминия" | Способ получения алюминия |
| EP0604664A4 (en) * | 1992-06-30 | 1995-01-25 | Tovarischestvo S Ogranichennoi | METHOD FOR PRODUCING ALUMINUM AND OTHER METALS. |
| FR2727985B1 (fr) * | 1994-12-09 | 1997-01-24 | Pechiney Aluminium | Procede et dispositif de mesure de la temperature et du niveau du bain d'electrolyse fondu dans les cuves de production d'aluminium |
| US7122252B2 (en) * | 2002-05-16 | 2006-10-17 | Cardinal Cg Company | High shading performance coatings |
| RU2245399C1 (ru) * | 2003-08-21 | 2005-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" | Способ определения формы рабочего пространства алюминиевого электролизера с верхним токоподводом |
| ZA200702530B (en) * | 2004-09-08 | 2008-08-27 | Ecl | Method of changing an anode of a cell for the production of aluminium by means of electrolysis, including an adjustment of the position of the anode, and device for performing same |
| FR2884524B1 (fr) * | 2005-04-19 | 2007-06-15 | Aluminium Pechiney Soc Par Act | Dispositif de controle de la course d'une pointerolle d'un systeme d'alimentation d'une cellule d'electrolyse de production d'aluminium |
| RU2307880C1 (ru) * | 2005-12-22 | 2007-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" | Способ определения высоты слоя расплавленного алюминия на подине электролизера |
| CA2653458A1 (en) * | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Moltech Invent S.A. | Aluminium collection in electrowinning cells |
| DE102007059962B3 (de) * | 2007-12-11 | 2008-12-11 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zum Messen des Metallniveaus in einem Reduktionsbecken |
| US20100155259A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Ramaswamy J | Process for online power cut out of an aluminum reduction cell |
| RU2398054C1 (ru) * | 2009-03-10 | 2010-08-27 | Юрий Анатольевич Щербаков | Устройство для определения уровней металла и электролита в электролизере для получения алюминия |
| AU2015203272B2 (en) * | 2009-03-26 | 2016-06-30 | Alcoa Usa Corp. | System, method and apparatus for measuring electrolysis cell operating conditions and communicating the same |
| US8409409B2 (en) * | 2009-03-26 | 2013-04-02 | Alcoa Inc. | System, method and apparatus for measuring electrolysis cell operating conditions and communicating the same |
| RU2425180C2 (ru) * | 2009-05-21 | 2011-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ управления алюминиевым электролизером |
| RU2425178C2 (ru) * | 2009-07-02 | 2011-07-27 | Семен Игоревич Ножко | Способ измерения уровней расплавов металла и электролита на электролизере для производства алюминия |
| CN102691076B (zh) * | 2012-06-27 | 2014-11-26 | 云南铝业股份有限公司 | 一种断续灌注电解质的电解槽启动方法 |
| SG11201506454TA (en) * | 2013-02-21 | 2015-09-29 | Gtc Technology Us Llc | Separation processes using divided columns |
| CN105297076A (zh) * | 2014-06-06 | 2016-02-03 | 新疆农六师煤电有限公司 | 一种铝电解槽电解质高度、铝液高度自动测量装置 |
| CN104480496B (zh) * | 2015-01-09 | 2017-03-29 | 中南大学 | 一种测量铝电解槽熔体高度和炉底压降的装置和方法 |
| EP3266904B1 (de) | 2016-07-05 | 2021-03-24 | TRIMET Aluminium SE | Schmelzflusselektrolyseanlage und regelungsverfahren zu deren betrieb |
| FR3065014B1 (fr) * | 2017-04-10 | 2019-06-28 | Fives Ecl | Procede de mise en place d'une couverture d'anode dans une cellule d'electrolyse, machine de service apte a mettre en oeuvre un tel procede et produit programme d'ordinateur pour la mise en oeuvre d'un tel procede |
| CN107497793B (zh) * | 2017-09-30 | 2024-03-12 | 中冶赛迪技术研究中心有限公司 | 一种铝槽打壳锤头超声振动清洗装置及方法 |
| CN108330509B (zh) * | 2018-03-16 | 2020-04-24 | 杨钧福 | 铝电解槽全智能打壳系统 |
| CN116397272A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-07-07 | 云南国钛金属股份有限公司 | 一种多极性镁电解槽液位标定的方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3616432A (en) * | 1969-01-27 | 1971-10-26 | Haskett Barry F | Cathode level adjustment means |
| SU387028A1 (ru) * | 1972-02-14 | 1973-06-21 | УСТРОЙСТВО дл ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСА АЛЮМИНИЯ, '^ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА В ВАКУУМНЫЙ КОВШ | |
| CH587357A5 (ar) * | 1973-08-09 | 1977-04-29 | Alusuisse | |
| CH592749A5 (ar) * | 1974-01-30 | 1977-11-15 | Alusuisse | |
| US4045308A (en) * | 1976-11-04 | 1977-08-30 | Aluminum Company Of America | Bath level set point control in an electrolytic cell and method of operating same |
| EP0195143B1 (en) * | 1985-03-18 | 1988-10-26 | Alcan International Limited | Controlling aluminium reduction cell operation |
-
1987
- 1987-04-21 FR FR8705874A patent/FR2614320B1/fr not_active Expired
-
1988
- 1988-04-13 NZ NZ224238A patent/NZ224238A/xx unknown
- 1988-04-15 IN IN308/CAL/88A patent/IN169735B/en unknown
- 1988-04-15 IS IS3333A patent/IS1432B6/is unknown
- 1988-04-15 OA OA59332A patent/OA08833A/xx unknown
- 1988-04-18 US US07/182,499 patent/US4857157A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-18 HU HU881979A patent/HU207540B/hu not_active IP Right Cessation
- 1988-04-18 CA CA000564358A patent/CA1335436C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1988-04-19 ES ES88420122T patent/ES2024042B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-19 MY MYPI88000392A patent/MY103264A/en unknown
- 1988-04-19 DE DE8888420122T patent/DE3863827D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-19 EP EP88420122A patent/EP0288397B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-20 CN CN88102179A patent/CN1019514B/zh not_active Expired
- 1988-04-20 SU SU884355595A patent/SU1597109A3/ru active
- 1988-04-20 AU AU14784/88A patent/AU603204B2/en not_active Expired
- 1988-04-20 NO NO881705A patent/NO171419C/no not_active IP Right Cessation
- 1988-04-21 BR BR8801909A patent/BR8801909A/pt not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-02-19 SA SA90100107A patent/SA90100107B1/ar unknown
-
1991
- 1991-07-25 GR GR90401161T patent/GR3002356T3/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1335436C (fr) | 1995-05-02 |
| MY103264A (en) | 1993-05-29 |
| NO881705D0 (no) | 1988-04-20 |
| IS3333A7 (is) | 1988-10-22 |
| DE3863827D1 (de) | 1991-08-29 |
| NO171419B (no) | 1992-11-30 |
| EP0288397A1 (fr) | 1988-10-26 |
| NO881705L (no) | 1988-10-24 |
| SU1597109A3 (ru) | 1990-09-30 |
| BR8801909A (pt) | 1988-11-22 |
| OA08833A (fr) | 1989-03-31 |
| HUT49656A (en) | 1989-10-30 |
| CN88102179A (zh) | 1988-11-23 |
| HU207540B (en) | 1993-04-28 |
| IS1432B6 (is) | 1990-07-16 |
| FR2614320A1 (fr) | 1988-10-28 |
| NZ224238A (en) | 1990-02-26 |
| AU1478488A (en) | 1988-10-27 |
| FR2614320B1 (fr) | 1989-06-30 |
| EP0288397B1 (fr) | 1991-07-24 |
| AU603204B2 (en) | 1990-11-08 |
| GR3002356T3 (en) | 1992-12-30 |
| NO171419C (no) | 1993-03-10 |
| CN1019514B (zh) | 1992-12-16 |
| US4857157A (en) | 1989-08-15 |
| IN169735B (ar) | 1991-12-14 |
| ES2024042B3 (es) | 1992-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SA90100107B1 (ar) | عملية وجهاز للتحكم في الإضافات الإليكتروليتية الصلبة إلى خلايا التحليل الكهربي في إنتاج الألومنيوم | |
| US4431491A (en) | Process and apparatus for accurately controlling the rate of introduction and the content of alumina in an igneous electrolysis tank in the production of aluminium | |
| US4563255A (en) | Process and device for controlling a crust breaking facility | |
| JP2010534771A (ja) | 非鉄金属に対するヒドロ金属冶金的な電解採取工程および電解精錬工程が行われるプラントの監視、制御、および管理のためのシステム | |
| CN1863942B (zh) | 在熔融浴电解铝生产用的电解池中添加粉状物料的控制方法和系统 | |
| AU2015315380B2 (en) | Systems and methods of protecting electrolysis cell sidewalls | |
| US8961773B2 (en) | Method of producing aluminium in an electrolysis cell | |
| US4377452A (en) | Process and apparatus for controlling the supply of alumina to a cell for the production of aluminum by electrolysis | |
| US3539461A (en) | Anode effect termination | |
| US7731824B2 (en) | Measuring duct offgas temperatures to improve electrolytic cell energy efficiency | |
| US3900371A (en) | Method of controlling the thickness of the lateral ledges in a cell for the electrolytic recovery of aluminum | |
| Haupin et al. | Aiming for zero anode effects | |
| US7255783B2 (en) | Use of infrared imaging to reduce energy consumption and fluoride consumption | |
| CA1240950A (en) | Controlling aluminium reduction cell operation | |
| NO159713B (no) | Eggbeholder med foeringselementer for lukking av samme vedhjelp av trykkknapper. | |
| US3616316A (en) | Reduction cell control system | |
| AU2018251178B2 (en) | Process for installing an anode cover in an electrolytic cell, service machine capable of implementing such a process and computer program product for the implementation of such a process | |
| Peyneau | The automated control of bath composition on high amperage cell | |
| Kozarek et al. | Corrosion of cermet anodes during low temperature electrolysis of alumina. Final report | |
| NO118293B (ar) |