用于电解池的覆盖系统技术方案

本发明专利技术涉及一个系统(1)，该系统包括罩(2)，每个罩(2)包括两个相对的边缘，所述边缘被设计成安置在该电解池的两个相对的边缘上，使得每个罩(2)在一个开口(116)上方从该电解池的一侧延伸到另一侧。此外，该系统(1)被设计成使得它具有平行于所述罩(2)的纵向维护窗(6)。该系统(1)还包括密封盖(8)，每个盖(8)在一个封闭位置和一个维护位置之间相对于所述罩(2)可移动，在该封闭位置中，每个盖(8)封闭一个维护窗(6)，在该维护位置中，每个密封盖打开一个经由一个窗(6)的路径。所述盖(8)至少部分地安置在所述罩(2)上且被设计成以便能够彼此独立地被从该封闭位置移动到该维护位置而不移动在其上安置所述密封盖(8)的罩(2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于电解池的覆盖系统、包括该覆盖系统的电解池以及用于改变阳极组件的方法。按照惯例，使用霍尔-赫鲁特(Hall-Héroult)方法通过电解在铝熔炉中生产铝。铝熔炉典型地包括串联连接的且承载电解电流的数百个电解池，该电解电流强度可能达到数十万安培。已知电解池可以横向于横跨所述串联电解池的电解电流的流动方向布置。按照惯例，电解池包括一个钢制槽壳，在该槽壳内有：耐火材料的衬里；碳材料的阴极，阴极导体穿过该阴极，被设计用于收集阴极处的电解电流以将其导入到穿过槽壳的底部或侧的阴极输出；连接导体，其从所述阴极输出大体上水平地延伸到下一个池；电解浴，在该电解浴内氧化铝溶解；至少一个阳极组件，其包括浸入在此电解浴中的至少一个阳极和密封在阳极中的阳极棒；阳极框架，从该阳极框架经由该阳极棒悬挂该阳极组件；以及电解电流的上升导体，其向上延伸且被连接到在前的电解池的连接导体以将电解电流从所述阴极输出路由到该阳极框架和该阳极组件以及下一个池的阳极。所述阳极更具体地为具有预烘烤碳块的预烘烤阳极类型，即，在将它们放置在电解池中之前被烘烤。在电解反应过程中阳极组件被消耗，且必须定期用新的阳极组件替换它们。电解池的侧面限定一个开口，通过该开口将阳极组件插入到电解池内以将其浸入电解浴内，或通过该开口将阳极组件抽出以替换它们。为了限制热损耗并且防止在电解反应期间生成的气体(在下文中，被称为池气体)扩散到电解池外，采取措施以用覆盖系统封闭由电解池限定的开口。已知的覆盖系统(诸如专利文件US4043892和WO2007067061中公开的那些覆盖系统)包括相对于水平面侧向的、可移动的、倾斜的罩。这些罩安置在电解池的一侧上并且还抵靠上部结构的一部分，该上部结构被设计成支撑阳极组件、在电解池的纵向方向上延伸、在由该池的侧限定的开口上方，即，直接在阳极组件和电解浴上方。因此，当覆盖系统被完全封闭时，所述罩形成一个限制气体扩散的约束室。这还减少了热损耗。然而，在需要打开覆盖系统的操作期间，如用于用新的阳极组件替换耗尽的阳极组件的情况，常规覆盖系统对气体扩散到电解池外的问题和电解池的热均衡的维持提供有限的响应。在诸如改变阳极组件的操作期间，所述罩被移除以形成一个穿过覆盖系统的开口。此开口——是必要的——其允许访问池的内部，具体地以移除耗尽的阳极组件。然而，如此形成的开口允许气体扩散到约束室的外部。此开口还会妨碍池的热均衡。如此形成的开口越大，可以逸出的池气体的量就越大，且潜在的热损耗就越大。对于在操作期间覆盖系统打开的时间同样如此：覆盖系统打开的时间越长，可以逸出池的气体的量就越大，且对池的热均衡的妨碍就越大。假设在槽壳上方存在一个支撑常规覆盖系统的罩的上部结构，为了形成操作所需要的开口而被移除的罩常常紧挨着电解池放置，尤其放置在一个使两个邻近的池分开的空间中。这可以导致拥塞问题，且此拥塞问题可以使操作减慢，即，使覆盖系统保持打开的时间的长度增加。它还可以导致安全问题，因为操作者可能绊倒。另外，已知的覆盖系统的罩被设计成使它们的邻近的边缘彼此重叠。此重叠限制两个邻近的罩之间的界面处的池气体泄漏和能量损耗。然而，用重叠的罩的常规解决方案具有一个缺点：所述罩彼此互锁，且它们中的一个的移除需要移动或移除一个或多个邻近的罩。因此，显然，对于理论上需要移除单个罩的维护工作，必须移动或移除几个罩。穿过覆盖系统的打开面积则比必须的大。从专利文件US4043892和WO2007067061，我们习得以三个一组的方式移除罩。最后，一些维护操作可能需要的打开面积小于其他维护操作需要的打开面积。例如，为了打破在电解反应期间在电解浴中生成的硬外皮(crust)，具有一个大到足以将插入一个合适的工具以在正确位置处打破这些硬外皮就足够，然而为了抽出或装配一个阳极组件需要一个适于待被抽出或装配的阳极组件的尺寸的更大的开口。然而，常规覆盖系统的罩是相似的，尤其在尺度方面，以使得选择穿过覆盖系统的打开面积的唯一方式是选择将要移除的罩的数目。这不允许打开面积的精细调节，即，最小但是足够用于执行给定的维护操作的打开面积的选择。此外，上部结构和电解电流的上升导体在由池的侧面限定的开口上方的存在使得难以打破在阳极组件之间形成的硬外皮，因为在所述上部结构和电解电流的上升导体下面的入径特别狭窄。由此得出的结论是，与没有这样的障碍物的情况相比，按照惯例用以角度倾斜安装在一个臂上的一个凿锤执行的硬外皮打破操作需要更多时间，这使覆盖系统打开的时间增加。另外，因为此可达性问题，打破该硬外皮有时在阳极组件的边缘周围是不完全的且抽出的阳极组件具有使其截面和其尺度增加的固定硬外皮碎片，且可能损害仍在原位的邻近的罩。最后，罩的下部安置在槽壳的顶部上(在该槽壳上阳极覆盖材料瓦解)，以使得所述罩的支撑件不稳定且它们的定位不准确。在底部处它们还被暴露于框架和与阳极覆盖中的不连续相关联的热点，导致它们迅速劣化。因此，本专利技术旨在通过提出一种覆盖系统、一种包括此覆盖系统的电解池以及一种用于改变阳极组件的方法来克服这些缺陷中的一些或全部，使有效地控制池气体的扩散并且以维持热均衡，具体地在维护操作期间。为此，本专利技术涉及一种用于密封由电解池的侧限定的开口的覆盖系统，该覆盖系统包括多个罩，其特征在于：-每个罩包括两个相对的支承边缘，所述支承边缘被设计成从该电解池的限定该开口的侧安置在该电解池的两个相对的侧上，以使得每个罩在该开口上方从该电解池的一侧延伸到另一侧，-该覆盖系统被设计成具有大体上平行于所述罩的纵向维护窗以腾出一个穿过多个罩的预定路径，-该覆盖系统还包括密封盖，每个密封盖在一个封闭位置和一个维护位置之间相对于所述罩可移动，在该封闭位置中，每个密封盖封闭一个维护窗，在该维护位置中，每个密封盖腾出一个经由一个维护窗穿过该覆盖系统的路径，所述密封盖被设计成至少部分地安置在所述罩上，且-所述密封盖被设计成彼此独立地被从该封闭位置移动到该维护位置而不移动在其上安置所述密封盖的罩。因此，根据本专利技术的覆盖系统，提供了通过仅移除一个密封盖而不移动或移除所述罩来访问电解池的内部的可能性。这使形成一个穿过覆盖系统的受控尺度的开口同时将罩留在原位成为可能。对于诸如阳极组件改变的操作，这允许某些初步操作，诸如，在穿过覆盖系统的最小打开表面面积的情况下，锯穿在电解反应期间消耗的阳极组件周围形成的硬外皮。这限制了池气体排放到电解池外部并且防止了对电解池的热均衡的妨碍。电解池的相对侧意指位于一个中央平面(尤其是电解池的纵向中央平面)的任一侧上的侧。以此方式，每个罩被设计成在此中央平面的任一侧上延伸以同时安置在这两个相对侧上。所述罩和密封盖具有一个垂直的组件行程，从使所述罩的安装自动化的角度来看，该垂直的组件行程具有一个重要优点，因为不进行复杂的角度移动，与现有技术相反。根据一个优选的实施方案，所述密封盖具有纵向边缘，所述纵向边缘被设计成安置在所述罩的每一个上。通过使密封盖的一个边缘重叠在罩的一个边缘之上，分别在罩的整个长度和密封盖的整个长度上设置所述密封盖和所述罩之间的接合处的密封。根据一个优选的实施方案，所述密封盖具有一个限定两个纵向凸缘的T形横截面，所述罩具有一个限定两个纵向凸缘的倒置T形横截面，一个密封盖的每个凸缘安置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于密封通过电解池的侧限定的开口(116)的覆盖系统，该覆盖系统(1)包括多个罩(2)，其特征在于：每个罩(2)包括两个相对的支承边缘(4)，所述支承边缘被设计成从该电解池的限定该开口(116)的侧安置在该电解池的两个相对的侧上，以使得每个罩(2)在该开口(116)上方从该电解池的一侧延伸到另一侧，其中该覆盖系统(1)被设计成具有大体上平行于所述罩(2)的纵向维护窗(6)以腾出一个穿过多个罩(2)的预定路径，该覆盖系统(1)还包括密封盖(8)，每个密封盖(8)在一个封闭位置和一个维护位置之间相对于所述罩(2)可移动，在该封闭位置中，每个密封盖(8)封闭一个维护窗(6)，在该维护位置中，每个密封盖(8)腾出一个经由一个维护窗(6)穿过该覆盖系统(1)的路径，所述密封盖(8)被设计成至少部分地安置在所述罩(2)上，且其中所述密封盖(8)被设计成彼此独立地被从该封闭位置移动到该维护位置而不移动在其上安置所述密封盖(8)的罩(2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.27 FR 14001771.用于密封通过电解池的侧限定的开口(116)的覆盖系统，该覆盖系统(1)包括多个罩(2)，其特征在于：每个罩(2)包括两个相对的支承边缘(4)，所述支承边缘被设计成从该电解池的限定该开口(116)的侧安置在该电解池的两个相对的侧上，以使得每个罩(2)在该开口(116)上方从该电解池的一侧延伸到另一侧，其中该覆盖系统(1)被设计成具有大体上平行于所述罩(2)的纵向维护窗(6)以腾出一个穿过多个罩(2)的预定路径，该覆盖系统(1)还包括密封盖(8)，每个密封盖(8)在一个封闭位置和一个维护位置之间相对于所述罩(2)可移动，在该封闭位置中，每个密封盖(8)封闭一个维护窗(6)，在该维护位置中，每个密封盖(8)腾出一个经由一个维护窗(6)穿过该覆盖系统(1)的路径，所述密封盖(8)被设计成至少部分地安置在所述罩(2)上，且其中所述密封盖(8)被设计成彼此独立地被从该封闭位置移动到该维护位置而不移动在其上安置所述密封盖(8)的罩(2)。2.根据权利要求1所述的系统(1)，其中所述密封盖(8)具有纵向边缘，所述纵向边缘被设计成安置在所述罩(2)的每一个上。3.根据权利要求1和2中的任一项所述的系统，其中所述密封盖(8)具有一个限定两个纵向凸缘(10)的T形横截面，所述罩(2)具有一个限定两个纵向凸缘(12)的倒置T形横截面，一个密封盖(8)的每个凸缘(10)安置在一个邻近的罩(2)的一个凸缘(12)上，以使得该覆盖系统(1)具有互锁的罩(2)和密封盖(8)的交替。4.根据权利要求3所述的系统(1)，其中所述罩(2)和所述密封盖(8)的凸缘(10，12)具有一个L形截面，以使得一个罩(2)和一个密封盖(8)的互锁形成一个密封挡板。5.根据权利要求3或4所述的系统(1)，其中该覆盖系统(1)包括插入在每个密封盖(8)的凸缘(10)和其上安置每个密封盖(8)的邻近的罩(2)的凸缘(12)之间的密封装置。6.根据权利要求3到5中的任一项所述的系统(1)，其中，所述罩(2)和盖(8)水平地延伸且所述罩(2)的纵向凸缘(12)包括含有粉末材料(31)且具有一个顶部开口的通道，所述盖(8)的纵向凸缘(10)具有一个L形截面，以使得当所述罩(2)和所述盖(8)被互锁时，所述盖(8)的L形截面的一个端部穿过该通道中的该顶部开口被按压到该粉末材料内。7.根据权利要求6所述的系统，其中该粉末材料(31)含有氧化铝。8.根据权利要求6和7中的任一项所述的系统(1)，其中所述罩和/或盖包括一个盖板(32)，该盖板被安排成当该罩(2)和该盖(8)被互锁时关闭该通道的开口。9.根据权利要求5所述的系统(1)，其中该密封装置包括弹性密封件(14)，所述弹性密封件被设计成补偿该覆盖系统(1)的两个连续的罩(2)之间的相对变形的差异，一个密封盖(8)在封闭位置中被设计成在所述两个连续的罩(2)之间延伸。10.根据权利要求1到9中的任一项所述的系统(1)，其中所述罩(2)包括一个设置有至少一个加强肋(18)的表面(16)，所述至少一个加强肋被设计成限制所述罩(2)的弯曲。11.根据权利要求1到10中的任一项所述的系统(1)，其中所述罩(2)包括一个被设置有热绝缘装置的表面(16)。12.根据权利要求1到11中的任一项所述的系统(1)，其中所述罩(2)包括一个大体上纵向的管状主体(20)，该管状主体(20)限定一个腔，在该腔内安排热绝缘材料。13.根据权利要求1到12中的任一项所述的系统(1)，其中所述罩(2)包括一个设置有用于使池气体的流动偏转的偏转装置的下表面(16)。14.根据权利要求1到13中的任一项所述的系统(1)，其中所述密封盖(8)包括紧握装置，所述紧握装置被设计成允许每个密封盖(8)的大体上垂直提升而不移动所述罩且独立于其他密封盖。15.根据权利要求1到14中的任一项所述的系统(1)，其中所述密封盖(8)包括一个下支承表面(26)，该下支承表面被设计成允许所述密封盖(8)稳定地安置在一个罩...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·瑞纳乌迪尔，G·吉拉德，F·布伦，
申请(专利权)人：力拓艾尔坎国际有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA