本发明专利技术涉及用于从电解槽导出熔融液体的系统、方法和装置。在一个实施例中，系统包括容器和电特性检测仪。容器包括适于容纳熔融液体的本体和喷管。喷管包括底部、顶部以及使底部和顶部相连的通道。电特性检测仪连接到容器并且被配置成当熔融液体经由通道进入容器的本体中时确定与熔融液体相关的电特性。当确定与熔融液体相关的电特性已经达到预定阀值时，可以改变与从容器中排出的熔融液体相关的过程参数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使金属电解槽放液的系统、方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求于2008年10月15日提交的US专利申请No. 12/252，312，标题为“用于使金属电解槽放液的系统、方法和装置(SYSTEMS，METHODS，AND APPARATUS FOR TAPPING A METAL ELECTROLYSIS CELL，)”的优先权，其全部内容通过引用并入本申请。
技术介绍
电解槽是容纳电解质的容器，外部产生的电流经由电极系统(例如阳极和阴极) 通过电解质从而改变材料的成分。例如，铝化合物(例如Al2O3)可以经由电解槽分解为纯金属铝(Al)。金属产生之后，一般经由熔炉(crucible)和真空抽吸系统从电解槽排出。
技术实现思路
大体上，本申请涉及从电解槽导出液体(如熔融的铝)的系统、方法和装置。这些系统、方法和装置可以利用检测与从电解槽导出的液体相关的至少一种电特性的电特性检测仪以便于第一类型液体从电解槽排出，同时限制第二类型液体的排出。一方面，提供从电解槽导出液体的系统。在一种方法中，系统包括容器和电特性检测仪。容器包括适于容纳熔融液体的本体和具有与容器的本体相连的底部(base portion) 的喷管。喷管包括适于配合电解槽的熔融液体的顶部(tip portion)和使底部和顶部相连的通道。电解槽的熔融液体可以经由通道进入容器的本体中。在一个实施例中，熔融液体包括熔融金属和电解质中的至少一种，但是在其他实施例中熔融液体可以包括其他组分。电特性检测仪连接到容器，并且被配置成当熔融液体经由通道进入容器的本体中时确定与熔融液体相关的电特性。在一个实施例中，电特性检测仪可以经由第一感知接触部连接到喷管的第一部分。电特性检测仪可以经由第二感知接触部连接到喷管的第二部分。喷管的第一部分可以与喷管的第二部分电绝缘。当熔融液体出现在通道内时，电特性检测仪可以被配置成经由第一和第二感知接触部确定与熔融液体相关的电特性。当电特性检测仪确定与熔融液体相关的电特性已经达到预定阀值时，电特性检测仪可以输出警报信号。在一个实施例中，电特性与熔融液体的电阻相关。当电特性检测仪确定与熔融液体相关的电阻已经达到预定的电阻率阀值时，电特性检测仪输出警报信号。在一个实施例中，电特性与熔融液体的电势相关。当电特性检测仪确定与熔融液体相关的电势已经达到预定的电势阀值时，电特性检测仪输出警报信号。在一个实施例中，电特性与熔融液体的电流相关。当电特性检测仪确定与熔融液体相关的电流已经达到预定的电流阀值时，电特性检测仪输出警报信号。在一个实施例中，电特性检测仪可以被配置成当电特性检测仪确定与熔融液体相关的电特性指示存在过量的第一类型液体时输出警报信号。例如，电特性检测仪可以被配置成当电特性检测仪确定与熔融液体相关的电特性指示熔融液体中存在过量电解质时输出警报信号。在另一个实施例中，电特性检测仪可以被配置成当电特性检测仪确定与熔融液体相关的电特性指示熔融液体中存在过量金属时输出警报信号。系统可以包括与电特性检测仪电连通的感觉指示器。感觉指示器可以被配置成接收电特性检测仪的警报信号。感觉指示器可以被配置成输出感觉输出以响应于响应警报信号。在一个实施例中，感觉输出可以是视觉警报和听觉警报的至少一种。另一方面，提供从电解槽中导出液体的方法。在一种方法中，方法包括通过容器的喷管使电解槽中的熔融液体通过的步骤，和在通过步骤期间并且当熔融液体位于容器的喷管中时，检测与熔融液体相关的电特性。在一个实施例中，检测与熔融液体相关的电特性的步骤可以包括使电流最接近(proximal)第一感知接触部和第二感知接触部而通过的步骤，其中第一和第二感知接触部能够与容器和熔融液体中的至少一个电连通。检测步骤可以包括经由(i)第一和第二感知接触部和(ii)与第一和第二感知接触部电连通的电特性检测仪，来测量与熔融液体相关的至少一种电特性。在一个实施例中，伴随与熔融液体相关的电特性的检测步骤，可以经由电特性检测仪输出警报信号。响应于该输出步骤，可以提供感觉输出。当电特性达到预定阀值时， 可以改变过程参数。在一个实施例中，改变过程参数的步骤可以包括下列的一个或多个步骤(i)降低进入容器的熔融液体的流速，(ii)将喷管的顶部重新定位到电解槽中的不同位置，并且(iii)终止通过熔融液体步骤(即，停止熔融液体流入容器)。上文中提及的多个方面的不同方面可以合并以产生系统、方法和/或装置，以便从电解槽中排出熔融液体和/或调整与从电解槽中排出熔融液体相关的过程参数。此外， 本申请的这些以及其它的方面、优势、和新颖的特征会在接下来的描述中被部分地阐述，而且在查看下面的描述和附图之后对本领域技术人员而言将变得显而易见，或者可以通过实践本专利技术而得知。附图说明图1是根据本申请的有用的容器的一个实施例的透视图。图2是图1的喷管的一个实施例的透视图。图3是示出涉及图1的容器的电路图的一个实施例的示意图。图4是图1的电特性检测仪的一个实施例的示意图。图fe是在检测与熔融液体相关的电特性中有用的方法的一个实施例的流程图。图恥是在检测与熔融液体相关的电特性中有用的方法的一个实施例的流程图。具体实施例方式现在将详细参考附图，附图至少帮助示出本申请的各种相关的实施例。大体上，本申请涉及用于从电解槽导出液体(例如熔融的铝)的系统、方法和装置。这些系统、方法和装置可以利用电特性检测仪，电特性检测仪检测与从电解槽中导出的液体相关的至少一种电特性，以便于从电解槽中排出第一类型液体，同时限制第二类型液体的排出。例如，现在参考图1和图2，电特性检测仪20可以与容器10电连接。容器10 (例如熔炉)具有适于容纳熔融金属(未示出)的本体11。容器10也具有喷管12，喷管12包括底部13、顶部14和使底部13与顶部14相连的管道部15。喷管是与容器相连接的部件，容器允许液体进出容器。喷管12的底部13与容器10的本体11相连，并且喷管12内布置有通道17。通道17从喷管12的顶部14至少延伸到喷管12的底部13，以便于液体流入容器10的本体11。换言之，通道17便于液体在喷管12的顶部14与容器10的本体11之间连通。喷管12的顶部14适于配合电解槽中的熔融液体(未示出)。熔融液体是在升高的温度下具有液体形式的任何元素或化合物。例如，在铝电解槽中，金属铝(Al)和/或冰晶石(Na3AlF6)可以构成熔融液体的至少一部分。电解槽是包含电解质的容器，经由电极系统(例如阳极和阴极)使外部产生的电流通过电解质从而改变材料的组分。例如，铝化合物(例如Al2O3)可以经由电解槽分解为纯金属铝(Al)。在所示的实施例中，喷管12包括使喷管16a的第一部分与喷管16b的第二部分电隔离的电隔离器22。电隔离意味着使一种材料与另一种材料分开，以便限制或消除两种材料之间的电连通。电特性检测仪20可以经由电线112和114、以及经由两个感知接触部21a 和21b与喷管12相连接，其中第一感知接触部21a与喷管16a的第一部分相关而第二感知接触部21b与喷管16b的第二部分相关，并且电特性检测仪20可以被配置成检测与通过喷管12并进入容器10的本体11中的熔融液体相关的电特性。在操作中，电解槽中的液体可以经由与喷管12相连的真空单元(未示出)从电解槽中排本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种系统，包括：（ａ）容器，其中所述容器包括：（ｉ）本体，其中所述本体适于容纳熔融金属；和（ｉｉ）喷管，包括底部、顶部和使所述底部与所述顶部相连的通道；其中所述底部与所述容器的所述本体相连；其中所述顶部适于配合电解槽中的熔融液体；并且其中所述电解槽中的所述熔融液体可以经由所述通道进入所述容器的所述本体中；并且（ｂ）与所述容器连接的电特性检测仪，其中所述电特性检测仪被配置成当所述熔融液体经由所述通道进入所述容器的所述本体中时确定与所述熔融液体相关的电特性。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US12/252,3122008年10月15日v1.一种系统，包括(a)容器，其中所述容器包括(i)本体，其中所述本体适于容纳熔融金属；和( )喷管，包括底部、顶部和使所述底部与所述顶部相连的通道；其中所述底部与所述容器的所述本体相连；其中所述顶部适于配合电解槽中的熔融液体；并且其中所述电解槽中的所述熔融液体可以经由所述通道进入所述容器的所述本体中；并且(b)与所述容器连接的电特性检测仪，其中所述电特性检测仪被配置成当所述熔融液体经由所述通道进入所述容器的所述本体中时确定与所述熔融液体相关的电特性。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述熔融液体包括熔融金属和电解质的至少一种，其中所述电特性检测仪被配置成当所述电特性检测仪确定与所述熔融液体相关的所述电特性指示在所述熔融液体中存在过量电解质时输出警报信号。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述熔融液体包括熔融金属和电解质中的至少一种，其中所述电特性检测仪被配置成当所述电特性检测仪确定与所述熔融液体相关的所述电特性指示在所述熔融液体中存在过量金属时输出警报信号。4.根据任一项上述权利要求所述的系统，进一步包括与所述电特性检测仪电连通的感觉指示器，其中所述感觉指示器被配置成接收所述电特性检测仪的所述警报信号，其中所述感觉指示器被配置成输出感觉输出以响应于所述警报信号，并且其中所述感觉输出是视觉警报和听觉警报的至少一种。5.根据任一项上述权利要求所述的系统，其中所述电特性检测仪经由第一感知接触部连接到所述喷管的第一部分；其中所述电特性检测仪经由第二感知接触部连接到所述喷管的第二部分；并且其中所述喷管的所述第一部分与所述喷管的所述第二部分电隔离。6.根据权利要求5所述的系统，其中，当所述熔融液体在所述通道内出现时，所述电特性检测仪被配置成经由所述第一和第二感知接触部来确定与所述熔融液体相关的所述电特性。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述电特性检测仪被配置成当所述电特性检测仪确定与所述熔融液体相关的所述电特性已经达到预定阀值时输出警报信号。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述电特性与所述熔融液体的电阻相关，并且其中所述电特...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·鲍里诺，
申请(专利权)人：美铝公司，
类型：发明
国别省市：US
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