JPS602395B2 - 使用された陽極に付着している電解浴凝固物を除去する方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はホールーェロ−（日ａｌｌ一Ｈｅｒｏｕｌｔ）
の方法によりアルミニウムを製造するための樋解糟から
取り出された使用された乃至便用済のプリベーク陽極上
に付着している電解裕凝固物をけずり落して除去する方
法及び装置に係る。

前記の電解槽では各陽極素子が成形され且つプリベーク
された炭素質ブロツクからなる。

該ブロツクは幾つかの閉鎖される穴を有しており、懸吊
及び電気的手段が特定鋳鉄の流し込みにより、又は時と
して炭素質ペーストを使用しこれらの突に＝埋込まれて
いる。前記手段は通常鋼の丸綾で形成されており、一多
くの場合２個乃至６個−、陽極バー上に鎖錠される懸吊
ロツドに溶着された導蟹端子乃至差込レツグにより連結
されている。このようなシステムは、いずれもＡＬＵＭ
ＩＮＩＵＭＰＥＣｍＮＥＹ名義であるフランス特許第１
５１９４７５号（米国特許第３３５１５４６号）及び第
１，２３５０４０７号（米国特許第４１１９５０５号）
などに記載されている。

消耗性陽極部材が消耗した場合は使用された乃至便用済
陽極全体を交換するが、この中には回収及びリサイクル
使用が可能な次の４素子が含まれている：一新しいプリ
ベーク陽極に理込んで再使用される懸吊導体ロツド一美
込みレツグ、−適切に処理した後陽極ペーストの一成分
として使用される消耗性炭素陽極部材、−凝固物として
作動中の陽極上に蓄積し、適切な処理を受けた後電解槽
内に再導入される露解浴、−並びに、新しい陽極の固定
に使用される固着用鋳鉄。

本発明は使用済の陽極システムからの電解裕凝固物の分
離に係る。通常この操作は、スクレーパ、スクールハン
マ（ｍａｒにａｕｘｐｉｑｕｅは）、振動式又は非振動
式推進機械、たがね（ｂｕｒｉｎｅｍｓｐｏｕｓｓｅｍ
ｓ）、ハローなどによる多少とも機械化された手段を用
いて実施され、時として使用済陽極から分離された格を
排出するための振動台の作用により完了するが、このよ
うな従釆の装置では熱気、騒音及び捕集し縫い塵芥に満
ちた苛酸な条件下にオペレータが常駐し作業を行なわな
ければならない。

前述のフランス特許第２３５０４０７号には圧力と衝撃
とによって凝固物を破砕する装置が開示されている。

この装置は半アーチ形の操作機に使用済の陽極を取付け
ることができ、使用済の陽極を取出す時に電解槽上で作
動する。前記の装置は、しかし乍らフツ素質廃棄物の補
集排出に関する今日の種々の要求に最遠適応し得ない。

何故ならこの装置を使用するには電解槽の被処理部分を
開放しておかなければならず、そのため該部分が空気に
触れてフツ素が大気中に発散し、その結果電解槽の熱平
衡に乱れが生じるからである。更に、ＡＬＵＭＩＮｍＭ
ＰＥＣＨＩＮＥＹ名義のフランス特許第２３２４７６１
号（米国特許第４０４９５１８号）、第２３３３０６０
号（米国特許第４０７２５９７号）、第２３４３８２６
号（米国特許第４０９０９３び号）、第２４２３５払号
（米国特許第４２１０５１４号）、第２４２５４８２号
（米国特許第４１６９０３４号）、第２４２７７６０号
（米国特許第４２００５１３号）に開示されている１８
００００アンペア電解槽の如く、出力が大きくてアルミ
ナの供Ｖ給が従来のスケールプレー力を使用せず正確に
実施される最新電解槽ではその機能条件に起因して極め
て硬質で厚みもより大きい電解裕凝固物が電解槽の表面
に凝固するために、単なる振動又は簡単な空気圧工具で
は消耗性炭素陽極部材上の凝固物を除去することはでき
ない。

本発明は前記に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、アルミニウム電解槽で使用済の電解裕凝
固物が付着している陽極を、電解槽で使用されたままの
状態で台枠に支持し、凝固物を除去し易い状態で機械的
に除去する方法と装置を提供することにある。

本発明によれば前記の目的はホル−ェローの方法により
アルミニウムを製造するための電解槽から取出された使
用済陽極上の電解裕凝固物をけずり落し‘こより除去す
る方法であって、前記使用済陽極は消耗性炭素陽極部村
を含んでおり、懸吊導体ロツドに落着された複数の導函
端子乃至差込レツグがこの消耗性陽極部材の中に鰻込ま
れており、使用済の陽極を水平軸を中心に煩鼠する台枠
上に配置し、該台枠を倒して懸吊導体ロツドをほぼ水平
にもたらし、前記の差込レツグと消耗性陽極部村とに付
着している電解裕凝固物を、衝撃と静力学的圧力とによ
り機能を果たす工具の作用下で破砕し、最後に重力によ
って落下する電解裕凝固物を受容手段内に補集する方法
を提供することによって達成される。

好ましくは、電解裕凝固物の破砕は、複数の連続作業段
階に分け、各段階の間毎に懸吊導体。

ツドの鞠とほぼ合致する軸を中心に使用済の陽極を限定
的に回転させて実施する。好ましくは、この場合凝固物
の破砕はいずれの段階においても前記の衝撃及び静力学
的圧力による工具の、鞠を垂直に保持したままの移動、
即ち該垂直と台枠を懐ける軸とに対し平行な移動と該垂
直軸に平行で談合枠を懐ける軸に直交する移動とを粗合
せることにより実施する。

本発明の別の目的は前記方法を実施するための装置を提
供することにある。本発明の別の目的は、アルミニウム
を製造するための電解槽で使用された使用済陽極に付着
している電解裕凝固物を除去するための装置であって、
前記使用済の陽極は、 電解の際に下端側が電解裕中に浸潰されており、蚤解浴
に浸潰された部位の表面から消耗され且つ上端側に電解
裕凝固物が付着された消耗性炭素陽極部村と、この消耗
性炭素陽極部材に電解のための電流を導くためにこの陽
極部材の上面に鉛直に夫々接続されており電解の際に前
記の陽極部材の電解浴凝固物が付着した部位の近傍に該
電解裕凝固物が付着された複数の導亀端子と、この導電
端子を電源に接続し且つ該導電端子と前記陽極部材とを
垂直方向に懸吊している懸吊導体ロツドとからなり、前
記の装置は、前記の電解槽で使用された使用済の陽極を
鉛直のままで支持すべく構成されており、前記使用済の
陽極を煩ける軸線と前記懸吊導体ロツドの中心軸と同軸
の回転軸線とを有する台枠と、この台枠に支持された前
記使用済の陽極を台枠とともに前記の額ける鞠線を中心
に預ける手段と、額けられた前記使用済の陽極を台枠と
ともに前記の回転軸を中心に回転する手段と、回転して
いる前記使用済の陽極に付着している除去されるべき凝
固物に衝撃力を付与する手段と、衝撃力の付与により落
下する亀鱗裕凝固物を回収するために前記使用済陽極よ
り下部に配置された電解裕凝固物を回収する手段とから
なる使用された陽極に付着している電解裕凝固物を除去
するための装置を提供することによって達成される。

以下、該装置の種々の部分を示す添附図第１図乃至第４
ｂ図に基づき、より詳細な説明を行なう。但し、これら
図面は単なる具体例を示しているのであって、本発明を
制約するものではない。図示の装置は互に協働する２つ
の別個部分、即ち使用済陽極を支持する台枠と使用済陽
極に衝撃力を付与する手段とから成っている。‘１｝
使用済陽極を支持する台枠 談合枠は以下の機能を果たす。

−電解槽より取り出された使用済陽極を、電解槽で使用
された鉛直のままで支持する機能、−使用済陽極の配置
及び固定、一使用済陽極をけずり落し位置へ鏡蟻する機
能、−懸吊導体ロツドの軸とほぼ合致する軸を中心にし
て使用済陽極を限定的且つ連続的に回転させる機能、−
電解裕凝固物の回収。

使用済陽極の支持台枠は基本的にビームで形成された台
枠１を有しており、台枠１はモータ（図示せず）により
軸受３，３′上の軸２を中心に回転し得る。

台枠１は使用済の陽極の配置とセンタリングとに使用さ
れるガイド６を備えた１つ又は複数（図面では３つ）の
陽極支持部材５を支持する一方、懸吊導体ロツド８の固
定手段乃至鎖錠手段１をも支持部材５と同数支持してい
る。各使用済の陽極は複数の導電端子乃至差込レツグ９
と消耗性炭素陽極部材１０とを含んでいる。これら使用
済の陽極の１つに、除去すべき電解裕凝固物が占め得る
範囲の限界を点線で示した。各陽極支持部材５には、ロ
ツド８の軸とほぼ合致する軸１２を中心に使用済の陽極
を夫々別個に回転させるためのモータ付手段１１が具備
されている。支持アーム１３上の陽極ロツド固定手段７
には新規な特性が幾つかある。

即ち固定手段７は固定部１４と２つの同一部材１５ａ及
び１５ｂから成る回転部１５とを有しており、小さめで
はあるが懸吊導体ロツド８の軸１２とほぼ合致する軸を
中心として回転が十分可能である程度の間隙をもって、
該回転部が固定部にボルト１６で締付けられている。こ
れら回転部村１５ａ及び１５ｂは藤吊ロツド８の横断面
と適合するくり抜き部１７を有している。固定部１４は
ボルト１８ゴム又は他のェラストマで形成された緩衝ブ
ロツク１９とを介して支持アーム１３に固定されている
。

該固定部又は、けずり落し装置から台枠への振動の伝達
をズ和風こ減少する２つのゴム製ストツプ２０を介して
支持アーム１３に当接される。このような台枠１を使用
すれば、各使用済の陽極を該陽極に付着している除去さ
れるべき凝固物に衝撃力を付与する手段に対し、電解裕
凝固物を迅速且つ完全に排除するのに最も有利な連続的
位置に配置することができる。

ビーム形台枠１はジャツキ２１の作用で自己の軸を中心
に回転し、通常は、ロツド８が水平か又は水平線に対し
比較的小さい角度例えば約２び以下（この値に限定はさ
れない）の角度を形成するような位置まで使用済の陽極
を頚倒すべく９０ｏ回転し得る。本発明の好ましい−具
体例の装置では、懸吊導体ロツド８を衝撃力を付与する
手段の側に配置するよう台枠１が回転する。

鏡けられた位置で使用済陽極は格のスケールを重力によ
って回収する装置の上方に配置される。

この具体例の装置では、前記の回収手段が使用済の陽極
からの離脱した凝固物を通過させるような大きさの孔を
持つ格子２２を有している。

該格子の最大寸法は後続処理を行なう装置との関連にお
いて選択されている。該格子の下方に漏斗（図示せず）
を配置し、これを介してベルトコンベヤに軍鯛浴凝固物
を送り、公知のリサィクリング装置（磁気により鉄分除
去、粉砕、カリブレ−ション、等うまで運搬するように
してもよい。より有利には、陽極支持部材５と格子２２
との閥の空間で作動するアスピレータを前記台枠１に備
えるとよい。

この場合通路２３は適当なフィル夕を具備したアスピレ
ータに接続される。■ けずり落しの手段乃至使用済陽
極に衝撃力を付与する手段この手段は所謂けずり落しの
機能、即ち使用済陽極の消耗性陽極部材の上部及び差込
レツグに付着した電解裕凝固物に衝撃力を付与すべく衝
撃と静力学的圧力とで破砕する機能、を果たす。

理論的には空気圧装置でもげずり落し作業を行うことは
可能であるが、静力学的圧力と衝撃とを同時に与え且つ
振幅及び振動数がこの作業の特定条件に最適であるよう
調整される油圧制御式衝撃工具を使用する方が作業をよ
り速く、より効果的に且つより完肇に実施できることが
確認された。

油圧式「コンクリートプレー力」の類の工具であれば申
し分ない。適切なつるはし形先端２５を備えた該工具２
４は多くの関節を持つ蓮節アーム２６上に載直されてい
る。

該アームは油圧ジャツキ３２及び３３によって制御され
、前記工具をその軸３４を常にほぼ垂直に維持しながら
様々に移動させることができる。本発明の具体例の使用
済陽極に付着した電解裕凝固物を除去する装直における
アームは衝撃工具２４を振幅０．５ので水平方向に、１
．５机で垂直方向に移動させることができる。

更に、アーム２６と制御ジャツキ３２，３３とから成る
使用済陽極に衝撃力を付与する手段はビーム形台枠１と
平行に移動して陽極支持部材５に対し任意の位置に配置
される。

これら３種類の運動を粗合せれば、つるはし形先端２５
は、各使用済の陽極毎に電解裕凝固物が蓄積し得る体積
に全面的に接近し得る。

これらアーム及びジャツキはオペレータの操作によりレ
ール３６上を移動し得るキャビン３５に固定されている
と有利ではある。該キャビン３５はオペレータが好まし
い条件下で作業できるよう、防音されていると共に櫨過
された空気が斑給されるとよい。以上の如く、本発明に
よる使用済の陽極に付着している電解浴凝固物を除去す
る方法及び装置によれば、アルミニウム製造用電解槽中
で電解中に電解裕凝固物が付着した消耗性炭素陽極部材
と導電端子とを有する使用済の陽極は、機械的衝撃力を
付与され易く、且つ除去された凝固物が回収され易いよ
うに、中心軸を中心にして回転できる台枠上に配置され
て機械的に処理される。

例えば、１８００００アンペアの電解槽より取出された
使用済陽極に本発明の好ましい具体例の装置を使用すれ
ば、衛生面でも安全面でも申し分のない条件下で５分も
かけずに電解裕凝固物を除去することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は使用済の陽極が支持位置（点線）とこすり落し
位贋（実線）とで示されている本発明の好ましい具体例
の全体説明図、第２図及び第３図は一列に並置された３
つの使用済陽極に付着した電磁裕凝固物を除去する装置
中の使用済陽極の支持、固定化、傾斜及び回転を行なう
台枠の断面図及び平面図、第４ａ図は藤吊導体ロツド固
定手段の詳細図、第４ｂ図は第４ａ図ＡＡ′線の断面図
である。 １・・・・・・台枠、３，３′・・・・・・軸受、５…
・・。 陽極支持部材、６・・・・・・ガイド、７・・・・・・
固定手段、８・・・・・・懸吊導体ロツド、９・・・・
・・差込レツグ、１０・・・・・・消耗性炭素陽極部材
、２１，３２，３３・・・・・・ジャツキ、２２・・・
・・・格子、２４・・・・・・衝撃工具、２６・・・・
・・蓮節アーム、３５・・・・・・キャビン。ＦＩＧ，
Ｉ ＦＩＧ，！２ ＦＩＧ，３ ＦＩＧ，４ａ ＦＩＧ，４ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ホールーエローの方法でアルミニウムを製造するた
   めの電解槽から取出された使用された陽極に付着してい
   る電解浴凝固物をけずり落しによつて除去するための方
   法であつて、前記使用された陽極は消耗性炭素陽極部材
   を有しており、該消耗性炭素陽極部材には懸吊導体ロツ
   ドに溶着された複数の導電端子が差込まれており、この
   方法は、前記使用された陽極を水平軸を中心に傾け得る
   台枠上に配置し、該台枠を傾けて懸吊導体ロツドをほぼ
   水平にもたらし、衝撃と静力学的圧力とにより機能を果
   す工具の作用下で前記導電端子と消耗性炭素陽極部材と
   に付着している電解浴凝固物を破砕し、且つ重力によつ
   て落下する電解浴凝固物を受容手段内に回収することか
   らなる使用された陽極に付着している電解浴凝固物を除
   去する方法。 ２ 前記の電解浴凝固物の破砕を多数の連続的段階に分
   けて実施し、各段階の合間に前記使用された陽極を懸吊
   導体ロツドの軸とほぼ合致する軸を中心に限定的に回転
   させる特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 前記の各段階の電解浴凝固物破砕作業が衝撃及び静
   力学的圧力工具の該工具の垂直軸に従う移動の組合せ、
   即ち該垂直軸と台枠を傾ける軸とに平行な移動と該垂直
   軸に平行で台枠を傾ける軸に直交する移動との組合せに
   より実施される特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ４ アルミニウムを製造するための電解槽で使用された
   陽極に付着している電解浴凝固物を除去するための装置
   であつて、 前記使用された陽極は、 電解の際に下端側が電解浴中に浸漬されており、電解
   浴に浸漬された部位の表面から消耗され且つ上端側に電
   解浴凝固物が付着された消耗性炭素陽極部材と、 この
   消耗性炭素陽極部材に電解のための電流を導くためにこ
   の陽極部材の上面に鉛直に夫々接続されており、電解の
   際に前記の陽極部材の電解浴凝固物が付着した部位の近
   傍に該電解浴凝固物が付着された複数の導電端子と、こ
   の導電端子を電源に接続し且つ該導電端子と前記陽極部
   材とを鉛直方向に懸吊している懸吊導体ロツドとからな
   り、 前記の装置は、 前記の電解槽で使用された陽極を鉛直のままで支持す
   べく構成されており、前記使用された陽極を傾ける軸線
   と前記懸吊導体ロツドの中心軸と同軸の回転軸線とを有
   する台枠と、この台枠に支持された前記使用された陽極
   を台枠とともに前記の傾ける軸線を中心に傾ける手段と
   、 傾けられた前記使用された陽極を台枠とともに前記
   の回転軸線を中心に回転する手段と、回転している前記
   使用された陽極に付着している除去されるべき凝固物に
   衝撃力を付与する手段と、 衝撃力の付与により落下す
   る電解浴凝固物を回収するために前記使用された陽極よ
   り下部に配置された電解浴凝固物を回収する手段とから
   なる使用された陽極に付着している電解浴凝固物を除去
   するための装置。 ５ 前記の電解浴凝固物に衝撃力に付与する手段がほぼ
   垂直な軸を持つ振動及び静力学的圧力発生器に固定され
   たつるはし状部材を有しており、且つ該手段をその垂直
   軸に従い該垂直軸と平行に移動させる手段に接続されて
   いる特許請求の範囲第４項に記載の装置。 ６ 前記台枠は前記台枠を支持する支持部材を有してお
   り、該支持部材は懸吊導体ロツドの鎖錠手段を有してお
   り、該鎖錠手段が固定部と２つの同一部材から成る回転
   部とで構成されており、これら両部材が懸吊導体ロツド
   の軸とほぼ合致する軸を中心として回転するに十分な程
   度の間隙が生じるよう多数のボルトで固定部に締付けら
   れており、懸吊導体ロツドの横断面にほぼ適合するくり
   抜き部が該両機素に形成されている特許請求の範囲第４
   項に記載の装置。 ７ 前記固定部がボルトで支持アームに固定されており
   、該支持アームが前記の振動を減衰する手段により該ボ
   ルトから隔離されている特許請求の範囲第５項又は第６
   項に記載の装置。 ８ 前記の鎖錠手段の固定部が前記の振動を減衰する手
   段を介して支持アームに当接されている特許請求の範囲
   第６項又は第７項に記載の装置。