NO162954B

NO162954B - DEVICE FOR A VEHICLE FOR THE TRANSPORT OF POWDERED MATERIALS LIKE ALUMINUM OXYDE.

Info

Publication number: NO162954B
Application number: NO874491A
Authority: NO
Inventors: Bernt Nagell
Original assignee: Norsk Hydro As
Priority date: 1987-10-28
Filing date: 1987-10-28
Publication date: 1989-12-04
Also published as: NO874491L; NO874491D0; NO162954C

Abstract

Et kjøretøy (1) for transport av pulverformig materiale, spesielt transport av. aluminiumoksyd til punktmatede elektrolyseceller for fremstilling av aluminium, omfatter et hjulbårent chassis hvorpå er anordnet en beholder eller tank (2) som rommer det pulverformige materialet, et i beholderen anordnet inntak (7) og utløp (8). for materialet, en til uttaket tilkoblet. tømmeledning (9), samt i bunnen av tanken. anordnede midler for fluidisering eller. midler for mekanisk fremmating av materialet til utløpet (8).Innvendig, i hele tømmeledningens (9) lengde er det anordnet en fluidiseringsvegg (10) i form av en gass- eller luftgjennomtrengelig plate e.l. som deler tømmeled-ningen i en øvre del (11) hvori pulvermaterialet er innrettet til å transporteres og en underliggende del (12) hvortil det er koblet en gass-/trykkluftsledning (13).Videre er det tilveiebrakt midler for fremskaffelse av en netto løftehøyde (H) som er nødvendig for å kunne transportere materialet til et ønsket nivå, f.eks. dagtank (14) i en elektrolysecelle, over gulvnivå.A vehicle (1) for the transport of powdered material, in particular the transport of. alumina for point-fed electrolytic cells for the production of aluminum, comprises a wheeled chassis on which is arranged a container or tank (2) which contains the powdered material, an inlet (7) and outlet (8) arranged in the container. for the material, one to the outlet connected. drain line (9), as well as at the bottom of the tank. means for fluidizing or. means for mechanically advancing the material to the outlet (8). Internally, along the entire length of the discharge line (9), a fluidizing wall (10) in the form of a gas or air permeable plate or the like is provided. which divides the discharge line into an upper part (11) in which the powder material is arranged to be transported and an underlying part (12) to which a gas / compressed air line (13) is connected. Furthermore, means are provided for providing a net lifting height. (H) which is necessary to be able to transport the material to a desired level, e.g. day tank (14) in an electrolytic cell, above floor level.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved kjøretøy for transport av pulverformig materiale, spesielt transport av aluminiumoksyd til punktmatede celler for fremstilling av aluminium som angitt i ingressen til vedh«jftede krav 1. The present invention relates to a device by vehicle for the transport of powdery material, in particular the transport of aluminum oxide to point-fed cells for the production of aluminum as stated in the preamble to attached claim 1.

Med pulverformig materiale menes i denne forbindelse fluidi-serbart materiale, dvs. pulvermaterialer hvis granulometri og kohesjon er slik at gjennomløpshastigheten for innblåst luft langsomt fremtvinger dekohesjon mellom partiklene og en reduksjon av de interne friksjonskrefter slik at den således dannende suspensjon i det alt vesentlige oppfører seg som et homogent fluid. Et slikt pulver kan f.eks. være aluminiumoksyd som, som nevnt innledningsvis, anvendes ved fremstilling av aluminium. In this context, powdery material means fluidizable material, i.e. powder materials whose granulometry and cohesion are such that the flow rate of blown-in air slowly forces decohesion between the particles and a reduction of the internal frictional forces so that the suspension thus formed essentially behaves as a homogeneous fluid. Such a powder can e.g. be aluminum oxide which, as mentioned at the outset, is used in the production of aluminium.

Når det gjelder fremstilling av aluminium, skjer denne pr. idag i to typer celler, nemlig i celler med forbrente anoder (prebaked) og Søderberg elektrolyseceller. When it comes to the production of aluminium, this takes place per today in two types of cells, namely in cells with burnt anodes (prebaked) and Søderberg electrolysis cells.

Ved bygging av nye anlegg installeres idag i vesentlig grad elektrolyseceller av prebaked typen, på grunn av disses fortrinn bl.a. når det gjelder redusert forurensning og øket energiutbytte. Både ved nyinstallasjoner og i eldre prebaked anlegg er det tatt i bruk punktmaterteknologi for tilførsel av aluminiumoksyd (eventuelt også andre tilsatsmaterialer) During the construction of new facilities, electrolysis cells of the prebaked type are installed to a significant extent today, due to their advantages, i.a. in terms of reduced pollution and increased energy yield. Both in new installations and in older prebaked plants, point feeder technology is used for the supply of aluminum oxide (possibly also other additive materials)

til cellene. Aluminiumoksydpulveret oppbevares i "dagtanken" på cellene og blir transportert til disse via et rør- eller rennesystem (pneumatisk) fra en sentralt beliggende silo. Slike system er driftssikre og rasjonelle, men representerer store økonomiske investeringer. to the cells. The aluminum oxide powder is stored in the "day tank" on the cells and is transported to these via a pipe or chute system (pneumatic) from a centrally located silo. Such systems are reliable and rational, but represent large financial investments.

Selv om det ikke lenger, eller i liten grad installeres elektrolyseceller av Søderberg-typen, består en stor del av nåværende aluminiumproduksjonskapasitet av slike celler. Disse er imidlertid ikke forsynt med punktmateteknologi, Although electrolysis cells of the Søderberg type are no longer, or to a small extent, installed, a large part of current aluminum production capacity consists of such cells. However, these are not equipped with point feed technology,

dvs. at det ved tilførsel av aluminiumoksyd til cellene fremdeles benyttes hjulgående oksydvogner. i.e. that when aluminum oxide is supplied to the cells, wheeled oxide carts are still used.

Utfra en økonomisk synsvinkel vurderes nå i stadig større grad å rasjonalisere driften av Søderberg-cellene ved bl.a. From an economic point of view, it is now increasingly being considered to rationalize the operation of the Søderberg cells by e.g.

å innføre punktmateteknologi, fremfor å bytte ut cellene med prebaked celler. Man står i så tilfelle overfor to alterna-tiver: a) Å installere et nytt pneumatisk rør-, belte- eller rennesystem som transporterer aluminiumoksyd til dagtanker på to introduce point feeding technology, rather than replacing the cells with prebaked cells. In such a case, one is faced with two alternatives: a) To install a new pneumatic pipe, belt or chute system that transports aluminum oxide to day tanks on

cellene fra en sentralt beliggende silo, eller the cells from a centrally located silo, or

b) benytte ét oksydkjøretøy til denne transport. b) use one oxide vehicle for this transport.

Det første alternativ betinger høye investeringer, men gir The first option requires high investments, but provides

lave driftskostnader, mens det for det andre alternativets vedkommende vil være omvendt, dvs. lave investeringskostnader, men noe høyere driftskostnader. low operating costs, while for the second alternative it will be the other way around, i.e. low investment costs, but somewhat higher operating costs.

De nåværende oksydkjøretøy vil ikke kunne benyttes til transport av aluminiumoksyd under pkt. b) uten å måtte ombygges, idet det ikke kan tappes/pumpes oksyd fra disse til et nivå over gulvplan (dagtankene vil være beliggende 1,5 - 2,0 m over gulvplan). The current oxide vehicles will not be able to be used for the transport of aluminum oxide under point b) without having to be rebuilt, as oxide cannot be drained/pumped from these to a level above floor level (the day tanks will be located 1.5 - 2.0 m above floor plan).

Hvorvidt alternativ b) er økonomisk attraktivt i forhold til alternativ a) vil således i vesentlig grad bero på hvor store ombygningskostnadene vil være for oksydkjøretøyene og hvor driftssikre disse er. Whether alternative b) is economically attractive in relation to alternative a) will therefore depend to a significant extent on how large the conversion costs will be for the oxide vehicles and how reliable these are.

I US patentskrift nr. 3.616.440 er det vist et oksydkjøretøy av konvensjonell type og som omfatter en oksydtank hvor det i bunnen er anordnet en fluidiseringsinnretning i form av en fluidiseringsvegg. Under fluidiseringsveggen som er svakt hellende mot et oksydutløp ved tankens nedre sidekant, er det anordnet tilførselsledninger for trykkluft. Ved å tilføre trykkluft til rommet under fluidiseringsveggen, vil pulvermateriale strømme mot utløpsåpningen og videre gjennom en tømmeslange som er tilkoblet utløpet. For at pulveret ikke skal stoppe opp må imidlertid tømmeslangen helle skrått ned-ad. Kjøretøyet i henhold til nevnte US patentskrift nr. 3.616.440 vil således ikke kunne benyttes til tømming når tømmanivået er beliggende over kjøretøyets lasteromsbunn. US Patent No. 3,616,440 shows an oxide vehicle of a conventional type and which comprises an oxide tank where a fluidization device in the form of a fluidization wall is arranged at the bottom. Supply lines for compressed air are arranged under the fluidization wall, which is slightly inclined towards an oxide outlet at the tank's lower side edge. By supplying compressed air to the space below the fluidization wall, powder material will flow towards the outlet opening and further through a discharge hose which is connected to the outlet. In order for the powder not to stop, however, the emptying hose must be inclined downwards. The vehicle according to the aforementioned US patent no. 3,616,440 will thus not be able to be used for emptying when the emptying level is located above the floor of the vehicle's cargo compartment.

Med foreliggende oppfinnelse tas sikte på å fremskaffe/modi-fisere et kjøretøy av overnevnte type til også å kunne transportere pulvermateriale oppstrøms til et nivå over kjøre-tøyets lasteromsbunn og som er enkelt og ikke minst krever lave investeringskostnader. Dette er i henhold til oppfinnelsen oppnådd ved de trekk som er angitt i den karakteriser-ende delen av foreliggende søknadskrav i With the present invention, the aim is to provide/modify a vehicle of the above-mentioned type to also be able to transport powder material upstream to a level above the vehicle's cargo compartment floor and which is simple and not least requires low investment costs. According to the invention, this is achieved by the features indicated in the characterizing part of the present application requirements in

De uselvstendige kravene 1 og 2 omhandler fordelaktige utfør-elser av oppfinnelsen. The independent claims 1 and 2 deal with advantageous embodiments of the invention.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av et eksempel og under henvisning til tegningene hvor: Fig 1 viser et kjøretøy for transport av pulverformig materiale delvis i tverrsnitt, og Fig 2 viser et forstørret tverrsnitt av tømmeledningen langs linjen A-A i Fig. 1. The invention will now be described in more detail by means of an example and with reference to the drawings where: Fig. 1 shows a vehicle for the transport of powdery material partly in cross-section, and Fig. 2 shows an enlarged cross-section of the discharge line along the line A-A in Fig. 1.

Som det fremgår av Fig. 1 består et kjøretøy 1 for transport av pulverformig materiale av et hjulbårent chassis 19 med en opp på dette anordnet beholder eller tank 2. Tanken 2 er delt i et øvre rom 4 og et nedre rom 5 ved hjelp av en vegg 3 i form av et luftpermeabelt materiale. Pulvermaterialet påfyl-les gjennom et påfyllingsinntak 7 og oppbevares i det øvre rom 4 i tanken. Til det nedre rom 5 er tilkoblet ledninger 6 for tilførsel av trykkluft eller en annen trykkgass til tanken. Den permeable veggen 3 er fortrinnsvis anordnet svakt hellende mot et utløp 8 i tanken. Derved vil pulveret i tanken, når dette fluidiseres ved tilførsel av trykkgass gjennom ledningene 6, "flyte" mot utløpet 8. Til utløpet 8 er det koblet en tømmeledning 9, som kan være laget av en bøyelig, men tilstrekkelig stiv slange eller av rørstykker 20, 21 med et mellomliggende ledd 22. Tømmeledningen er som det bedre fremgår av Fig. 2, delt i en øvre del 11 og en underliggende del 12 i hele sin lengde ved hjelp av en luft- eller gass-permeabel vegg. Ledningen 13 er koblet til den nedre del 12 av røret for tilførsel av trykkluft/gass til røret, for derved å kunne fluidisere pulveret som befinner seg i den øvre del 11 av røret. As can be seen from Fig. 1, a vehicle 1 for the transport of powdery material consists of a wheeled chassis 19 with a container or tank 2 arranged on top of it. The tank 2 is divided into an upper compartment 4 and a lower compartment 5 by means of a wall 3 in the form of an air-permeable material. The powder material is filled through a filling inlet 7 and stored in the upper compartment 4 in the tank. Lines 6 are connected to the lower room 5 for the supply of compressed air or another compressed gas to the tank. The permeable wall 3 is preferably arranged slightly sloping towards an outlet 8 in the tank. Thereby, the powder in the tank, when it is fluidized by the supply of compressed gas through the lines 6, will "flow" towards the outlet 8. An emptying line 9 is connected to the outlet 8, which can be made of a flexible but sufficiently rigid hose or of pipe pieces 20 , 21 with an intermediate link 22. As can be seen better from Fig. 2, the discharge line is divided into an upper part 11 and an underlying part 12 throughout its length by means of an air- or gas-permeable wall. The line 13 is connected to the lower part 12 of the pipe for supplying compressed air/gas to the pipe, in order to thereby fluidize the powder which is located in the upper part 11 of the pipe.

De stiplede linjer i Fig. 1 viser hvordan tømmeledningen i følge den kjente transportvogn må være anordnet hellende for at pulveret skal strømme ut. Ved foreliggende oppfinnelse kan pulveret strømme oppover i ledningen ved at pulveret i ledningen og tanken fluidiseres som antydet i det foranstående. Betingelsen er imidlertid at det tilveiebringes en tilstrekkelig "løftehøyde" H for pulveret, noe som kan oppnås ved å plassere tanken 3 på et tilstrekkelig høyt nivå over tømme-stedet (dagtanken 14 på elektrolysecellen) og/eller ved å frembringe et tilstrekkelig luft-/gassovertrykk i tanken, som "presser" det fluidiserte pulveret ut av tanken. Trykket i tanken kan reguleres ved hjelp av en regulerbar avluftings-anordning 16. The dashed lines in Fig. 1 show how, according to the known transport vehicle, the discharge line must be arranged at an angle for the powder to flow out. With the present invention, the powder can flow upwards in the line by fluidizing the powder in the line and the tank as indicated in the foregoing. The condition, however, is that a sufficient "lifting height" H is provided for the powder, which can be achieved by placing the tank 3 at a sufficiently high level above the emptying location (the day tank 14 on the electrolysis cell) and/or by creating a sufficient air/ gas overpressure in the tank, which "presses" the fluidized powder out of the tank. The pressure in the tank can be regulated using an adjustable venting device 16.

Det antas at den luft som tilføres under fluidiseringen av pulveret i tanken er tilstrekkelig til å fremskaffe det nevnte overtrykk. Dersom så ikke er tilfelle, kan en ekstra trykkluftledning være tilkoblet tanken for å fremskaffe nød-vendig overtrykk. Når det gjelder trykkluften i seg selv, blir denne generert ved hjelp av en kompressor 23 og lagret i en trykktank 17 e.l. Videre er det anordnet en styreventil 18 på grenledningen for trykkluftledningene 6, 13 som er innrettet til å åpne og lukke for trykklufttilførselen til tanken og tømmeledningen. Som det vil forståes, er det denne magnet-ventil som starter og stopper transporten av pulver ut av tanken. Det kan imidlertid også være anordnet en stengeventil 24 ved utløpet av tømmeledningen 9 for hurtiglukking av tøm-mingen, dersom dette skulle være nødvendig. It is assumed that the air supplied during the fluidization of the powder in the tank is sufficient to produce the aforementioned overpressure. If this is not the case, an additional compressed air line can be connected to the tank to provide the necessary excess pressure. As for the compressed air itself, this is generated by means of a compressor 23 and stored in a pressure tank 17 or the like. Furthermore, a control valve 18 is arranged on the branch line for the compressed air lines 6, 13 which is designed to open and close the compressed air supply to the tank and the discharge line. As will be understood, it is this solenoid valve that starts and stops the transport of powder out of the tank. However, a shut-off valve 24 can also be arranged at the outlet of the emptying line 9 for rapid closing of the emptying, should this be necessary.

Selv om det i det foranstående eksempel er vist til en vogn for transport av aluminiumoksyd, er det åpenbart at oppfinnelsen slik den er definert i kravene også kan anvendes til transport av andre pulvermateraler, f.eks. melprodukter. Det er også innenfor oppfinnelsen rammer mulig, istedenfor flui-diseringsarrangementet i bunnen av tanken, å anordne en mekanisk innretning for fremmating av pulveret til utløpet 8. Although in the preceding example a cart is shown for the transport of aluminum oxide, it is obvious that the invention as defined in the claims can also be used for the transport of other powder materials, e.g. flour products. It is also possible within the scope of the invention, instead of the fluidisation arrangement at the bottom of the tank, to arrange a mechanical device for feeding the powder to the outlet 8.

Claims

1. Device by vehicle (1) for the transport of powdery material, in particular the transport of aluminum oxide to point-fed electrolysis cells for the production of aluminium, comprising a wheeled chassis on which is arranged a container or tank (2) which accommodates the powdery material, a intake (7) and outlet (8) for the material, a discharge line (9) connected to the outlet, as well as means (3) arranged at the bottom of the tank for fluidization or means for mechanically feeding the material to the outlet (8), characterized in that a fluidization wall (10) in the form of a gas- or air-permeable plate or the like is arranged inside, along the entire length of the discharge line (9). which divides the discharge line into an upper part (11) in which the powder material is arranged to be transported and an underlying part (12) to which a gas/compressed air line (13) is connected, and that means are provided for the production of a net lifting height (H) which is necessary to be able to transport the material to a desired level, e.g. day tank (14) in an electrolysis cell, above floor level.

2. Device according to claim 1, characterized in that the net lifting height (H) is obtained by arranging the tank at a level above said desired level, and/or by creating an overpressure in the tank using compressed air or other compressed gas from a compressor/compressed gas unit (17, 23) .

3. Device according to claim 1 and/or 2, characterized in that a vent (16) is arranged on the tank which is arranged to be able to regulate the pressure in the tank.