187339. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék alumíniumoxidbeadagolásának és mennyiségének pontos szabályozására alumíniumgyártó elektrolizáló kemencénél
1 187 339 2 „összezárási” utasítások N maximális számát azonban előre rögzítjük, és automatikusan a rendszerben tároljuk. Az N számú „összezárás” alatt a beadagolásnak vissza kell térnie a gyors ütemhez. Az említett N szám értéke 1, 2, 3, 4 vagy 5 lehet (ha N értéke 0, ez annyit jelent, hogy vissza kell térni az előzőekben említett Ej lépéshez). A beadagolás ezután egy meghatározott T időtartamon keresztül a CR gyors beadagolási ütemmel folytatódik. F: Mivel a CR gyors beadagolás ütem hatására az elektrolizáló kemence alumínium-oxid tartalmafokozatosan növekszik, hiszen a betáplált mennyiség nagyobb, mint ami az elektrolízis során elhasználódik, a mérési pont lassan az 1. ábrán GY jelű nyil irányában eltolódik és az R; belső ellenállás értéke csökken. Amikor a T időtartam eltelik, a beadagolásban visszatérünk a CL lassú beadagolási ütemre. Ha a T időtartam befejezésével az R, belső ellenállás értéke kisebb, mint az R0-r alsó határérték, a kemence vezérlése az (R0-r)-Rj különbségnek megfelelő szétnyitásra kap utasítást, hogy a ciklus kezdetére újból az R( belső ellenállás értéke lényegében az R0-r értékkel legyen egyenlő. A fentiekben ismertetett eljárás foganatosítására is alkalmas találmány szerinti készülék fő alkotórészei a következők: a megszilárdult elektrolit kérgében kialakított nyíláson keresztül az alumíniumoxid meghatározott mennyiségét, vagy lényegében állandó tömegét az elektrolitba juttató eszköz, alumínium-oxidot tároló eszköz, amely előnyösen az elektrolizáló kemence szomszédságában helyezkedik el és amelyet előnyösen egy központi tárral kapcsolunk össze, ahonnan időszakosan feltölthető, valamint az elektrolizáló kemence „összezárását” és „szétnyitását” végző egység. A 4. és 5. ábra a találmány szerinti, alumíniumoxid betöltésére szolgáló készülékeket mutatja be. Az alumínium-oxidot 1 ürítötartály tartalmazza, amely az elektrolizáló kemence fölött helyezkedik el. Az 1 ürítőtartály űrtartalmát egy meghatározott időtartamú üzemeltetésnek megfelelően választhatjuk meg, például egy vagy több napra, és azt egy központi tartályból időszakosan feltöltjük valamilyen ismert módon (pneumatikusan, fluidizációval, stb.). Az 1 ürítőtartályon belül 2 elosztó és 3 lyukasztó helyezkedik el, amelyek 4 lemezre, mint aljra vannak felszerelve. A 2 elosztó az adagolást követő 5 mérőeszközt és 6 adagolót tartalmaz, amely az alumínium-oxidot 7 nyílásba juttatja. A találmány szerinti készülék 9 elektrolit felületén kialakuló 8 megszilárdult kéregben készíti el a 7 nyílást és azt tartja fenn. A 7 nyílások mellett effluensgyüjtő tartályok is elrendezhetők. Az 5 mérőeszköz 10 csőszerű testben van kialakítva, amelyben 11 rúd van csúsztathatóan, egy 12 hüvely által mcghajtottan megvezetve. A 11 rúdon 13 és 13' kúpos zárótag van, amely 14 és 14' kúpos felülettel működik együtt, amelyekkel alternatív módon kapcsolatba kerülhetnek. A 10 csőszerű test 15 felső elemmel koaxiálisán 16 bordákba csatlakozik, ahol a 16 bordák között üres tér van. Ezen a téren keresztül az alumíniumoxid önmagától, a nehézségi erő hatására át tud haladni, amikor a 13 kúpos zárótag felemelt helyzetben van, és ekkor a 10 csőszerű test feltöltődhet. A 10 csőszerű test térfogatát úgy választhatjuk meg, hogy az őt kitöltő alumínium-oxid mennyisége feleljen meg annak, amit szokásosan egyszerre adagolni kell. A 12 hüvely működése alatt a központosán elhelyezett 11 rúd a 13 kúpos zárótagot alsó pozíciójából mozgatja el a 14 kúpos felületen, míg a 13' kúpos zárótag a megfelelő 14' kúpos felülettől mozog el, és ily módon az alumínium-oxid szükséges mennyisége a 2 elosztó egységen, például a 6 adagolón keresztül a 7 nyílásba tud áramlani. A 3 lyukasztói 7 csőszerű testben helyezkedik el, amely szintén az 1 ürítötartályon belül helyezkedik el. A 3 lyukasztó 18 hüvelyt és ezzel mozgatott rudat tartalmaz, ahol a rúd egyik végén könnyen mozgatható 20 lyukasztótaggal kapcsolódik. A 20 lyukasztótagon kívül a 3 lyukasztó 21 kaparóval is el van látva, amely lehetővé teszi az elektroliton kialakult 8 megszilárdult kéreg maradványainak eltávolítását a 20 lyukasztótagról, amikor azt a lyukasztás után a 7 nyílásból kiemeljük. A 12 és 18 hüvelyeknek a rajzon nem ábrázolt vezérlőegységeit ismert módon vezetjük az 1 ürítőtartályon kívülre. Abból a célból, hogy a 20 lyukasztótag ne tudjon bemerülni az elektrolizáló kemencében levő fürdőbe, ellátható olyan eszközzel, amely az elektrolit szintjét érzékeli. Ilyen eszköz például egy villamos kontaktus, amely a 18 hüvely vezérlésének visszahúzódási utasítást generáló egységébe villamos impulzust juttat, amikor a 8 megszilárdult kérget a készülék áttörte és a 20 lyukasztótag az olvasztott 9 elektrolittal kapcsolatba jutott. A találmány szerinti berendezés mérőegységének térfogatát attól függően állapítjuk meg, hogy mekkora az elektrolizáló kemence teljesítménye és mekkora a betáplálási pontok száma. Egy adott kemence egy vagy több egységgel látható el, amelyek mérőeszközt, elosztót és lyukasztókat tartalmaznak, és ezeket például az anódok két vonala között helyezhetjük el. A berendezés fentiekben ismertetett elrendezése a mérőeszközökkel együtt csak példakénti, és az alumínium-oxid bevezetése számos más módszerrel is elképzelhető. Például beadagolható közvetlenül a folyékony elektrolitba egy olyan nyíláson keresztül, amelyet más módon alakítunk ki. Ez azonban csak a találmányi gondolat egy másik lehetséges megvalósítását jelenti. Lehetőség van arra is, hogy olyan eszközt használjunk, amely a gáz alakú effluenseket gyűjti öszsze. A gáz alakú effluensek a 8 megszilárdult kéreg alól távoznak el, annak a 7 nyílásnak a révén, amelyet a kéregben kialakítunk és fenntartunk. Az elektrolizáló kemence látszólagos belső ellenállásának mérését számos módszerrel tudjuk végezni. Ezek a módszerek a szakemberek előtt jól ismertek. A legegyszerűbb módszer az, amikor mérjük az I áramerősséget és az U feszültséget az elektrolizáló kemence csatlakozási pontjain és ezután az p _ U- 1.65 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
