[发明专利]用于供给可流化材料的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于供给可流化材料的方法和装置。本发明尤其涉及将诸如氧化铝和/或氟化物的材料供给至铝电解槽。

背景技术

传统上，几乎全部为铝生产服务的现有电解技术都配备有筒仓和定体积供给器(silos and volumetric feeder)并且它们全都受到定容积测量的控制。这将使该过程受到材料密度变化(通常会改变±10％)的影响。此外，与诸如隔离的其它存储和处理事项相结合的这种变化，对罐的供给稳定性可以产生负面影响，而且确实产生了负面影响。此外，如今大多数电解槽也已经配备有筒仓，因此最新开发的单元是基于改进的理念。

过去，已经发明过用于这类材料和应用的数种供给器并申请过专利。例如，从EP 605037B1得知存在一种具有贮存器的供给器，贮存器带有向下至卸放通道的出口，在卸放通道的底部具有可流化元件。供给是基于流化卸放，流化卸放将取决于可流化元件被激活的时间周期的持续时间。因此，供给器通过受时间控制的卸放/计量原理而工作。

发明内容

根据本发明，现在提出一种比在前解决方案更加精确的供给设备。这是由于如下事实：供给器设有一种在力的方面使卸放贮存器与主材料堆(筒仓)隔离的设备。因此，这种元件使供给器更少受到筒仓中的实际填充水平的影响。

与激活供给(开始阶段)和停止供给有关的材料的流动在可重复性的意义方面也得到提高。

可以通过如由所附权利要求限定的本发明实现上述优点和更多优点。

附图说明

下面，将通过附图和实例进一步描述本发明，其中：

图1公开了根据本发明的一种供给设备的立体图，

图2公开了根据图1、通过供给设备、并且处于第一周期步骤中的切口，在第一周期步骤中已经装满了供给器的筒仓，

图3公开了处于第二周期步骤中的图2的供给设备，

图4公开了处于第三周期步骤中的图2的供给设备，

图5显示设置点剂量为1kg AlF₃的图，测得值Vs.预测值

图6显示设置点剂量为1kg Al₂O₃的图，测得值Vs.预测值。

具体实施方式

功能原理

正如从图1可以看出的那样，供给设备包括筒仓1，在筒仓的底部内带有诸如一个或多个垫的流化元件3。该元件可以通过在位置4处的诸如流过可控阀的空气的增压气体(未示出)而被激活(activated)。筒仓和/或该元件的底部以优选在1-5°之间的角度朝向筒仓的出口倾斜。

在出口处布置有供给器贮存器，在该实例中显示为包括形状为锥形的大致竖向的、向下会聚的部件5和作为其主元件的顶板6。顶板6布置在锥形部件5的入口上方，并且顶板6将限制筒仓内部的材料以在锥形部件内的材料中引起压力。此外，与筒仓的两个侧壁和一个后壁相接触并且具有与一部分流化元件交迭的投影区域的顶板的结构细节，将是与从筒仓供给的稳定性相关的高度重要的方面。

顶板连同出口和流化元件的工作原理是，由于休止角(Angle of Repose，AR)，只有当元件3被激活时，材料才流入锥形部件。当元件3未被激活时，去往锥形部件5的入口的材料输送被停止，并且受到材料的休止角(angle of repose，AR)的精确限制。

从锥形部件5，材料被引导而通过封闭的、倾斜的运送器11，运送器11在其底部内具有流化元件(未示出)。可以通过允许将增压气体引入该元件的位置8处的阀(未示出)而激活垫。

当筒仓被填充时，通过筒仓1顶部中的孔10供给氧化铝和/或氧化铝氟化物。当筒仓1被材料填充时，将更多空气引入到筒仓中。这些空气需要被排出，通过曝气排出管(de-aeration tube)2的帮助，来自筒仓内部的这种过多的空气将通过管道而被输送到电解槽的内部(后面解释)。如图所示，曝气排出管2可以连接到材料出口管9上方的倾斜的运送器11的末端部分。

图2示出当筒仓被填充时的程序。当筒仓被填充时，流化垫3是未被激活的(in-active)，(即，位置4处的阀是关闭的)。此外，还显示曝气排出管2和7的细节。各管在筒仓的上部区域内终止。此外，在图2中，显示出靠近于出口的材料“M”的休止角“AR”，以及由顶板6和流化元件3的延伸表示的延伸量(overhung)“e”。流化元件优选延伸到锥形部件的进入开口的边界。另外，顶板的高度处在流化元件上方的水平“h”处。