RU2448199C1 - Sampling device of molten metal in electrolysis unit - Google Patents
Sampling device of molten metal in electrolysis unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2448199C1 RU2448199C1 RU2010134131/02A RU2010134131A RU2448199C1 RU 2448199 C1 RU2448199 C1 RU 2448199C1 RU 2010134131/02 A RU2010134131/02 A RU 2010134131/02A RU 2010134131 A RU2010134131 A RU 2010134131A RU 2448199 C1 RU2448199 C1 RU 2448199C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- sampling
- melt
- cavities
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к средствам контроля химического состава расплава электролизера, в частности алюминиевого.The invention relates to metallurgy, and in particular to means for controlling the chemical composition of the melt of the electrolyzer, in particular aluminum.
Известно «Устройство для измерения уровня металла и электролита в ванне алюминиевого электролизера» (патент на п.м., RU №19835, опубл. 27.09.2006), включающее в себя термостойкий стержень, снабженный хомутом, к которому жестко прикреплен полукруглый диск с вилкой, шарнирно прикрепленный к диску, в прорези вилки свободно установлен фиксатор, контактирующий с одной стороны с диском, а с другой со стержнем, пропущенным в трубке, снабженной уровнемером и связанной одним концом с вилкой, а другим резьбовым соединением с ручкой, жестко связанной со стержнем.It is known "Device for measuring the level of metal and electrolyte in the bath of an aluminum electrolyzer" (patent for m, RU No. 19835, published September 27, 2006), which includes a heat-resistant rod equipped with a clamp to which a semicircular disk with a plug is rigidly attached , pivotally attached to the disk, a latch is freely installed in the slot of the plug, contacting on one side with the disk, and on the other with a rod passed into the tube, equipped with a level gauge and connected at one end to the plug and the other threaded connection to the handle rigidly connected to the rod it.
Недостатком данного устройства является низкая функциональность, так как не возможен отбор проб металла и электролита. Это приводит к увеличению трудозатрат и повышению износа инструментария, в результате чего ухудшается качество производимого металла.The disadvantage of this device is its low functionality, since it is not possible to take samples of metal and electrolyte. This leads to an increase in labor costs and an increase in the wear of tools, as a result of which the quality of the metal produced deteriorates.
Известен «Способ отбора проб электролита из электролизера для производства алюминия» (патент RU №2284377, опубл. 27.09.2006), заключающийся в отборе пробы электролита предварительно нагретым пробоотборником, заливке пробы жидкого электролита в изложницу и ее кристаллизации. Рабочую емкость пробоотборника предварительно нагревают до 200-250°С, а затем до температуры не менее температуры кристаллизации щелочной составляющей электролита, помещая ее в расплавленный электролит, находящийся в данном электролизере. Заливку жидкой пробы электролита из рабочей емкости пробоотборника в изложницу производят без остатка.The well-known "Method of sampling electrolyte from an electrolyzer for aluminum production" (patent RU No. 2284377, published September 27, 2006), which consists in sampling an electrolyte with a preheated sampler, pouring a sample of liquid electrolyte into a mold and crystallizing it. The working capacity of the sampler is preheated to 200-250 ° C, and then to a temperature not less than the crystallization temperature of the alkaline component of the electrolyte, placing it in the molten electrolyte in this electrolyzer. The liquid electrolyte sample is poured from the working capacity of the sampler into the mold without residue.
Недостатком данного способа является отсутствие возможности контроля уровня расплава, с которого производится отбор проб, поэтому существуют проблемы правильного определения технологического состояния процесса электролиза.The disadvantage of this method is the inability to control the level of the melt from which sampling is performed, therefore, there are problems in correctly determining the technological state of the electrolysis process.
Известен «Способ отбора проб и устройство для его осуществления» (патент RU №2026545, опубл. 09.01.1995), принятый за прототип и включающий герметизацию изолированных друг от друга систем устройства с приемниками проб, размещенными на различных уровнях, погружение устройства в расплав, разгерметизацию, заполнение приемников, повторную герметизацию систем и извлечения из расплава. Осуществляется при помощи устройства для отбора проб расплава, содержащего корпус с приемниками проб расплава, средства герметизации полостей, которые выполнены в изолированных системах в нижней части вертикальных каналов ниже уровня их пересечения с горизонтальными каналами, в которые вставлены корундовые трубки.The well-known "Method of sampling and device for its implementation" (patent RU No. 2026545, publ. 09.01.1995), adopted as a prototype and includes sealing isolated from each other device systems with sample receivers located at different levels, immersing the device in the melt, depressurization, filling receivers, re-sealing systems and extraction from the melt. It is carried out using a melt sampling device containing a housing with melt sample receivers, means for sealing cavities that are made in isolated systems in the lower part of the vertical channels below the level of their intersection with the horizontal channels into which the corundum tubes are inserted.
Недостатком данного способа и устройства для отбора проб является, во-первых, сложное конструктивное исполнение, во-вторых, низкая точность определения уровня, с которого происходит отбор пробы расплава.The disadvantage of this method and device for sampling is, firstly, the complex design, and secondly, the low accuracy of determining the level from which the sampling of the melt.
К конструктивным недостаткам данного устройства стоит отнести средства герметизации, которые выполнены автономными и расположены вне зоны расплава. Так как герметизация производится за счет создания избыточного давления, отбор проб расплава производится после достижения равновесия давления путем разгерметизации внутренних объемов, при этом время начала отбора проб определяют по срабатыванию предохранительного клапана. Это приводит к увеличению продолжительности операции отбора проб, повышенному износу устройства для отбора проб.The structural disadvantages of this device include the means of sealing, which are autonomous and located outside the melt zone. Since the sealing is carried out by creating excess pressure, melt sampling is carried out after reaching equilibrium of pressure by depressurizing the internal volumes, while the start time of sampling is determined by the operation of the safety valve. This leads to an increase in the duration of the sampling operation, increased wear of the sampling device.
Точность отбор проб с определенного уровня осуществляется путем строго вертикальной установки карбидокремниевой пластины в расплав и последовательной разгерметизации приемников за счет создания избыточного давления. Так как каждый электролизер имеет свои особенности движения расплава, при этом скорость движения на определенных участках ванны может сильно различаться, определение уровня отбора проб по созданию избыточного давления не может быть достоверным.Accuracy of sampling from a certain level is carried out by strictly vertical installation of the silicon carbide plate in the melt and sequential depressurization of the receivers due to the creation of excess pressure. Since each electrolyzer has its own characteristics of the movement of the melt, while the speed of movement in certain areas of the bath can vary greatly, determining the level of sampling to create excess pressure cannot be reliable.
В основу изобретения положена задача разработать устройство для отбора проб расплава в алюминиевом электролизере, которое бы позволило производить отбор проб металла и электролита на заданном уровне и являлось бы простым в использовании, что позволит повысить точность контроля технологических параметров алюминиевого электролизера.The basis of the invention is the task of developing a device for sampling melt in an aluminum electrolysis cell, which would allow sampling of metal and electrolyte at a given level and would be easy to use, which will improve the accuracy of monitoring the technological parameters of an aluminum electrolyzer.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что в устройстве для отбора проб расплава в электролизере, включающем в себя корпус с изолированными друг от друга полостями, расположенными по всей его высоте, и средства герметизации полостей, корпус выполнен из огнеупорного материала и прикреплен к металлическому держателю, снабженному горизонтальным уровнемером, при этом средства герметизации полостей выполнены в виде металлической задвижки, соединенной с металлическим держателем при помощи червячной передачи.The achievement of the technical result is ensured by the fact that in the device for sampling the melt in the electrolyzer, which includes a body with cavities isolated from each other, located along its entire height, and means for sealing the cavities, the body is made of refractory material and is attached to a metal holder equipped with horizontal level gauge, while the means of sealing the cavities is made in the form of a metal valve connected to the metal holder using a worm gear.
Корпус из огнеупорного материала может быть выполнен в виде пластины, к которому прикреплен металлический держатель под прямым углом.The body of refractory material can be made in the form of a plate to which a metal holder is attached at right angles.
Металлическая задвижка может быть выполнена в виде металлических пластин, закрепленных на направляющих.The metal valve can be made in the form of metal plates mounted on rails.
Выполнение корпуса из огнеупорного, стойкого к химическому воздействию фторидных расплавов, материала с изолированными друг от друга полостями, расположенными по всей его высоте, обеспечивает отбор проб расплава с заданной высоты. В результате сниженной реакционной способности огнеупорного, стойкого к химическому воздействию фторидных расплавов, материала корпуса, отбираемые пробы сохраняют свой химический состав. Стойкий к агрессивному воздействию расплава фторидов съемный корпус позволяет использовать устройство с минимальным износом.The housing is made of refractory, chemically resistant fluoride melts, material with cavities isolated from each other, located along its entire height, provides melt sampling from a given height. As a result of the reduced reactivity of the refractory, chemically resistant fluoride melts, body material, the samples taken retain their chemical composition. The removable housing, resistant to the aggressive effects of fluoride melt, allows the device to be used with minimal wear.
Жесткое металлического держателя к корпусу под прямым углом, которое позволяет более точно с наименьшими трудозатратами фиксировать вертикальное положение карбидокремниевой пластины в расплаве, обеспечивается за счет резьбового соединения, выполненного на противоположном от уровнемера конце держателя и в верхней части корпуса.A rigid metal holder to the body at a right angle, which allows more accurate fixation of the vertical position of the silicon carbide plate in the melt with less effort, is achieved through a threaded connection made on the end of the holder and on the upper part of the body.
Уровнемер, закрепленный на держателе, позволяет вертикально выставить пробоотборник в расплаве и производить отбор проб с известного расстояния от подины электролизераThe level gauge mounted on the holder allows you to vertically expose the sampler in the melt and take samples from a known distance from the bottom of the cell
Выполнение средств герметизации полостей в виде металлической задвижки, соединенной с металлическим держателем при помощи червячной передачи, обеспечивает подвижность металлической задвижки, герметизацию полостей и позволяет отбирать пробы расплава после установки устройства в рабочее положение. Герметизация позволяет предотвратить смешивание расплава с различных уровней. Оператор, производящий отбор проб, находится на удаленном расстоянии от открытой поверхности расплава, что минимизирует температурное и токсическое воздействие на его организм.The implementation of the means of sealing cavities in the form of a metal valve connected to the metal holder by means of a worm gear provides the mobility of the metal valve, sealing the cavities and allows you to take samples of the melt after installing the device in the working position. Sealing prevents melt mixing from various levels. The operator performing the sampling is located at a remote distance from the open surface of the melt, which minimizes the temperature and toxic effects on his body.
Сущность технического решения поясняется чертежом. Устройство для отбора проб расплава состоит из корпуса 3, изготовленного из огнеупорного, стойкого к химическому воздействию фторидных расплавов, материала в виде пластины, к которому прикреплен металлический держатель 1 с горизонтальным уровнемером 2. По всей высоте корпуса расположены изолированные друг от друга полости 4. Металлический держатель жестко прикреплен противоположным к уровнемеру концом к верхней части корпуса 3 под прямым углом при помощи резьбового соединения. Для герметизации полостей 4 предусмотрено средство герметизации, выполненное в виде металлической задвижки 5, приводимой в движение при помощи червячной передачи 6.The essence of the technical solution is illustrated by the drawing. The melt sampling device consists of a body 3 made of refractory, chemically resistant fluoride melts, a plate material to which a metal holder 1 with a
Устройство для отбора проб расплава работает следующим образом. Металлический держатель 1 закрепляют на корпусе 3 под углом в 90° при помощи резьбового соединения. Изолированные друг от друга полости 4 корпуса 3 герметизируют металлической задвижкой 5. Металлическая задвижка 5 приводится в движение вручную, с помощью червячной передачи 6 за счет перемещения горизонтальной части задвижки. Отбор проб производится собранным устройством после строго вертикальной установки корпуса 3 в расплав алюминиевого электролизера. Вертикальное положение контролируют при помощи уровнемера 2. Затем вручную с помощью горизонтальной части задвижки 5 и червячной передачи 6 поднимают металлическую задвижку, для герметизации полостей, 5 на 3-5 сек. После забора проб металлическую задвижку 5 вновь опускают и герметизируют полости 4, корпус 3 извлекают из расплава. Фиксация уровня отбора проб проводится измерением высоты полостей до погружения устройства в расплав. После охлаждения устройства пробы извлекают из полостей 4 корпуса 3 и отправляют на химический анализ.A device for sampling melt works as follows. The metal holder 1 is fixed to the housing 3 at an angle of 90 ° using a threaded connection. The cavities 4 of the housing 3, isolated from each other, are sealed with a
Устройство для отбора проб позволяет произвести отбор проб металла и электролита по всей высоте расплава и в любой точке по периметру алюминиевого электролизера, с фиксацией высоты отбора пробы расплава, что позволяет повысить точность контроля технологических параметров алюминиевого электролизера.The device for sampling allows you to take samples of metal and electrolyte along the entire height of the melt and at any point along the perimeter of the aluminum electrolyzer, with fixing the height of the sampling of the melt, which improves the accuracy of the control of technological parameters of the aluminum electrolyzer.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010134131/02A RU2448199C1 (en) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | Sampling device of molten metal in electrolysis unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010134131/02A RU2448199C1 (en) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | Sampling device of molten metal in electrolysis unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2448199C1 true RU2448199C1 (en) | 2012-04-20 |
Family
ID=46032657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010134131/02A RU2448199C1 (en) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | Sampling device of molten metal in electrolysis unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2448199C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2026545C1 (en) * | 1991-05-12 | 1995-01-09 | Харлашин Петр Степанович | Method and device for sampling from melt |
US5577841A (en) * | 1995-02-06 | 1996-11-26 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Molten metal immersion probe |
EP0930494A2 (en) * | 1998-01-20 | 1999-07-21 | Kawaso Electric Industrial Co., Ltd. | Molten metal probe |
JP2003240684A (en) * | 2002-01-11 | 2003-08-27 | Heraeus Electro-Nite Internatl Nv | Sampler for melt, in particular slag lying on molten metal |
US20050069018A1 (en) * | 2003-09-25 | 2005-03-31 | Hosler Robert B. | Molten cryolitic bath probe |
-
2010
- 2010-08-13 RU RU2010134131/02A patent/RU2448199C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2026545C1 (en) * | 1991-05-12 | 1995-01-09 | Харлашин Петр Степанович | Method and device for sampling from melt |
US5577841A (en) * | 1995-02-06 | 1996-11-26 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Molten metal immersion probe |
EP0930494A2 (en) * | 1998-01-20 | 1999-07-21 | Kawaso Electric Industrial Co., Ltd. | Molten metal probe |
JP2003240684A (en) * | 2002-01-11 | 2003-08-27 | Heraeus Electro-Nite Internatl Nv | Sampler for melt, in particular slag lying on molten metal |
US20050069018A1 (en) * | 2003-09-25 | 2005-03-31 | Hosler Robert B. | Molten cryolitic bath probe |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105758669A (en) | Molten steel sampler | |
KR20140108446A (en) | Water Sampler | |
RU2448199C1 (en) | Sampling device of molten metal in electrolysis unit | |
CN116296611A (en) | Online rapid water quality sampling detection device and application method thereof | |
KR20150051520A (en) | Device for cleaning inside of acid tank | |
CN101140187A (en) | Primary crystal temperature measurement equipment of aluminium electrolysis electrolytes | |
CN205607918U (en) | PH electrode belt cleaning device | |
RU155822U1 (en) | UNIVERSAL DEVICE FOR TAKING SAMPLES OF LIQUID PRODUCTS FROM THE RESERVOIR | |
JP6390351B2 (en) | Analysis equipment | |
CN217084412U (en) | Sample digestion device | |
WO2017213553A8 (en) | Device and method for determining the composition of an electrolyte | |
RU132449U1 (en) | DEVICE FOR LAYERFUL SELECTION OF MELT SAMPLES IN ALUMINUM ELECTROLYZER | |
CN203811560U (en) | Experimental device for measuring molar mass with freezing point lowering method | |
KR101677378B1 (en) | Apparatus for sampling from platingsolution | |
RU120772U1 (en) | LIQUID METAL SAMPLE | |
CN112485149A (en) | Test device for continuously measuring soil erosion depth | |
CN218725581U (en) | Liquid sampler | |
CN207051096U (en) | A kind of wall-building brick resistance to compression detects mould | |
CN114383904A (en) | Geological experiment tests mineral products sample with acidification device | |
RU166581U1 (en) | INSTALLATION FOR RESEARCH OF THE MODIFIING ABILITY OF LIGATURES | |
Korenko et al. | Interfacial tension between aluminum and cryolite melts during electrolysis of the systems Na 3 AlF 6–AlF 3 (NaF)–Al 2 O 3 | |
RU2482467C2 (en) | Method and device for measurement of chemical composition of liquid metal designed for coating of steel strip | |
RU2728142C1 (en) | Melting-filling crucible with automatic discharge of melt through channel of siphon type | |
CN221426070U (en) | Molten steel sampler | |
RU2567187C2 (en) | Thermostat and pyknometer for precision measurement of liquid density |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120814 |