用于在电解电池上方存储载荷物的设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于在电解电池(100)上方存储载荷物的设备(1)，该电解电池包括一个槽壳(102)、罩(120)、一个阴极(104)以及布置在该槽壳(102)中且被所述罩(120)覆盖的阳极组件(106)，载荷物存储设备(1)包括支撑装置和承载装置，待存储在该电池(100)上方的载荷物被设计为安置在该支撑装置上，所述承载装置被设计成允许所述支撑装置稳定地安置在该电解电池(100)上方，尤其是安置在所述阳极组件(106)和所述罩上方。
【专利说明】用于在电解电池上方存储载荷物的设备
[0001]本发明涉及一种用于存储用于电解电池的载荷物的设备、一种包括此设备的存储系统、一种电解电池和一种包括此设备的电解工厂，以及一种用于使用此存储设备改变阳极组件的方法。
[0002]常规地，通过使用霍尔-赫鲁特(Hall-Hgr0Ult)法在铝厂中电解生产铝。
[0003]铝厂常规地包括串联连接的且携带电解电流的数百个电解电池，该电解电流可能达到数十万安培。所述电解电池被布置成垂直于穿过串联电解电池的电解电流的流动方向。串联中的两个相邻电解电池被电池之间的通道隔开。较宽的操作通道大体垂直于电池的纵向方向和电池之间的通道，沿着串联电解电池延伸，以允许车辆和步行人员的进入和移动。
[0004]常规地，电解电池包括:一个钢制槽壳，在该钢制槽壳内有耐火材料衬里;一个由碳材料制成的阴极，阴极导体穿过该阴极，并且被设计用于收集该阴极处的电解电流，以将其传导至穿过该槽壳的底部或侧部的阴极输出；连结导体，其从所述阴极输出大体水平地延伸到下一个池；电解浴，在该电解浴中氧化铝溶解;至少一个阳极组件，所述至少一个阳极组件包括浸入此电解浴中的至少一个阳极和一个密封在该阳极内的阳极棒;一个阳极框架，所述阳极组件经由该阳极棒挂在该阳极框架上；以及用于电解电流向上运行的上升导体(conducteurs de mont6e)，该上升导体被连接到来自前一电解电池的连结导体，以将来自阴极输出的电解电流传导到下一个电池中的阳极框架、阳极组件以及阳极。所述阳极更具体地为预烘烤碳块的预烘烤阳极类型，即，在它们放置在电解电池中之前被烘烤。
[0005]该槽壳包括限定一个开口的边缘，所述阳极组件通过该开口而被插入电解电池内。
[0006]为了限制热损耗并防止在电解反应期间生成的气体扩散到电解电池外面，安排用横向安置在电解电池的边缘上且通常在由该槽壳限定的开口上面相对于上部结构延伸的一组可移除罩来封闭由该槽壳限定的开口。通常将这些罩沿着电解电池的纵向方向并置在彼此芳边，以形成封闭的室。
[0007]然而，阳极组件在电解反应期间被消耗且因此必须被新的阳极组件替换。在更换阳极组件期间，一些罩被移除以打开通向电解电池内部的窗口。
[0008]耗尽的阳极组件通过存取窗口从电解电池移除，且被放置在一个支撑件上。取出的耗尽的阳极组件被临时存储在该支撑件上，之后被带去回收区域。
[0009]通过覆盖周期性地导入电解浴中的产品形成的外皮被移除，且通过清洁工具(也称为外皮铲)被放置外皮收集设备(或外皮储藏箱)内。此工具通过存取窗口被插入到电解电池内。新的阳极组件然后经由存取窗口被导入到电解电池内的、耗尽的阳极组件的位置。最终，把最初移除的可移除的罩放回原处以关闭存取窗口。在更换阳极组件时，存取窗口保持打开。
[0010]在这些步骤期间，需要用来更换阳极组件的阳极设备和组件(诸如新的阳极组件)、耗尽的阳极组件支撑件和外皮收集设备被临时存储在将要进行阳极组件的此更换的电解电池附近。
[0011]专利EP0298198公开了一种阳极存储模块，该阳极存储模块被附接至移动式起重机，且被插入到与将要替换的耗尽的阳极组件相对的电池之间的通道中。由于电池之间的通道的尺寸非常小且更换阳极组件所需的移动设备的大量互锁件，这种设备的实施、使用、放置和移动很复杂。
[0012]此外，鉴于电池之间通道的有限尺寸(尽可能窄以使电解电池彼此靠近)，惯例是在电解电池的槽壳的横向边缘附近存储新的和耗尽的阳极组件以及用于在操作通道中更换阳极组件必需的设备。
[0013]然而，此存储方案阻塞了操作通道。这意味着，需要提供更宽的操作通道，因此导致增加的结构成本(建筑、土木工程等)和/或妨碍车辆和人员的移动。步行人员或车辆司机的能见度可能被遮挡，这需要额外的安全措施。
[0014]还应注意到，此存储区域远离工作区域。此存储区域位于电解电池的一端。
[0015]用于移动新的和耗尽的阳极组件的槽维护机器诸如装卸起重机，以及诸如外皮铲的设备因此在电池的一端的、它们的存储区域和操作区域之间行进很远的距离。
[0016]此外，阳极组件更换工艺的各个连续阶段需要在操作区域和存储区域所在的操作通道之间的进行几个往返。对于一个去程或一个回程槽维护机器行进的距离和连续往返的次数确定操作时间，在此期间，存取窗口保持打开。
[0017]但是存取窗口保持打开越长，热损耗或气体泄漏越严重。
[0018]此气体污染、这些能量损耗以及操作通道的尺寸可以影响铝厂的性能。
[0019]因此，本发明的目标在于，通过特别提出一种用于载荷物的存储设备以及一种使用此存储设备更换阳极组件的方法来克服一些或所有这些缺点，该存储设备被设计以限制操作通道的尺寸并缩短为了阳极组件更换而保持电解电池打开的时间。
[0020]为此，本发明涉及一种用于在电解电池上方的载荷物的存储设备，该电解电池包括一个槽壳、罩、一个阴极以及阳极组件，所述阳极组件被布置在该槽壳中且被所述罩覆盖，该载荷物存储设备包括支撑装置以及承载装置，待存储在该电解电池上方的载荷物被设计成安置在该支撑装置上，该承载装置被设计成所述支撑装置稳定地安置在该电解电池上方，尤其是安置在所述阳极组件和所述罩上方。
[0021]这样，根据本发明的存储设备使得有可能在电解电池上方(更具体地，在阳极组件和罩上方)布置一个临时存储空间。
[0022]在整个说明书和权利要求书中，术语在一个部件“上方”意味着在此部件上方的、在通过将此部件投射在水平平面中所得到的表面进行竖向平移所形成的空间内。
[0023]存储空间在电解电池上方，操作通道不再被阻塞。
[0024]此外，根据本发明的存储设备允许可移除罩的精确定位，所述可移除罩将被移除，以在电池上工作(诸如，更换阳极组件)期间创建一个存取窗口。
[0025]与现有技术相比，这导致在此操作同时存取窗口是打开的期间，槽维护机器行进更短的距离。
[0026]这产生更短的操作时间(尤其是用于更换阳极组件)，以及更短的用于提供通向电解电池的窗口的打开时间。
[0027]热损耗和气体泄漏被限制。
[0028]根据一个优选实施方案，所述支撑装置包括一个或多个支撑表面，所述一个或多个支撑表面适用于支撑一个新的阳极组件、一个耗尽的阳极组件和/或一个用于收集在电解反应期间所形成的外皮的设备。
[0029]因此，载荷物更具体地是一个新的阳极组件、一个耗尽的阳极组件和/或一个用于收集在电解反应期间所形成的外皮的设备。
[0030]因此，存储设备适合于与阳极组件的更换有关的用途。
[0031]有利地，所述支撑装置包括用于防止所支撑的载荷物滑动或掉落的装置。
[0032]这减少了所支撑的载荷物滑动和意外地掉落的风险，所支撑的载荷物的意外地掉落可导致位于存储装置下方的电解电池严重损坏。
[0033]有利地，所述支撑装置包括一种抗腐蚀装置，诸如抗腐蚀介质或涂层。
[0034]因此，所述支撑装置特别适于从电解浴中接收耗尽的阳极组件，并且提高了耐用度。
[0035]根据一个有利的实施方案，存储设备包括搬运(accostage)装置，以使它能够被移动装置搬运。
[0036]这样，该存储设备可以被移动，以被定位至待临时存储载荷物的电解电池上方。
[0037]所述移动装置可以包括一个搬运机器或搬运起重机，通常被称为槽维护机器。
[0038]因此，该存储设备是可移动的，且易于用于与在电池上的操作(诸如，更换阳极组件)相关的临时载荷物存储。
[0039]所述搬运装置可以优选地被成形为允许提高该存储设备。
[0040]提高不仅使得可以将该存储设备定位在电解电池上方以将该存储设备沿着电解电池移动至它尽可能靠近目标区域的位置，而且可以可选地可以将存储设备定位在邻近于待执行阳极组件更换的电解电池的电解电池上方。
[0041]根据一个优选实施方案，所述支撑为大体平板的形状，被布置为在大体水平平面上延伸。
[0042]这个简单的方案使得可以快速地存放载荷物，而不用担心将它放在特定的位置。这节省了时间，从而减少了电解电池保持打开的时间。
[0043]有利地，该板具有两个相对的横向边缘，并且所述支撑装置仅仅从所述两个横向边缘延伸。
[0044]这样，所述承载装置在它们之间限定了可以大体对应于该板的长度的空间。
[0045]有利地，所述承载装置大体直地延伸，且垂直于该板。
[0046]这保证了更好地传递该板和放在它上面的载荷物的重量。
[0047]优选地，所述承载装置具有连接到所述支撑装置的底侧的一端。
[0048]此特征使该存储设备或(如果有的话)所述多个存储设备有更大的强度。
[0049]根据一种可能性，该板具有增强装置，以限制该板在载荷物的重力的作用下的弯曲。
[0050]从而，所述支撑装置更坚固且更抗弯曲。这防止了所述支撑装置的一部分由于严重的弯曲而与电解电池的罩接触，该接触可能使这些罩变形。
[0051 ]有利地，所述增强装置包括沿着该板的纵向边缘延伸的两个凸缘。
[0052]优选地，所述支撑装置具有一个设置有隔热装置的底侧。
[0053]这样，所述支撑装置将在电解电池上方的温度的作用下较少地弯曲。
[0054]根据一个有利的实施方案，所述支撑装置包括两个凹形外壳，所述两个凹形外壳与所述支撑装置相互耦合，且被设计用于阳极组件挂在所述两个凹形外壳上面。
[0055]这样，所述支撑装置使得将阳极组件挂在它们上面成为可能。这具有能够以较低的掉落风险移动该存储设备和该存储设备所支撑的阳极组件的优势。
[0056]有利地，该存储设备包括用于使所述两个凹形外壳相互耦合的间隔装置。
[0057]这使得所述支撑装置更稳定。
[0058]本发明还涉及一种存储系统，该存储系统包括多个单独的且独立的存储设备，所述存储设备具有前述特征，适合于在电解电池上方存储新的阳极组件、耗尽的阳极组件以及用于收集电解反应期间所形成的外皮的设备。
[0059]就两个单独的存储设备可以被放置在被布置为替换阳极组件的存取窗口的任一边而言，这提供了一个有利的空间布置，
[0060]因此，此布置提供了操作区域和存储空间之间的较短距离，以使得更换阳极组件所需要的时间被限制。
[0061 ]在一个优选实施方案中，存储系统包括三个存储设备，所述三个存储设备包括用于支撑新的阳极组件的第一存储设备、用于支撑耗尽的阳极组件的第二存储设备以及用于支撑外皮收集设备的第三存储设备。
[0062]因此，新的阳极组件、耗尽的阳极组件以及外皮收集设备每个都有一个专用的存储设备。
[0063]这提供了一个更有利的空间布置，因为在阳极组件更换期间，用于更换阳极组件所必需的这三个部件中的每一个可以被放置为尽可能靠近存取窗口。
[0064]所述三个存储设备中的两个可以被定位在存取窗口的任一边，同时剩下的存储设备可以被定位在邻近于待要执行阳极更换的电解电池的电解电池的上方，面对存取窗口。
[0065]换言之，此实施方案允许所述存储设备的交错布置或三角布置，以使得电解电池打开的时间段可以被大大减少。
[0066]根据另一个方面，本发明还涉及一种电解电池和存储设备，包括一个槽壳、罩、一个阴极和阳极组件，所述阳极组件被布置在该槽壳内部且被所述罩覆盖，并且所述存储设备具有上面的特征，所述存储设备在该电解电池上方延伸。
[0067]这样，与该存储设备相关的电解电池提供了在阳极组件和罩上方存储载荷物的可能性，所述罩限制了围绕该电解电池需要的空间。
[0068]根据一个优选实施方案，该存储设备被布置在于该槽壳内部就位的所述阳极组件上方，以及被布置在处于这些阳极组件上方的所述罩上方。
[0069]换言之，在生产中，该存储设备被布置在所述阳极组件以及限制所包含的阳极组件上方的气体的罩上方。
[0070]所述罩关闭电解电池中的开口，其中所述阳极组件被设计为通过该开口而被插入槽壳内部或取出到槽壳外面，并且该存储设备被布置在电解电池的所述罩上方。
[0071]根据一个优选实施方案，该电解电池包括两个相对的纵向边，且该存储设备在所述两个相对的纵向边之间延伸。
[0072]根据一个优选实施方案，该电解电池包括一个安置在该槽壳的边缘上的、大体为平行六面体的封闭室，该封闭室形成一个封闭容积，所述阳极组件被设计为在电解反应期间在该封闭容积内部移动，并且该存储设备在该封闭室的两个相对的纵向顶部边缘之间延伸。
[0073]根据一个优选的实施方案，所述承载装置安置在该封闭室的相对的纵向上部边缘上，且这些边缘有利地由一个用于捕获来自该电池的气体的套管形成。
[0074]这增强了这些边缘的机械载荷物强度。
[0075]根据一个优选实施方案，所述承载装置包括被设计成抵靠该电解电池的固定结构的承载表面。
[0076]换言之，所述承载表面有利地不抵靠在该电解电池的所述罩上。
[0077]这有利地限制了所述罩上的关于载荷物的负担。所述罩的支撑件位于它们的横向边处，且更具体地位于该电解电池的纵向边缘处，以使得它们在载荷物的重量的作用下可以弯曲。一个罩相对于一个相邻的罩的弯曲可以在这两个罩之间创建一个开口，这可导致热量损耗和气体泄漏。
[0078]根据一个优选实施方案，该固定结构包括增强装置，所述增强装置被设计成允许该固定结构支撑该存储设备的重量，且可选地支撑由该存储设备所支撑的载荷物的重量。
[0079]有利地，该电解电池包括至少两个相反承载表面，该存储设备的所述承载表面被设计为安置在所述两个相反承载表面上，这两个相反承载表面都被布置在该电解电池的纵向中间平面的任一边上。
[0080]此特征为该存储设备提供了稳定支撑。
[0081]优选地，两个相反承载表面都被布置在电解电池的纵向边上。
[0082]这样，该存储设备且(如果有的话)所述多个存储设备在电解电池的横向方向Y上延伸。
[0083]根据一个有利的实施方案，该电解电池包括至少两个相反承载表面，该存储设备的所述承载表面被设计为安置在所述两个相反承载表面上，且所述承载表面和相反承载表面包括互锁装置，所述互锁装置被设计为通过它们的形状的互补性而协同工作。
[0084]这允许该存储设备的精确定位，且防止了该存储设备的滑动。
[0085]优选地，所述支撑装置远离该电解电池的所述罩延伸。
[0086]所述罩和所述支撑装置之间的不接触有利地防止了由所述支撑装置所支撑的部分负荷被传递到所述罩。
[0087]有利地，阳极组件包括一个在电解电池的横向方向上延伸的阳极支撑件。
[0088]换言之，阳极组件不具有一个竖立的棒，如现有技术中的，这使得降低阳极组件的高度称为可能。这避免了特大的存储设备的需要，从而限制了成本，并且使得容易地使用此存储设备成为可能。
[0089]根据本发明的另一个方面，后者涉及一种电解工厂，尤其是一种包括一系列电解电池的铝厂，该电解工厂包括一个电解电池和至少一个具有上面特征的存储设备，以及一个大体平行于这一系列电解电池延伸的操作通道。
[0090]此电解工厂具有减小的空间需求以及比现有的电解工厂更低的操作成本。
[0091]具体地，此电解工厂具有用于槽维护机器搬运载荷物行进的更短的距离，因此当穿过所述罩形成存取窗口以通向电解电池的内部时具有大体更短的打开时间。
[0092]根据一个优选实施方案，所述支撑装置包括被设计成抵靠通道的表面的承载表面，该通道在电池之间、沿着电解电池的纵向边缘且将所述电解电池与相邻的电解电池分隔。
[0093]换言之，所述相反承载表面位于电池之间的、将这一系列电解电池中的两个相邻电解电池的纵向边分隔的所述通道中。更具体地，存储设备的所述相反承载表面位于电池之间的两个不同通道的内部、在其上方放置有该存储设备的电解电池的任一边上。
[0094]根据一个优选实施方案，所述支撑装置限定了它们之间的空间，使得该电解电池在该存储设备的所述承载装置之间延伸。
[0095]该存储设备因此跨越电解电池。
[0096]根据一个实施方案，该电解工厂包括被设计成在该电解电池的大体纵向方向上移动该存储设备的移动装置。
[0097]根据一个有利的可能，所述移动装置包括一个搬运机器或一个用于提升该存储设备的搬运起重机。
[0098]这样，相同的存储设备可以被用于几个电解电池。
[0099]具体地，当电解工厂具有拥有多个存储设备的存储系统，这些存储设备中的一个可以被布置在邻近于待进行阳极组件的更换的电池的电池上，特别地面向该电池的待进行阳极组件的更换的部分。
[0100]根据另一个方面，本发明还涉及一种用于将电解电池中耗尽的阳极组件更换为新的阳极组件的方法，该方法包括在该电解电池上方设置具有上面特征的存储设备的步骤。
[0101]此方法减少了更换阳极组件所花费的时间，因此减少了打开通向电解电池内部的窗口的打开时间。这减少了热损耗和气体泄漏。
[0102]根据一个有利的实施方案，该设置步骤包括将该存储设备定位成与靠近且优选地接近该耗尽的阳极组件的一个或多个阳极组件成一排。
[0103]此特征使由槽维护机器行进的距离最小化，该槽维护机器被设计成搬运更换阳极组件所必需的部件，包括耗尽的阳极组件和新的阳极组件。
[0104]“与阳极组件成一排”的意思是在通过将此阳极组件投射在水平平面中所得到的表面进行竖向平移所形成的容积内。
[0105]存储设备不被定位成与所使用的耗尽的阳极组件成一排，以允许此耗尽的阳极组件通过顶部被取出(即，通过耗尽的阳极组件的大体竖向向上平移被取出)，并且使得新的阳极组件能够从顶部被插入(即，通过新的阳极组件的大体竖向向下平移的设置)。
[0106]根据一个实施方案，借助于包括多个单独的存储设备的存储系统实施该方法，并且该方法包括将该存储系统的所述存储设备中的一个定位置在邻近于包括该耗尽的阳极组件的该电解电池的电解电池上方。
[0107]此特征使得进一步减少阳极组件更换所需要的时间，允许所述存储设备围绕待替换的耗尽的阳极组件的大体交错布置或三角布置。
[0108]根据一个优选实施方案，该方法包括以下步骤:在该电解电池的所述罩之间形成一个存取窗口，以取出该耗尽的阳极组件并用新的阳极组件替换它，并将所述存储设备面向该存取窗口布置。
[0109]换言之，此存储设备大体相对于电池之间的、将具有耗尽的阳极组件的电解电池与上方定位有存储设备的电解电池分隔的通道，与存取窗口对称。
[0110]此布置提供了存储设备和存取窗口之间的最短距离。
[0111]根据一个优选实施方案，该方法包括涉及在该电解电池的所述罩之间形成一个存取窗口以取出该耗尽的阳极组件并用新的阳极组件替换它的步骤，并且该方法包括在该电解电池的所述罩之间形成该存取窗口以取出该耗尽的阳极组件并用新的阳极组件替换它的整个时间段，通过槽维护机器执行阳极组件的更换，该槽维护机器仅在包括该耗尽的阳极组件的该电解电池的横向边以及可选地邻近包括该耗尽的阳极组件的该电解电池的电解电池的横向边之间移动。
[0112]换言之，在这整个时间段期间，该槽维护机器不移动到沿着电解电池的一个横向边的操作通道。
[0113]从下面参考附图对以非限制性实施例的方式提供的实施方案的描述中将清楚地明了本发明的其他特性和优点，在附图中:
[0114]-图1是根据本发明的一个实施方案的存储设备的透视图，
[0115]-图2是沿着根据本发明的一个实施方案的电解电池的纵向平面XZ的横截面视图，
[0116]-图3是根据本发明的一个实施方案的存储设备的透视图，
[0117]-图4到图11是根据本发明的一个实施方案的电解电池的透视图，例示了根据本发明的一个实施方案的用于更换阳极组件的方法的步骤，
[0118]-图12和图13是根据本发明的一个实施方案的存储设备的俯视图，分别是不具有阳极组件和具有阳极组件，
[0119]-图14是根据本发明的一个实施方案的存储设备的侧视图。
[0120]图1示出了电解工厂的一部分，该电解工厂包括根据本发明的一个实施方案的电解电池100和存储设备I。
[0121]电解电池100被设计用于通过电解来生产铝。
[0122]该存储设备被设计为在电解电池100上方临时存储载荷物。
[0123]电解电池100包括槽壳102、罩120、阴极104以及阳极组件106，所述阳极组件106被布置在槽壳102内部且被所述罩覆盖。下面将更详细地描述存储设备I。
[0124]电解电池100包括一个固定结构。该固定结构包括槽壳102以及(适当地)封闭室108的一部分，该封闭室被设计为封闭在电解反应期间生成的气体。
[0125]阳极组件106可相对该电解电池的该固定结构大体竖向平移移动，以使其浸没在电解浴110中并逐渐耗尽，如图2中可见。
[0126]每个阳极组件106包括一个阳极支撑件112，例如在图13中见到的，大体平行于电解电池100的横向方向Y延伸。
[0127]电解电池100在此具有四个边，成对的、彼此相对的两个纵向边114和两个横向边116，使得电解电池100可以具有大体矩形形状。
[0128]电解电池100限定一个开口118，该开口被设计用于阳极组件106分别插入到电解电池100内部或者取出到电解电池100外面。
[0129]应注意到，开口 118适于允许阳极组件106通过大体竖向移动而分别向下或向上被插入或被取出。
[0130]封闭室108可以是大体平行六面体的，且被放置在槽壳102的边缘上，如图2中见到的。[0131 ]封闭室108形成了一个封闭空间，在该封闭空间内部，阳极组件106被设计为在电解反应期间随着阳极组件106的含碳块被消耗而移动。
[0132]根据图1到图11的实施方案，电解电池100还包括多个罩120。
[0133]罩120从电解电池100的一个纵向边114延伸到另一边以关闭开口 118。
[0134]罩120是能移动的，以使得形成穿过罩系统的一个存取窗口124成为可能。此存取窗口 124提供了到电解电池100内部的入口以用于维护操作，例如折断或锯开在电解反应期间在电解浴的表面上形成的外皮或替换阳极组件。
[0135]罩120有利地大体水平地延伸。
[0136]每个罩120可以从电解电池100的一个纵向边114整体地延伸到另一边。
[0137]如图中可见，存储设备I在电解电池100上方延伸。
[0138]如图2中示出的，存储设备I被布置在于槽壳内就位的阳极组件106上方。换言之，在生产期间，存储设备I被布置在阳极组件106上方。
[0139]更具体地，存储设备I在电解电池的两个纵向相对边114之间延伸，且更具体地在封闭室108的两个纵向相对的上部边缘之间延伸。
[0140]存储设备I安置在封闭室108的相对的纵向上部边缘上。所述相对的纵向顶部边缘有利地例如通过用于捕获来自电池的气体的套管(未示出)形成。
[0141]此捕获套管是可以装配电解电池系统100的电池气体收集系统的一部分。该系统可以包括一个歧管，电池气体通过该捕获套管被引向该歧管，并且该捕获套管可以具有允许空气与封闭室108的内部相通以捕获所述电池气体的孔。
[0142]根据图1到图11的实施例，存储设备I特别地放置在电解电池100的罩120上方。
[0143]尽管未被示出，固定结构可以包括增强装置，所述增强装置被设计为允许该固定结构支撑存储设备I的重量，且可选地支撑由存储设备I所支撑的载荷物的重量。
[0144]载荷物存储设备I具有:支撑装置，待存储在电解电池100上方的载荷物被设计为安置在所述支撑装置上；以及，承载装置，被设计以保证支撑装置稳定地安置在电解电池100上方，尤其是安置在阳极组件106、开口 118、罩120以及封闭室108上方。
[0145]所述支撑装置包括一个或多个支撑表面2，所述支撑表面适用于支撑一个新的阳极组件106a、一个耗尽的阳极组件106b和/或一个用于收集在电解反应期间形成的外皮的设备122。
[0146]因此，由所述支撑装置支撑的载荷物是一个新的阳极组件106a、一个耗尽的阳极组件106b和/或一个用于收集在电解反应期间形成的外皮的设备122。
[0147]收集设备122被设计为收集在电解反应期间由覆盖电池的电解浴的覆盖材料形成的外皮。
[0148]根据图1到图11的实施方案，支撑表面2是大体平的。
[0149]根据图12到图14的实施方案，支撑表面2是弯曲的。
[0150]应注意到，阳极组件106的质量是十到十二吨的量级。外皮收集设备122的质量可以达到3到4吨。所述支撑装置和所述载荷物的重量会传递到所述支撑装置和所述承载装置，因此所述支撑装置和所述承载装置必须能够承受这些质量。
[0151]此外，所述支撑装置和(在适当的情况下)所述承载装置必须能够承受电解电池100上方的温度和热辐射，而不损坏它们的机械性能。换言之，不管电解电池100上方的温度如何，所述支撑装置必须能够稳定地实现它们的几吨重量的载荷物的支撑功能。
[0152]当一个或多个罩120被移除以形成一个存取窗口124时，电解电池100上方一米的温度可大于400°C或更大，这是因为来自温度为大约100tC的电解浴的强辐射。
[0153]当罩120就位时，S卩，当这些罩120关闭开口 118时，该温度可以是大约100°C。优选地，所述支撑装置被放置在就位的罩120上方，并且相对于已经被移除以用来更换阳极组件的罩120偏移，以允许移除更换阳极组件所需要的罩，且使得所述支撑装置仅轻度经受来自电解浴的辐射。
[0154]所述支撑装置可以包括用于防止所支撑的载荷物滑动或掉落的装置，诸如，外围凸缘(未示出)。支撑表面2可以有利地包括一个涂层，以增加支撑表面2和所支撑的载荷物之间的附着力。
[0155]所述支撑装置和/或所述承载装置还可包括抗腐蚀装置。例如，所述抗腐蚀装置具有一个特殊的介质或涂层，被设计为承受来自可能从耗尽的阳极组件106b流出的电解浴流体和由耗尽的阳极组件106b释放的温度的侵袭。所述支撑装置可以特别地包括一个密封盒，耗尽的阳极组件被存储在该密封盒内部，以在耗尽的阳极组件冷却后容纳由它排放的气体。
[0156]存储设备I包括搬运装置，以使得它能够被移动装置搬运。
[0157]所述移动装置可以包括一个搬运机器或一个搬运起重机(未示出)，通常被称为槽维护机器。
[0158]所述搬运装置可以有利地被成形为允许提高存储设备I。例如，所述搬运装置包括位于存储设备I的外围的钩(未示出)。这保证了载荷物一旦被提升时的稳定性。
[0159]根据图1到图11中示出的实施方案，所述支撑装置成大体平板4的形状，被布置为在大体水平平面上延伸。
[0160]板4具有两个相对的横向边缘6。所述承载装置优选地仅仅从两个横向边缘6延伸。
[0161]板4可以具有增强装置，以限制它在载荷物的重量的作用下的弯曲。所述增强装置包括例如沿着板4的纵向边缘1延伸的两个凸缘8。
[0162]板4可以是大体矩形形状。
[0163]所述承载装置包括承载表面和连接所述承载表面和所述支撑装置的连接部件。所述连接部件可以对应于例如支撑腿，如图1中示出的。
[0164]连接部件12在此大体直线延伸且垂直板4。此外，连接部件12可以包括连接到所述支撑装置(尤其是板)的底侧14的一端。
[0165]所述支撑装置具有一个底侧14，该底面可以设置有隔热装置，诸如，隔热材料的涂层。
[0166]根据图12到图14中示出的实施方案，所述支撑装置包括两个凹形外壳16，所述凹形外壳与所述支撑装置相互耦合，且被设计用于将阳极组件106挂在它们上面。具体地，夕卜壳16被设计为接收并支撑阳极支撑件112。
[0167]在图12和13的实施例中，所述承载装置包括两个相对的壁18，一个凹形外壳16从所述两个相对的壁中的每一个突出。
[0168]凹形外壳16互相面对。
[0169]仍然根据图12和13中示出的实施方案，存储设备I包括间隔装置，以使两个相对的壁18和两个凹形外壳16相互耦合。所述间隔装置包括例如被设计成在电解电池100的横向方向X上延伸的壁或连接臂20。
[0170]根据图14的实施例，所述承载装置可以包括两个独立的组件，S卩，可以彼此独立地被移动，每个独立的组件包括一个在固定到电解电池100的结构(如槽壳102)上的承载表面22，并且包括一个或多个将承载表面22连接到所述支撑装置的支撑腿24。这两个组件都安置在电解电池100的两个相对的边上。
[0171]本发明还涉及一种存储系统，其包括多个单独的且独立的存储设备1，所述存储设备具有上面的特征。该存储系统被设计为在电解电池100上方存储一个新的阳极组件106a、一个耗尽的阳极组件106b以及一个用于收集在电解反应期间所形成的外皮的设备122。
[0172]就两个单独的存储设备I可以被放置在被布置用于替换阳极组件的存取窗口的任一边而言，这提供了一个有利的空间布置，如可以例如在图5中见到的。
[0173]有利地，该存储系统包括三个存储设备1，所述三个存储设备包括用于支撑新的阳极组件106a的第一存储设备la、用于支撑耗尽的阳极组件106b的第二存储设备Ib以及用于支撑外皮收集设备122的第三存储设备lc。
[0174]这允许如图3中可见的存储设备la、lb、lc的交错布置或三角布置，以使得在电解电池100中打开存取窗口以更换阳极组件的时间段可以被大大减少。
[0175]该存储系统可以适于同时支撑新的阳极组件、耗尽的阳极组件以及外皮收集设备。这限制了阳极组件的更换的结构约束。
[0176]所述承载装置有利地包括承载表面22，所述承载表面被设计为抵靠电解电池100的固定结构。换言之，承载表面22有利地不抵靠在罩120上。承载表面22例如被设计为安置在大体平的表面上。
[0177]电解电池100具有至少两个相反承载表面(未示出)，承载表面22被设计为安置在所述两个相反承载表面上。所述两个相反承载表面被布置在电解电池100的纵向中间平面的任一边，电解电池100的纵向中间平面即为大体垂直于电解电池100的横向方向Y且将此电池分隔成两个相似的半部的平面。
[0178]该电解电池可以装有上述存储系统。
[0179]所述两个相反承载表面具体地被布置在开口118的任一边上。
[0180]所述相反承载表面可以优选的是槽壳102的上部带的一部分，或者是在封闭室108的顶部中形成带的捕获套管。
[0181]所述相反承载表面被优选地布置在电解电池100的纵向边114上。
[0182]尽管这未被示出，承载表面22和所述相反承载表面可以有利地包括互锁装置，所述互锁装置被设计为通过它们的形状的互补性协同工作。所述互锁装置包括例如被设计为插入到形状互补的外壳中的销。
[0183]如可以例如在图2中见到的，所述支撑装置远离罩120延伸。
[0184]本发明还涉及一种电解工厂，尤其是一种包括一系列电解电池的铝厂，所述一系列电解电池包括电解电池100。本发明的电解工厂还包括一个大体平行于所述一系列电解电池(即，大体垂直于电解电池100以及上述存储设备I)延伸的操作通道1001。
[0185]所述电解电池被设计为具有经过它们的高达数十万安培的电解电流。所述电解电池可以垂直于行或系列的方向(即，大体垂直于跨越该行或系列的电解电流的总体流通方向)布置。
[0186]承载表面22可以可选地抵靠通道1002的表面，该通道在电池之间沿着电解电池100的纵向边缘且将电解电池100与相邻的电解电池分隔。换言之，所述相反承载表面位于电池之间的、将所述一系列电解电池中的两个相邻电解电池的纵向边分隔的通道中。
[0187]承载表面22可以例如被支撑在电池之间的、通道1002中的、增强地面或格栅上。
[0188]将所述存储设备安置在电池之间的通道的表面而非安置在电解电池的固定结构的表面上的原因是，在将存储设备放在适当位置所涉及的操纵需要较少的精度，因此更简单且更快速去执行。这有助于减少执行一个操作所花费的时间，因此有助于减少电解电池100打开的时间。
[0189]同理，承载表面22和相反承载表面可以包括被设计成通过它们的形状的互补性而协同工作的互锁装置，如同上面描述的那些。
[0190]应注意到，所述支撑装置有利地限定了它们之间的空间，使得电解电池100在所述承载装置之间延伸。这样，每个存储设备I跨越电解电池100，如图1或3中示出的。
[0191]具体地，所述承载装置(尤其是连接部件12)可以通过一个大于电解电池100的宽度的距离而被隔开。
[0192]此外，所述承载装置(尤其是连接部件12)可以延伸超过一个至少高于电解电池100的高度的高度。
[0193]电解工厂还包括移动装置，用于在电解电池100的大体纵向方向X上移动位于电解电池上方的存储设备I。所述移动装置包括一个用于提升存储设备I的搬运机器。
[0194]本发明还涉及一种用于将电解电池(尤其是上述电解电池100)的耗尽的阳极组件106b更换为新的阳极组件106a的方法。
[0195]此方法包括在电解电池上方设置一个如前描述的存储设备I的步骤，如图4中可见的。
[0196]该设置步骤包括将存储设备I定位成与一个或多个阳极组件成一排、靠近且优选地接近耗尽的阳极组件106b，如图2中示出的。
[0197]存储设备I不被定位成与所使用的耗尽的阳极组件成一排，以允许罩120被移动，从而打开一个存取窗口来允许此耗尽的阳极组件通过顶部被取出(即，通过耗尽的阳极组件的大体竖向向上的平移而被取出)，且使得新的阳极组件从顶部被插入(即，通过新的阳极组件的大体竖向向下平移而被设置)。
[0198]通过包括多个单独的存储设备I的存储系统来实施该方法，并且该方法包括将存储系统的存储设备I中的一个定位在接近包括耗尽的阳极组件的电解电池100的电解电池101上方，如图3中例示的。此存储设备I被布置为与这样的存取窗口 124相对:该存取窗口在罩120之间形成或即将在罩120之间形成，以取出耗尽的阳极组件106b并用新的阳极组件106a替换它。因此，此存储设备I可以大体相对于电池之间的、将具有耗尽的阳极组件的电解电池100与上方定位有存储设备I的电解电池101分隔的通道1002，与存取窗口 124对称。
[0199]优选地，在罩120之间形成存取窗口124的整个时间段内，通过槽维护机器执行阳极组件的更换，该槽维护机器仅在包括耗尽的阳极组件的电解电池100的横向边116以及与包括耗尽的阳极组件的电解电池100邻近的电解电池101之间移动。
[0200]该方法还包括一些或所有下列步骤:
[0201]-涉及取走一个或多个罩120以允许形成存取窗口124的步骤，其中耗尽的阳极组件106b和新的阳极组件106a通过该存取窗口例如借助于槽维护机器被移除，
[0202]-涉及折断或锯开在电解浴的表面上所形成的外皮的步骤，
[0203]-涉及移除耗尽的阳极组件106b以将它放置在第二存储设备Ib上的步骤(图5和6)，
[0204]-涉及借助于工具(诸如外皮铲130)来清除外皮的步骤(图7)，
[0205]-涉及通过将这些外皮沉积在(如果需要)第三存储设备Ic上定位的收集设备122中来收集外皮的步骤，
[0206]-涉及第一存储设备Ia的新的阳极组件106a的移除步骤(图9)以及涉及将新的阳极组件106a放在电解电池100内部的步骤(图1O)，
[0207]-涉及通过使初始移除的罩120复位来关闭存取窗口124的步骤。
[0208]三个存储设备la、lb、lc然后可以被移动且被放置在另一个电池上方，例如如图11中可见的邻近的一个电池上方。
[0209]当然，本发明不以任何方式限于上文描述的实施方案，此实施方案仅是以实施例的方式提供的。因而，在不超出本发明的保护范围的前提下，多种改型是可能的，尤其从多个部件的构造或通过等同技术替代的角度来看。
【主权项】
1.用于电解电池(100)上方的载荷物的存储设备(I)，该电解电池(100)包括一个槽壳(102)、罩(120)、一个阴极(104)以及阳极组件(106)，所述阳极组件(106)被布置在该槽壳(102)中且被所述罩(120)覆盖，所述载荷物的存储设备(I)包括:支撑装置，待存储在该电解电池(100)上方的载荷物被设计成安置在所述支撑装置上；以及，承载装置，被设计成使得所述支撑装置稳定地安置在该电解电池(100)上方，尤其是安置在所述阳极组件(106)和所述罩(120)上面。2.根据权利要求1所述的存储设备(I)，其特征在于，所述支撑装置包括一个或多个支撑表面(2)，所述一个或多个支撑表面(2)适于支撑新的阳极组件(106a)、耗尽的阳极组件(106b)和/或支撑用于收集在电解反应期间所形成的外皮的设备(122)。3.根据权利要求1或2所述的存储设备(I)，其特征在于，该存储设备(I)包括搬运装置，以使得该存储设备(I)能够被移动装置搬运。4.根据权利要求1到3中的任一项所述的存储设备(I)，其特征在于，所述支撑装置是大体平板(4)的形状，被布置成在大体水平平面中延伸。5.根据权利要求4所述的存储设备(I)，其特征在于，该板(4)具有增强装置，以限制该板(4)在载荷物的重量的作用下的弯曲。6.根据权利要求1到5中的任一项所述的存储设备(I)，其特征在于，所述支撑装置包括两个凹形外壳(16)，所述两个凹形外壳(16)与所述支撑装置相互耦合，且被设计用于在所述两个凹形外壳(16)上挂阳极组件。7.存储系统，包括多个单独且独立的根据权利要求1到6中的任一项所述的存储设备(I)，被设计成在该电解电池(100)上方存储新的阳极组件(106a)、耗尽的阳极组件(106b)以及用于收集电解反应期间所形成的外皮的设备(122)。8.根据权利要求7所述的存储系统，其特征在于，该存储系统包括三个存储设备(I)，所述三个存储设备(I)包括用于支撑新的阳极组件(106a)的第一存储设备(Ia)、用于支撑耗尽的阳极组件(106b)的第二存储设备(Ib)以及用于支撑外皮收集设备(122)的第三存储设备(Ic)ο9.电解电池(100)和存储设备(I)，所述电解电池(100)包括一个槽壳(102)、罩(120)、一个阴极(104)和阳极组件(106)，所述阳极组件(106)被布置在该槽壳(102)内部且被所述罩(120)覆盖，所述存储设备(I)是根据权利要求1到6中的一项所述的存储设备(I)，所述存储设备(I)在该电解电池(100)上方延伸。10.根据权利要求9所述的电解电池(100)和存储设备(I)，其特征在于，该存储设备(I)被布置在于所述槽壳(102)内就位的所述阳极组件(106)上方，且被布置在覆盖这些阳极组件(106)的罩(120)的上方。11.根据权利要求9或10所述的电解电池(100)和存储设备(I)，其特征在于，该电解电池(100)包括两个相对的纵向边(114)，且该存储设备(I)在该电解电池(100)的所述两个相对的纵向边(114)之间延伸。12.根据权利要求9到11中的一项所述的电解电池(100)和存储设备(I)，其特征在于，该电解电池(100)包括一个安置在该槽壳(102)的边缘上的、大体平行六面体的封闭室(108)，该封闭室(108)形成一个封闭容积，所述阳极组件(106)被设计成在电解反应期间在该封闭容积内部移动，并且该存储设备(I)在该封闭室(108)的两个相对的纵向顶部边缘之间延伸。13.根据权利要求12所述的电解电池(100)和存储设备(I)，其特征在于，所述承载装置安置在该封闭室(108)的相对的纵向上部边缘上，且这些边缘有利地由用于捕获来自该电池的气体的套管形成。14.根据权利要求9到13中的一项所述的电解电池(100)和存储设备(I)，其特征在于，该存储设备(I)的所述支撑装置具有承载表面(22)，所述承载表面(22)被设计成抵靠该电解电池(100)的固定结构。15.根据权利要求14所述的电解电池(100)和存储设备(I)，其特征在于，该固定结构包括增强装置，所述增强装置被设计成允许该固定结构支撑该存储设备(I)的重量，且可选地支撑由该存储设备(I)所支撑的载荷物的重量。16.根据权利要求14或15所述的电解电池(100)和存储设备(I)，其特征在于，该电解电池(100)包括至少两个相反承载表面，其中该存储设备(I)的所述承载表面被设计成安置在所述两个相反承载表面上，且所述承载表面(22)和相反承载表面包括互锁装置，所述互锁装置被设计成通过它们的形状的互补性来协同工作。17.电解工厂，尤其是包括一系列电解电池的铝厂，该电解工厂包括一个电解电池(100)和至少一个根据权利要求9到16中的一项所述的存储设备(I)，以及一个大体平行于所述一系列电解电池延伸的操作通道(1001)。18.根据权利要求17所述的电解工厂，其特征在于，所述支撑装置包括旨在抵靠通道(1002)的表面的承载表面(22)，该通道(1002)在电池之间、沿着该电解电池(100)的纵向边缘(114)且将所述电解电池(100)与相邻的电解电池(101)分隔。19.根据权利要求17或18所述的电解工厂，其特征在于，所述支撑装置在它们之间限定了一个空间，使得该电解电池(100)在该存储设备(I)的所述承载装置之间延伸。20.根据权利要求17到19中的一个所述的电解工厂，其特征在于，该电解工厂包括移动装置，所述移动装置被设计成在该电解电池(100)的大体纵向方向上移动该存储设备(I)。21.根据权利要求20所述的电解工厂，其特征在于，所述移动装置包括一个搬运机器或一个用于提升该存储设备(I)的搬运起重机。22.用于将电解电池(100)中耗尽的阳极组件更换为新的阳极组件(106a)的方法，该方法包括在该电解电池(100)上方设置根据权利要求1到6中的一项所述的存储设备(I)的步骤。23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，该设置步骤包括将该存储设备(I)定位成与靠近且优选地邻近该耗尽的阳极组件(106b)的一个或多个阳极组件(106)成一排。24.根据权利要求22或23所述的方法，其特征在于，通过根据权利要求7或8中的一项所述的存储系统实施该方法，并且该方法包括将该存储系统的所述存储设备(I)中的一个存储设备定位在邻近包括该耗尽的阳极组件(106b)的该电解电池(100)的一个电解电池(101)上方。25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:在该电解电池(100)的所述罩(120)之间形成一个存取窗口(124)，以取出该耗尽的阳极组件(106b)，用新的阳极组件(106a)替换该耗尽的阳极组件(106b)，并将所述存储设备(I)布置成面向该存取窗口。26.根据权利要求22到25中的一项所述的方法，其特征在于，该方法包括在该电解电池(100)的所述罩(120)之间形成一个存取窗口(124)以用于取出该耗尽的阳极组件(106b)并用新的阳极组件替换该耗尽的阳极组件(106b)的步骤，并且该方法包括在该电解电池(100)的所述罩(120)之间形成该存取窗口以取出该耗尽的阳极组件(106b)并用新的阳极组件(106a)替换该耗尽的阳极组件(106b)的整个时间段，借助于一个槽维护机器执行阳极组件的更换，该槽维护机器仅在包括该耗尽的阳极组件(I 06b)的该电解电池(I 00)的横向边(116)以及可选地邻近包括该耗尽的阳极组件(106b)的该电解电池(100)的电解电池(101)的横向边之间移动。
【文档编号】C25C3/10GK105960482SQ201580006065
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年1月23日
【发明人】M·贝森, S·佩蒂特
【申请人】力拓艾尔坎国际有限公司