[发明专利]用来供给可流体化材料的剂量的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用来供给诸如氧化铝和氟化物的可流体化粉末材料的供给器和方法。该供给器包括以下主要部件：储器、排出管以及排出空气滑道。具体地说，该供给器被设计用来把氧化铝和/或氟化物供给到具有预焙阳极的Hall-Héroult类型的铝电解槽。

背景技术

数种供给器设计已经被提出。在US 4930691中公开一种气动剂量计，该气动剂量计用来提供精确配量的粉状材料，例如用来把氧化铝和氟化物供应到铝电解槽。该剂量计包括容器，该容器具有上室和下室，该上室在底部设置有以流体化帆布的形式的流体化装置，该下室通过管路连接到空气源。该容器设置有：入口，该入口用来从供应箱或料斗把粉状材料供应到上室；和出口开口，该出口开口用来排出该室。至少一个流体化通道或管道被设置在供应箱和容器之间。这个通道设置有流体化壁或流体化帆布，该流体化壁或流体化帆布通过管路连接到空气供应源。该室的填充和清空通过一些螺线管阀而被执行，这些螺线管阀分别布置在连接到容器的管路和连接到通道的管路中。这些螺线管阀由PLS调节器或处理器控制，使得空气根据优选的时间和频率程序被供应到通道和容器。

用于粉末材料的可用供给器(即使是设置有控制体积的供给器)的一个问题是离开该设备的配量具有高的变化并且依赖于控制体积或体积室的填充程度(由于静水效果(ρgh))。具体地说，当配量小的量时，这是一个难题。

发明内容

根据本发明，归因于静水效果的变化，可以通过以下方式而被消除：在储器(体积室)和排出空气滑道之间或者替代地在槽空气滑道和排出空气滑道之间引入距离(排出)管。

此外，相对标准偏差(RSD/C_var)从典型的12-16％到2％或更小的减小已经被观察到。这将代表以6-8的系数的精度提高。

该供给器的成本近似与常规供给器相同或更小。此外，基于当前时间的压力独立充气供给器(PIAF)代表简化的构造，并且它将在宽度和高度方面需要较小空间。

随着递增地关注提高壶(电解槽)的输出并且也减小极间距离，在供给该壶中对精度的需要不断地增加。

这个优点以及其它优点可以根据如所附权利要求中限定的本发明而得以实现。

附图说明

以下将通过示例和附图而对本发明加以详细说明，附图中：

图1a、1b公开了一种现有技术供给器，以及在该设备中建立可变的静水情况的危险，

图2a、2b公开供给器的一个第一实施例，该供给器设置有代表储器的容器，

图3a、3b公开供给器的一个第二实施例，该供给器设置有代表储器的流体化传送器，

图4公开根据本发明的原型供给器的性能。

具体实施方式

在图1a中示出已知类型的供给器，该供给器具有供应空气滑道1、储器2以及排出空气滑道3。图1b公开关于排出空气滑道3(从上方看)的更多细节，其中，6指的是第一流体化元件，而5指的是第二流体化元件。附图标记8指示出口。在图1a的右边部分中，图形7表示在排出空气滑道3的水平的储器2内的静态压力分布ρgh。可以看到，静态压力随着储器中的填充水平的升高而升高。

在图2a中示出根据本发明的供给器，该供给器具有供应空气滑道1、储器2以及带有出口8的排出空气滑道3。在储器2和排出空气滑道3之间布置有距离管4。该距离管具有出口，该出口终止于排出空气滑道3的一个端部上方，允许休止角形成到排出空气滑道上。

图2b公开关于排出空气滑道3(从上方看)的更多细节，其中，附图标记6指的是布置在距离管4的出口下面的第一流体化元件。附图标记5指的是第二流体化元件，该第二流体化元件当被致动时，将维持把在排出空气滑道中粉末材料运输到出口8。

在图2a的右边部分中，在图形7中表示出：在排出空气滑道3的水平的供给器内(即，在距离管4的出口)的静态压力分布ρgh，将不受填充水平的影响。

这种效果由于以下事实而得以实现：距离管4具有一定的高度‘h_d’对直径‘d’的比率。‘h_d’的值优选地是‘d’的值的若干倍。

当距离管下面的流体化区域6在操作期间不被致动时，排出空气滑道3将根据粉末的休止角在距离管4的底部被提供有粉末材料。作为效果，配量大小已经显示在流体化元件5的致动期间变得更精确。重要的是，向着距离管4下面的区域的流体化元件的延伸适合于该材料的休止角以确保稳定地接近材料的供应装置。