Entwicklung eines Bohrstandes für Al-Saugrohre

Abstract

Die Firma TRIMET Aluminium AG betreibt am Standort Hamburg eine Schmelzflusselektrolyse zur Primärgewinnung von Aluminium. Das in dem Elektrolyseprozess entstandene schmelzflüssige Aluminium muss in bestimmten Zeitintervallen aus den Elektrolysezellen gesaugt werden. Als Werkzeug wird hierzu ein Tiegel mit einem Deckel verwendet, an dem das Saugrohr befestigt ist. Beim Saugvorgang wird das Rohr in die Schmelze getaucht und mittels Unterdruck in den Tiegel gefördert. Dabei kann neben dem Aluminium immer ein Teil des Elektrolyten (Kryolith) mit eingesaugt werden. Dieser erstarrt beim Erkalten des Saugrohres an der Innenwand. Mit der Zeit setzt sich dadurch das Rohr mit dem Elektrolyt zu und die Saugkraft nimmt wegen der Verengung des Rohrinnendurchmessers ab. Aus diesem Grund muss das Rohr diskontinuierlich aufgebohrt werden, um den Originaldurchmesser für den einwandfreien Saugprozess wieder zu erreichen. In der vorliegenden Arbeit wird ein Bohrstand entwickelt, der die Aufgabe hat, die mit Elektrolyt zugesetzten Saugrohre automatisch wieder auf den Originaldurchmesser aufzuweiten. Die Auslegung des Bohrstandes wurde mittels einer systematischen Konstruktionsmethodik durchgeführt und ein Konzept für einen automatischen Bohrstand erarbeitet.