165482. lajstromszámú szabadalom • Elektrod-szerkezet villamos áram vezetésére, korrozív hatású környezetben lévő berendezésekhez
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS A bejelentés napja: 1972. IX. 6. (AU-286) Amerikai egyesült államokbeli elsőbbsége: 1971. IX. 7. (178 282 és 178 283) Közzététel napja: 1974. IV. 27. Megjelent: 1976. április 30. 165482 Nemzetközi osztályozás: B 01k 3/04 C 22 d 3/12 Feltaláló: Stanley Carlton JACOBS végy. mérnök, Lower Burell Amerikai Egyesült Államok Tulajdonos: Alumínium Company of America, Pittsburgh, Pennsylvania, Amerikai Egyesült Államok Elektród-szerkezet villamos áram vezetésére, korrozív hatású környezetben lévő berendezésekhez A találmány tárgya elektród-szerkezet, melyet általában korrodáló atmoszférában lehet használni, közelebbről megjelölve pedig egy olyan elektród -szerkezet, amelyet elektrolizáló cellákban lehet alkalmazni fémek előállításához, különösen alumi- 5 niumnak aluminiumkloridból történő előállításánál, ahol az aluminiumklorid egy vagy több alkálifémsót tartalmazó fürdőben van oldva, és e fürdőknek nagyobb a bomlási potenciálja, mint az aluminiumkloridnak. 10 Aluminiumkloridnak aluminium kinyerésére történő alkalmazása elektrolízis utján már korábban ismert, előnyös műszaki megoldás volt, gyakorlatilag azonban olyan akadályokba ütközött ennek az eljárásnak a foganatosítása, ami ezen eljá- 15 rás és berendezés alkalmazásával járó összetett probléma megoldásának nehézségére vezethető vissza. A legnagyobb problémát az jelentette, hogy az elektrolizáló cellába vagy kemencébe helyezett 20 elektródhoz hogyan történjék az áram vezetése és attól hogyan kapcsoljuk le a redukciós eljárás folyamán, olyan vezetékek alkalmazás a mellett, amelyek egyfelől az áramot is jól vezetik, másfelől azonban képesek ellenállni a korrodáló környezet 25 hatásának, vagyis az aluminiumkloridőt tartalmazó fürdőnek és a klórgáz hatásának. Ezeket az elektródokat az elektrolit-fürdőben helyezik el, ennélfogva a fürdőn keresztülhaladó árammal érintkezésben vannak. Az elektródok ki- 30 vezetéseit az elektrolizáló cellán kivül elhelyezett vezetékekhez szokás csatlakoztatni. Az elektrolizáló cellában (fürdőben) levő elektródok kivezetéseit villamosan vezető anyagbői készitik. Ez lehet például vörösréz, de ezeket a fémeket a fürdő és klórgáz az üzemi hőmérsékleten megtámadja, s azok idő előtt tönkremennek. Mivel az aluminium olvadási pontja cca 600 C az alumíniumnak aluminiumkloridból történő előállítására alkalmas elektrolizáló cella üzemi hőmérsékletét általában 700 °C-ra választják még. Az Ismert fémek a kloridok korroziv hatásának azonban 550 C-on felül nem tudnak ellenállni és ezért az emiitett fémalkatrészeket néhány héten átahét egy-két napján lehet csak használni. Az élettartam az alkalmazott fém és a használati idő függvénye. A csatlakozó szerelvényeket lehet vezető tulajdonságú, de nem-fémes anyagból is előállitani. Ilyen anyag a grafit, ha azonban ezen a szükséges erősségű áramot vezetjük keresztül kis feszültségen, a feszültség annyira leesik, hogy a csatlakozószerelvényt a tervező kénytelen olyan nagyra méretezni, ami már sem nem gazdaságos, sem nem praktikus, de ezen túlmenően sok hőt vezet el afürdőből. Ha pedig a csatlakozó szerelvények méretét csökkentjük annak érdekében, hogy kisebb legyen a hőveszteség, akkor a vezetőképesség mértékét is csökkentjük és igy fajlagos villamos ellenállásuk igen nagy feszültségesést idéz elő. 165482 1
