175438. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés kriolitolvadékokban oldott alumíniumoxid koncentrációjának mérésére
175438 MAGTAB NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Nemzetköri osztályozás: Bejelentés napja: 1978. V. 23. (AU-404) G 01 N 27/26 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1980. II. 28. Megjelent: 1981. II. 28. Feltalálók: Szabadalmas: Dr. Adám János okL vegyészmérnök 40%, di. Horváth János oki. vegyészmérnök, Alumíniumipari Tervező és Kutató Intézet, 30%, Örkényi József oki. kohómérnök 10%, Budapest, Horváth Ferenc technikus Budapest 5%, Törökbálint, Farkas Ferenc oki. villamosmérnök 10%, Marton Gábor fejlesztő technikus 5%, Budapest Eljárás és berendezés kriolitolvadékban oldotlL alumíniumoxid koncentrációjának mérésére 1 A találmány tárgya eljárás kriolitolvadékban oldott alumíniumoxid koncentrációjának mérésére, elsősorban alumíniumelektrolizáló kádak timföldtartalmának üzem közben végzett ellenőrzésére, a kriolitolvadékba helyezett elektródák segítségével. 5 Az alumíniumelektrolizáló kádak termelékenysége rendkívül érzékeny az alumínium-oxid koncentrációjára. A kád pólustávolságának változtatása nélkül, alacsony tímföldtartalom esetén a kádfeszültség növekedése tapasztalható, amely 10 kádellenállás változással nem magyarázható. A modem kádszabályozások, melyek a kádellenállás mérésén alapulnak, ezt a hatást a kádellenállás változtatásával korrigálják, ami nyilvánvalóan helytelen. Az alumíniumelektrolizáló kádak termelékeny- 15 sége rendkívül érzékeny az alumínium-oxid koncentrációjára. A kád pólustávolságának változtatása nélkül, alacsony timföldtartalom esetén a kádfeszültség növekedése tapasztalható, amely kádellenállás változással nem magyarázható. A modern kád- 20 szabályozások, melyek a kádellenállás mérésén alapulnak, ezt a hatást a kádellenállás változtatásával korrigálják, ami nyilvánvalóan helytelen. A kéregbetörésnek eltérő hatása van a timföldkoncentráció értékekre és a 2—4 óránkénti kezdés 25 eltérő értékekre állítja be a kád timföldkoncentrációját. Ismeretes a kohászati gyakorlatban, hogy az ún. meleg üzem esetén timföldadagolás nélkül 10-12 órás időtartamig sem lép fel az anódeffektus jdensége. A normál technológiával üzemelő 30 2 kádaknál a timföldtartalom változása a kéregbetörés következtében fűrészfogszerűén változik, azonban a kádak nem mindegyikénél tapasztalható ez a hatás, mert a meleg üzemvitel esetén vagy savas fürdő alkalmazásakor fellépő ún. „önadagolás” vagy az „oldalba-dolgozás” következtében nem szabályszerűen változik a timföldkoncentráció a kádban. Az elektrolitba juttatott timföld, mely nem képes a gyors oldódásra, leülepedik az elektrolizáló kád aljára és a bejuttatott timföld mennyiségével nem lesz arányos az alumínium-oxid koncentráció növekedése. Az elektrolizáló cellák termelékenysége ugyanis többek között az elektrolit kémiai összetételétől függ. Ezen belül jelentős tényező a folyamat alapját képező átlagos timföldtartalom. A timföldtartalom ellenőrzését általában a kádból vett minta laboratóriumi kémiai nedves analízisével végzik. A nedves kémiai elemzés azonban meglehetősen hosszú és időigényes művelet. Ezen túlmenően a mintavételi bizonytalanságok is hozzájárulnak ahhoz, hogy a timföldkoncentráció biztonságos meghatározására nem alkalmazható előnyösen. Az üzemi alumíniumelektrolizáló kádak timföldtartalmának meghatározására ezért olyaH eljárást kellett kidolgozni, amely magában a kádban teszi lehetővé a koncentráció mérését. Minthogy azonban az elektrolizáló kádban rendkívül bonyolult 175438
