150132. lajstromszámú szabadalom • Elektrolikus cella tűzfolyós alumínium előállítására
2 150.132 Gyakran előfordul azonban, hogy a szomszédos cellasorokat oly távolságban kell elrendezni, amelynél az egyik sornak a másik sorra kifejtett hatása már nem hanyagolható el. d By A télies .mágneses hatásnak a By és 7 ködz zömbösítésével a cella középpontjában való megszüntetése mellett azonban a középpont szomszédságában és a tégelyben magában másodlagos hatások még mindig érvényesülnek, úgyhogy célszerű ezeknek a csökkentése is. A találmány, amely Givry Jean-Pierre kutatásainak eredménye, oly eljárás, amely lehetővé teszi a cellán kívüleső vezetőknek a cellákhoz viszonyított oly elrendezését, hogy a mágneses mezők hatásai nemcsak az O középpontban, hanem magában az elektrolitikus cella tégelyében is zérus értékűek vagy legalábbis igen gyöngék legyenek. A találmány szerinti eljárás foganatosítható úgy is. hogy egy vagy több szomszédos cellasor befolyását ugyancsak figyelembe vesszük. Az utóbbi esetben a cellának a szomszédos cellasortól legtávolabb eső vezetőit más magasságban helyezzük el, mint e cellának a szomszédos cellasor felé eső vezetőit, a vezetők szabatos helyzetét pedig az alábbiakban ismertetett számítással határozzuk meg. Az 1. ábra távlati képben és vázlatosan az elektrolitikus cella tégelyének fenekén elhelyezkedő folyékony fém térfogatát tünteti fel aa Ox, Oy és Oz tengelyekkel. A 2. ábrán ,,hossziránybari" elrendezett cellasor látható, amelynek celláin egymás után azonos intenzitású áraim halad át a nyíllal jelzett irányban. A 3. ábrán ugyanilyen cellák ,,harántirányú" elrendezése látható. A 4. ábra a cella 1 tégelyének az áram általános irányára harántirányú metszetét tünteti fel. 2, 2' az előző cellából távozó áramot bevezető és a cella anódszerelvényére elosztó szerelvényt jelölnek. 3 és 3' magából a cellából távozó áramot szállító és a következő cellába továbbító vezetők középhelyzetét jelölik. A 2 elemek az y 0 z síkba eső koordinátái a< és bi, a 2' elem koordinátái a2 és b 2 , a 3 elem koordinátái ci és d( , a 3' elem koordinátái pedig C2 és d2 . Az 5. ábra az áram által ellentétes értelemben átjárt két cellasornak az y 0 z síkon át vett metszete. Az áram a baloldali sorban a szemlélőtől A cella közepén, az O pontiban, az áramsűrűségek és differenciálhányadosaik a szimmetriák távolodik, a jobboldali sorban viszont közeledik a szemlélőhöz. Látható, hogy az egyik sor celláihoz tartozó vezetők helyzete a szemben levő cellasor vezetőihez viszonyítva szimmetrikus. A 6. ábrán az áram haladásának általános irányában elrendezett és a 2 szerelvény útján egyetlen oldalról táplált két egymásra következő cella oldalnézete látható. A 7. ábra a 6. ábrán láthatóhoz hasonló kát cellát tüntet fel, a 2 szerelvény azonban mindkét vége felől kap áramot. A megelőző cellából távozó és a 3 vezetővel szállított áram tehát két részre oszlik, a 3 vezetővel párhuzamos 4 vezető pedig a 2 szerelvény másik végéhez csatlakozik. Ebben az esetben a 4. és 6. ábra 3 vezetői a 7. ábra 3 és 4 vezetőinek középhelyzetét tüntetik fel. E 3 és 4 vezetékek már javasolt módon több kisebb méretű vezeték csoportjaiként alakíthatók ki. A 8., 9., 10. és 11. ábrákon a vezetők helyzetei olyan különféle esetekben láthatók, amelyékben a mágneses hatások az elektrolitikus cella tégelyének minden helyén el vannak nyomiva. más cellasorok befolyása azonban el van hanyagolva. A 12. ábra a cella tégelyének és a vezetőrendszernek az yOz síkban vett metszete szabatosan elkülönített 3 és 4 vezetővel. A 13. ábra a 12. ábrához hasonló metszetet tüntet fel, a szereivényt a következő cella oldala felől árammal ellátó vezetők azonban nem a cella alatt, hanem a cella fölött helyezkednek el. A 14. ábra a cellának az xOz síkban vett metszete, amely tehát merőleges a 13. ábra síkjára. A 15., 16. és 17. ábra a találmány szerinti elrendezés különféle íoganatosítási módjait tünteti fel vázlatosan. A 18. ábrán az elektrolitikus cellák oly elrendezése látható, amelynél négy sorra megosztott cellákon azonos intenzitású I áram halad át. A 19. és 20. ábra a vezetők elrendezését abban az esetben tünteti fel, amikor a szomszédos cellasoron áthaladó áram okozta mező hatását is figyelembe vesszük {két sor esete). A mágneses hatásokat a Laplace-féle elektromágneses erők R rotációs vektorának nagysága jellemzi, amely a Bx. By, Bz összetevők, a Jx, Jy, Jz áramsűrűségek, valamint parciális differenciálhányadosaik segítségével számíthatók ki. Az R vektornak az Ox, Oy és Oz tengelyek irányában vett vetületei matematikailag a következőképpen fejezhetők ki: következtében a következő táblázat egyedüli nemzérus elemeire redukálódnak: Rx = Bx Ry = Bx d Jx dx d. Jy d Jx d Jx By —;— + Bz By <Jy d Jy dy Bz dz Q Jy dz Jx Jx d Bx dx d By dx Jy Jy d Bx dy d By dy Jz — Jz. d B> dz d By dz d Jz. d Jz Rz = Bx -— + By — dx Bz ay d Jz dz Jx d Bz dx d Bz d Bz Jy . — Jz dy dz
