152673. lajstromszámú szabadalom • Elektrolizáló kemence alumínium előállítására

152673 to csak az egyes kétpólusú elektródák anódos és katódos részeit fogják körül (független tömböt alkotnak); a kétpólusú elektródák kis áramsűrűsége és nagy villamos . vezetőképessége ugyanis azt eredményezi, hogy az egyes tűzálló keretéken belül minden ponton gyakorlatilag azonos potenciál uralkodik, minélfogva az áraimvezetés hatása az említett tűzálló anyagon keresztül a legkisebbre csökken. Másrészt jelentős potenciállkülönibség ugyanazon a tűzálló anyagon belül minidig fel fog lépni, ha ezek a tűzálló anyagok szilárd hídként helyezkednek el az ugyanazon elektrolitos közbenső téren elhelyezett anódok és katódok között. Ügy látszik, bogy a folyékony fürdő jelen- 15 léte a tűzálló anyag pólusaiban (miközben azon bizonyos áram folyik keresztül) nodos parazita elektrokémiai jelenségeket okoz, különösen az anódoldali tűzálló anyag azon övezetében, amely a (fémből vagy grafitból készült) katód- 20 hoz közelebb fekszik. Ezt az; övezetet „Tripel Zone"-nek lehet nevezni. A találmány csökkenti a tűzálló anyag korrózióját, amennyiben a szoros érintkezés az elektrolitos cellát alkotó két egymást követő kétpólusú elektróda anód- 25 és katódövezeteinek tűzálló anyagai között elkerüli, úgy hogy a tűzálló rétegek, amelyek a kemencén belül egy kétpólusú elektródával érintkezésben állanak, a sofcoellás kemencének minden többi tűzálló rétegétől mindig el van- 30 nak választva. Ezek a többi tűzálló rétegek vagy- azdk a tűzálló anyagok, amelyek a többi elektródákat keretezik, vagy a fürdőt tartalmazó kádon belüli tűzálló bélés. Ily módon elkerüljük, hogy a kád feszültség alatt legyen. 35 A kétpólusú elektródák célszerűen legalábbis katódos részükön éppen úgy, mint a véghelyzetű katódos elektródák, grafitból vannak. A láncot képező egyes sorok anódos elektródáinak állandó részei is grafitból készülnek. A 40 szerkezeti felépítés szempontjából tekintve a találmány szerinti kemencében ugyanis kétféle elektródák vannak: a) kétpólusú stacioner közbenső elektródák, amelyek oldalaikon és alsó végeiken és adott ^ esetben felső részülkön is a fürdővel és az elektrolitos hatással szemben tűzálló anyagréteggel vannak körülvéve, úgy 'hogy csak azok a felületek, amelyéknek elektrblitosan kell hatniok maradnak szabadon: ezek pedig azok a sn felületek, amelyek a szemben fekvő elektróda felé néznek; b) egypólusú (monopoláris) véghelyzetű stacioner elektródák, amelyek ugyancsak oldalaikon, alsó részükön és; adott esetben felső ré- 55 szűkön is semleges tűzálló anyagréteggel vannak keretezve, amely ebben az esetben azokat a felületeket is befedi, amelyek az anódos vagy katódos aktív felülettel szemben feküsznek. Az ilyen tűzálló bevonatok megakadályozzák Rfl a kétpólusú elektródák oldal- és alapfelületeinek, valamint a véghelyzetű elektródák hátsó oldalainak elhasználódását is, mert ez az elhasználódás az elektrolizis mellékjelensége képpen lépne fel. G5 Azáltal, hogy a kétpólusú elektródiák vastagabbak 20—30 cm-nél, a villamos veszteségek a fürdőn keresztül az elektródák tűzálló keretezésén kívül lefolyó mellékáramok következtében csekély és elhanyagolható százalékos 'órftékre csökken. A fentebb leírt módon felfüggesztett kétpólusú elektródák eléktrolitosan aktív felületei a közös kádban levő megolvasztott fluoritokból álló fürdő egészen körülöblíti. Ez a kád a fürdő számára áthatolhatatlan anyagból — célszerűen amorf szénből — készül és fenekén és belső oldalfalain tűzálló anyagréteg borítja, amely a villamos áramot nem (vagy csak rosszul) vezeti és semleges, illetve a fürdőt csak Ms mértékben támadja meg. Ilyen anyag a sziliciuminidriddel kötött sziliciumkarbid, (amelyet például a Carborundum cég „Refrax" néven, vagy a Norton cég „Orystolon" kereskedelmi néven 'hoz forgalomba). A kád külső oldalain és alul hőszigetelve lehet, hogy ezáltal a kemencét hőegyensúlyban tartsuk. A fürdőfolyadék mélysége célszerűen az -elektródát felül borító tűzálló szigetelőanyag vastagsága felével egyenlő. Minden egyes kétpólusú elektróda állandó (permanens) része cserélhetően mereven van felfüggesztve és, nincs a kemence üzeme közben beállításra szánva, mert a kemence olyan típusú, hogy nélkülözheti a közbenső elektródák távolságának mechanikus beállítására szolgáló bármilyen berendezést üzem közben. A feszültségnek, a kemence anyagának, vagy a kemencében levő anyagoknak és a kemence méreteinek megfelelő néhány centiméteres távolságokat tartanak fenn a kétpólusú elektródák oldalfalai és a kád belső oldala között. Az elektródák alsó része és a kád feneke közötti távolságot néhány centiméternek — például 5 cm-nek •— megfelelő értéken tartják. Az ilyen nagyon kis távolságok fenntartásával a kemencében levő fürdő térfogatát olyan, értéken tartjuk, amelylyel a kemencében a túlzott nagyságú fenékfelületet és mélységet és a villamos mellékáramok okozta túlzott veszteségeket elkerüljük és ezzel a kemence építésének és üzemének költségeit is csökkentjük. Végül a találmány szerinti kemence felső részén tűzálló anyagréteg van, amely villamosan is szigetel 'és (a rajziban nem szemléltetett) további hőszigetelő tűzálló anyagrétegeikfcel van fedve. Az elektrolizis lefolyásának esetleges ellenőrzésére és adott esetben (az elektródák és a kád közé) oldalról a kemence üzembe helyezésekor való használtra szánt és eltávolítható villamos ellenállások behelyezésére megfigyelő nyílás fedelek vannak elhelyezve. Az áramhozzávezetés minden elektrolizáló tér vagy elektróda sorozatban vagy láncban kizárólag a végihelyzetű elektródákon keresztül áramvezető sínekkel történik. A véghelyzetű elektródákban áramvezető fémirudak vannak célszerűen mélyen bevezetve és alkalmas módon megosztva,, méretezve és megerősítve elrendezve, hogy az érintkezések átmeneti veszteségeit a lelhető legkisebb érté?