154569. lajstromszámú szabadalom • Olvadékelektrolizáló-cella alumínium kinyerésére
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY ÜWW*MWWH|i I.. .11 Jl ".Hl. Bejelentés napja: 1964. VI. 18. Közzététel napja: 1966. XI. 22. Megjelent: 1968. IX. 30. (IE—203) 154569 Szabadalmi osztály: 40 c 3/04 Nemzetközi osztály: C 22 d 3/04 Decimái osztályozás: 660.7.087.13 Feltalálók: Imrefi József oki. vegyészmérnök, Tóth Mihály oki. kohómérnök, Tatabánya Tulajdonos: Tatabányai Alumíniumkohó, Tatabánya Olvadékelektrolizáló-cella alumínium kinyerésére A találmány olyan elektrolizáló cellára vonatkozik, amely felépítését tekintve katódteknővel rendelkezik, amelynek alján gyűlik össze a kinyert alumínium, majd efölött helyezkedik el a kriolit-timföld olvadék-elektrolit, amely egyéb 5 sóadalékokat is tartalmazhat. Az elektrolitba felülről nyúlik be a szénalapanyagú anód, amely előre kiégetett blokkokból áll vagy üzem közben folyamatosan kiégő ún. önsülő anód. Az anódot jellemzi, hogy az elekt- io rolittal érintkező alsó felülete gyakorlatilag vízszintes síkfelület. A teknő oldalfallal és fenékkel rendelkező tér, melynek fenékrésze — a továbbiakban : ódfenék — részben vagy egészen villamos 15 , üzetőanyagból készül, s tulajdonképpen a cella katódját képezi. A katódfenékhez csatlakoznak a jó villamos vezetőanyagból készült oldalsó, vagy alsó kivezetésű katódáramvezetők. A villamos áram az anódon áthaladva az 20 elektrolitba, majd a fémbe lép, azután pedig a katódfenékbe, s innét a katódáramvezetőkön át jut a külső áramvezető sínezésbe. A katódfenéknek az olvadt alumíniummal 25 érintkező felületrésze — tehát az olvadt alumínium és a katódfenék közötti áramátadó felület — a jelenleg használatos fent körvonalazott cellatípusnál gyakorlatilag vízszintes síkfelület, illetve ettől csak olyan mértékben tér el, ami- c0 lyen mértékben az üzemeltetés során "elhasználódik, vagy eldeformálódik. A oella üzemeltetése közben a villamos áram hatására az elektrolitban az alumínium-koncentráció fokozatosan csökken. Ennek megfelelően az elektrolízis technológiája szerint időközönként az elektrolitba timföldet adagolunk oly módon, hogy az anód körül az elektroliton képződött kéreg egy részét betörik és a rajta előzetesen már előmelegedett timföldet az elektrolitba bekeverik. A kéreg betörésekor történő timföldpótlás alkalmával jelentős mennyiségű ún. timföldiszap kerül a katódfenékre, vagyis az olvadt alumínium és a fenék közötti áramátadó felületre, miáltal jelentősen megnövekszik a fenék ellenállása. Sokszor a fenékiszap sűrű üledékké, sőt szilárd lerakódássá válik, amely szinte elzárja az olvadt alumíniumból a fenékbe lépő áram útját. A normális üzemállapotnál szokásos kb. 300—500 mV-os fenékfeszültségesés ilyenkor jelentősen . 800—1400 mV-ra is megnövekedhet. A fenékellenállás megnövekedésének ismert következményeként az áramhatásfok lecsökken, a kádfeszültség megnövekszik; a kád sokszor üzemzavarossá válik, megnövekszik a fajlagos villamosenergia-felhasználás, növekszik a termelt fém önköltsége. Korábbi kísérleteink és az irodalmi közlések azt igazolják, hogy a katódfenéken alacsony alumínium-rétegvastagsággal történő üzemelés-154569
