154596. lajstromszámú szabadalom • Önműködő gép az izzó elektrolízis betörésére és táplálására
154596 csak sűrűn fordul elő az „ÉS" kapu, pl. a 1:1. ábrán az (54)3) jelű szerv. Ez az egység a kilépőn aikkor ad jelzést, ha valamennyi belépőjét egyszerre gerjesztik, ezt egy derékszögű négyszöggel jelöltük, egyik oldalon a bemé- 5 nőkkel és velük szemben a kimenőkkel. Az olyan „VAGY" kaput, amelyen legalább egy blokkoló bemenő van, néha a „VAGY-ÍNEM" jellel, a legalább egy blokkoló belépőt tartalmazó „ÉS" egységet, néha „ÉS-NEM" kapuk- 10 kai jelöljük. Az automata berendezés munkamódszere a bejelentő által felállított bizonyos számú alapelven nyugszik, amelyeket részben egy ipari 15 típusú sorozat kemencén végzett kísérletek és pontos mérések során, részben egész kemencesorokon végzett bosszú kísérletisorozatok alapján állítottak fel. Ezek az alapelvek a következők: 20 — az olvadék oldott timföldtartalma egy bizonyos míniurnnál soha nem lehet kisebb: ez 2:% körül Van; — ettől a minimumtól számítva a művelet energetikai hatásfoka emelkedik, ha az olva- 25 dék oldott timföldtartalma a minimum fölé emelkedik; — az olvadék oldott timföldtartalma nem haladhat meg lényegesen egy bizonyos maximális határt, amely 7% körül fekszik; 30 — amikor a minimális oldott timföldtartalmat érzékeljük, betörjük az olvadékot, lehetőleg több szakaszban és beadagoljuk a timföldet, mindaddig, ameddig az olvadék oldott timföldtartalma érzékelhetően meg nem halad- 35 ja a felső határt. Ezeknek az elveknek betartása következtében mind elektromos energiát, mind fluortartalmú elektrolit anyagot lehet megtakarítani. A timföldtartalom betartása, a két ha- 40 tárérték között lehetőivé teszi egyrészt a „viszszaégés" elkerülését, másrészt azt, hogy a timföld túladagolás következtében az oxid a katódon váljon ki, lerakódásokat képezve, amelyek mind az elektrolízis műveleteinek ked- 45 vező lefolyása, mind pedig a katódok jó tartóssága szempontjából károsnak bizonyulnak. Ugyancsak lehetővé teszi az olvadék oldott timföldtartalma . átlagának lényeges megemelését is, amely az elektrolízis energetikai ha- 50 tásfokának javulását eredményezi. Az 1,96i2. szeptember 19-én benyújtott PV 909 846 sz. „Izzó timföld elektrolízis tökéletesítése" c. szabadalmi bejelentésben és az éhhez 1963. szeptember 3-án benyújtott PV 55 946 411 sz. pótszabadalomban a bejelentő egy olyan eljárást isimertet, amely lehetővé teszi az elektrolízis olvadék oldott timföldtartalmának meghatározását. 60 Eszerint az eljárás szerint: — egy ún. vezéranódon, amelynek alapterülete a teljes anódfelülethez viszonyítva kicsi, akkora áramimpulzust bocsátunk keresztül, hogy a vezéranódon áthaladó áramsűrű- gs ség nagyobb 'legyen, mint a normálisan működő kemence anódfelületén áthaladó áram. d sűrűsége; előnyös, ha a vezéranódon áthaladó áramsűrűség a d 1,5—10-szerese közé esik, mégpedig 1 és 10 A/cm2 , ^pontosabban 2 és 6 A/om2 közé; — az impulzus ideje alatt a vezéranód feszültségét mérjük; — rendszeresen megismételjük az impulzust mindaddig, amíg a vezéranód feszültsége meg nem halad egy ún. „Túlfeszültség" értéket, amely magasabb, mint az előző impulzusoknál megfigyelt maximális érték, lehetőleg ennek az értéknek 1,05—2-szerese közé esik; — a vezéranód túlfeszültségével, amely a választott iimipulzió függvénye, érzékeljük azt az időpontot, amikor az olvadék oldott timföldtartalma egy megadott alsó határérték (küszöb) alá esett; — mihelyt a polarizáció megkezdődik, a fenti értékhatárok közt önkényesen megválasztott áramsűrűségnek megfelelően, az adott olvadék tetszőlegesen minimális vagy maximális oldott timföldtartalma szerint, a betörő és adagoló gépnek az „előégés" jelzést adjuk. A találmány szerinti gép ezen eljárás gyakorlati alkalmazására vagy bármely más, a „visszaégést" megakadályozó eljárás lehetővé tételére felhasználható. A fentiek után a gép munkamenete a következő: A gép vezéranódról jövő jelzés nélkül, normálisan működve egy meghatározott, a normális timföld fogyasztásnál kissé magasabb, timiföld fogyasztás szerint tör be és adagol. Az olvadék oldott timföld tartalma, tehát állandóan növekszik és egy bizonyos számú betörési és adagolási művelet után az oldott timföld tartalom eléri a kijelölt felső határt: prre a vezéranód tiltójelet bocsát ki, amely megállítja az adagolást. A gép a betörést tovább folytatja, de már nem adagol: az olvadék oldott timföld tartalma tehát folyamatosan csökken mindaddig, míg a kijelölt alsó hatért él nem éri: a gép ékkor a tiltó jelzést feloldja és tovább folytatja a timföld adagolását. A betörés lehet szakaszos, amikor egy kemencét végig betör, mielőtt a következő kemence elé állna, vagy folyamatos, amikor minden kemence egy bizonyos hosszán — pl. a több anódú kemence esetén egy anód szélességében — tör be és adagol és a következő kemencénél is elvégzi ugyanezt a műveletet. A betörés egy vagy több sorban történhet: a bejelentő szerint mind az előégetett anódú, mind az önsülő „Soederberg" típusú, jelenleg használt ipari kemencéknél a legjobb eredményt a kétsorlban végzett betöméssel érték el. A kemencesoronként beállítandó gépek száma a sor nagyságának függvénye. Rövid, kevés kemencejű sornál egy gép is elég, amely a sor végén fordulva, egymás után lekezeli a sor 3
