188704. lajstromszámú szabadalom • Elektród olvadt-só elektrolízishez
1 188 704 2 ható elektródot hozzon létre, semmiféle különleges ismeretekkel nem kell rendelkezzen az acélgyártás során alkalmazott elektródokkal kapcsolatosan. Ehhez kiegészítésül még hozzátesszük, hogy ívkemencékben történő acélgyártásnál az elektródok 5 teljes egészükben a kemence terében vannak és az elektród csúcsai és az olvadt vasanyag között keletkezik a villamos ív. ívkemencékben az elektródok igen nagy váltóáramú terhelésnek vannak kitéve és à mágneses tér változásának hatására állandó réz- 10 géseknek is ki vannak téve. A működési hőmérséklet 1700 °C tartományban van, de az elektródok csúcsa közelében, ahol az ív is képződik, a hőmérséklet még ennél is magasabb. A keletkező ív ezenkívül az elektród oldalfelülete mentén kúszni tud és 15 ez az oldalfelületek beégéséhez vezet. További alapvető különbség, hogy ívkemencékben az elektródok igen nagy mechanikus terhelésnek is ki vannak téve tekintettel arra, hogy az olvadékban lévő salak darabok és más egyéb szilárd hulladék gyakran 20 spriccel felfelé is. Más a helyzet az olvadt só elektrolízisnél, aholis az anódnak az aktiv része az, ameiy az olvadékba merül. Villamos ívek itt nem keletkeznek, az elekt- 25 ród egyenárammal, mégpedig lényegesen kisebb egyenárammal van terhelve. Az olvadt só elektrolízisnél a működési hőmérséklettartomány is lényegesen kisebb, mint az acélgyártásnál, a problémát azonban az olvadt só elektrolízisnél keletkező ag- 30 ressziv gázok és gőzök okozzák, továbbá az, hogy jóllehet az elektród akár teljes hosszában belemerülhet az olvadékba, vannak olyan részei is, amelyek az elektrolizáló berendezés gázterében vannak. Ez a probléma különösen az úgynevezett háromfá- 35 zisú tartományban nagy, ilyen tartomány acélgyártásnál egyáltalában nincs is. A találmányunk szerinti elektróda szigetelő rétegként előnyösen egy olyan alakos idomot tartalmaz, amely oldhatóan van elhelyezve. „Szigetelő” 40 kifejezésen a találmány keretén belül minden esetben az értendő, hogy az ezzel a jelzővel ellátott anyag, az elektrolízis anyagának ellenáll, és amely anyag adott esetben lehet villamosán is szigetelő. A találmány szerinti elektród előnyös kiviteli 45 alakjánál az alakos idom és a felső szelvény külső peremrésze egymással alakzáróan van összekapcsolva. További jellemzője a találmány szerinti elektródnak, hogy az alakos idom egy a felső szelvény fémrészében kiképezett bevágás és egy a csavarozható csőkapcsoló tartományában elhelyezett ellencsapágy, vagy a csőkapcsoló, az aktív rész, vagy ezek tetszőleges kombinációja érintkezésében van &5 elhelyezve. Jellemző továbbá a találmány szerinti elektródra, hogy az alakos idom a felső szelvény fém részében kiképzett bevágás és a csőkapcsoló tartományában elhelyezett ellencsapágy, valamint a cső- 6Q kapcsoló az aktív rész vagy ezek tetszőleges kombinációjához van oldhatóan rögzítve. A találmány szerinti elektród egy további előnyös kiviteli alakjára az jellemző, hogy az alakos idom a felső szelvény fém részében kiképezett fura- 55 tokban vezetett csapokkal vagy csavarokkal van az ellcncsapágyhoz erősítve. Egy további jellemzője a találmány szerinti elektródnak, hogy a felső szelvénynek az alakos idom belső része felé eső tartománya vastag, nagy igénybevételnek kitehető réteggel van bevonva. A találmány szerinti elektród egy másik előnyös kiviteli alakjánál a szigetelő alakos idom hőálló kerámiából vagy szigetelő réteggel bevont grafitcsőből van kiképezve. Jellemzője a találmány szerinti elektródnak ezenkívül, hogy az alakos idom a felső szelvények fémrészén kiképezett tartóelemekre van felfüggesztve. A találmány szerinti elektródra jellemző továbbá, hogy a szigetelő alakos idom a fémrész felső tartományában szigetelő, hőálló, önthető anyaggal van helyettesítve, amely azután a tartóelemekre van rögzítve. Újabb jellemzője a találmány szerinti elektródnak, hogy a szigetelő alakos idom egy-egy részszegmens kiesése vagy sérülése esetén a maradó részszegmensek vagy maga a szigetelöcső az elektród hossztengelye irányában az igénybevételi tartomány felé elmozdulóan van elhelyezve. A találmány szerinti elektród egy újabb előnyös kiviteli alakjánál az aktív anyagból kiképezett alsó szelvény rudak, lemezek és csövekből van kiképezve, amelyek egymással adott esetben össze vannak kapcsolva. Jellemző a találmány szerinti elektródra az is, hogy az alsó szelvény több egységből áll, amelyek egy vagy több csőkapcsoló által vannak megfogva, amely csőkapcsolók egységei egymás mellett és/ vagy egymás alatt vannak elhelyezve. További jellemzője a találmány szerinti elektródnak, hogy az aktív anyag amorf szén, grafit vagy vezető kerámia, vagy nem-szerves szálak elektrokémiailag aktív anyaggal való vegyületét képezi. A találmány szerinti elektród egy másik előnyös kiviteli alakjánál az alakos idom legalább az elektrolittal és a keletkező anyaggal érintkező részén gáz-, ill. folyadéktömítetten van elrendezve. Aktív anyagként, amely aktív anyag egy vagy több csavarozható csőkapcsolón keresztül vagy esetenként menetesen van a felső szelvénnyel összekötve, használható amorf-szén, grafit, kerámia vezető vagy szervetlen rostok és elektrokémiailag aktív anyagok kombinációja. Azokban az esetekben, amikor a felső szelvény nincs túl nagy hőhatásnak kitéve, a hűtőrendszerei is hagyható. A találmány szerinti elektród egy sor előnyös tulajdonsággal rendelkezik. Ezek közül elsősorban azt kell kiemelni, hogy az elektródoknál az aktív részhez vezető úton különösen csekély az áram- és feszültségveszteség. Ezáltal a szokásos tömör egységekhez képest, legyen az szénből, grafitból vagy kerámia alapanyagból kialakítva, jelentős energiamegtakaritás érhető el. További előnye a találmány szerinti elektródnak, hogy az oldalbeégés minimális, mert nem a teljes elektród, csupán annak az aktív része van az elektrolízisben résztvevő közegnek és az eljárás során képződő gázok és gőzök 3
