191178. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és elrendezés izzításos vagy tűzi elektrolízisnél alkalmazott eleytrolitikus cellasorokban fellépő mágneses zavarok kiküszöbölésére
3 191178 4 tékek nyomvonalai hosszúak és ;miatt azokon jelentős feszültségesés lép fel. A találmány feladata a fentemlitett hiányosságok kiküszöbölésével olyan eljárás és elrendezés létrehozása, amely alkalmas a mágeses zavarok kiküszöbölésére, éspedig a vízszintes irányú áramkomponensek megszüntetése valamint a mágneses erőtér kiegyenlítése révén. A találmány szerinti megoldás ismertetésénél szükség van még a következő magyarázatra is: A mágneses erőtérrel kapcsolatban egy komponenst akkor tekintünk „antiszimmetrikusnak” egy adott síkra nézve, ha a komponens két ellentétes előjelű értéke az adott síkra nézve szimmetrikus pontpárokban megfelel egymásnak. A keresztirányú cellákban, tehát amelyek az általuk képezett sor tengelyéhez képest hosszabb kiterjedésükkel, „nagy oldalukkal” merőlegesen vannak elrendezve, a szomszédos sorok hatásának hiányában a mágneses erőtér Bx és Bz komponensei - a cellák felépítéséből következően — antiszimmetrikusan az x — o — z síkra nézve. A mágneses erőtér kiegyenlítésével kapcsolatban, amely a cellákat összekötő vezetékek elrendezésénél a célunk, a következő feltételekből indultunk ki: 1) A függőleges komponensekre vonatkozó alapvető követelmény, hogy a cella-negyedekben a Bz komponensek átlagai egyenlőek legyenek. (A cella-negyedek számozását lásd a 3. ábra leírásánál). Az átlagok egyenlőségét a következőképpen lehet felírni : Bz, = -B z2. Az antiszimmetriát figyelembevevő, ez az egyenlőség a következő összefüggéshez vezet, ha nincsenek szomszédos cellasorok: Bz, = - Bz4 = Bz3 = - Bzj. Továbbá, a Bz komponensek pontos értékeinek kicsiknek kell lenniük. A mágneses erőteret a cella ferromágneses részeinek és a cella környezetének hatásait figyelembevéve számítjuk ki. 2) A második követelmény a mágneses erőtér vízszintes Bx komponense maximális értékének a csökkentését foglalja magába. A maximális érték általában a cellák kis oldalainál, az anódok vagy a nőd rendszerek vegeinél lévő síkban lóg elhelyezkedni. A fenti követelményeket a találmány szerint olyan eljárás kidolgozásával elégítettük ki, mely eljárás izzításos vagy tűzi elektrolízisnél alkalmazott cicktrolitikus cellasorokban fellépő mágneses zavarok kiküszöbölésére alkalmas, mely cellasorokat 200 000-300 000 A-t elérő áramerősséggel lehet működtetni és olvasztott kriolitban oldott timföldből lehet vele alumíniumot előállítani, ahol a cellák katódblokkokat tartó téglatest alakú házat tartalmaznak, amelybe katódáram-kivezetők vannak gáz- és folyadékzáróan beágyazva, továbbá egy kcrcsztdarabra felfüggesztett a nőd rendszert tartalmaznak, és a cellák egymással összekötő vezetékek révén villamosán sorba vannak kapcsolva oly módon, hogy az egyik cella katódáram-kivezetései a következő cella gyüjlösinével vannak összekötve, a cellák pedig az általuk képezett sor tengelyére merőlegesen vannak elrendezve, ahol a találmány szerinti újdonság abban van, hogy a katódáramol a ház alján függőlegesen kinyúló katódáram-kivezetéseken keresztül vezetjük ki a cellákból, és hogy a cellákat egymással összekötő vezetékekben folyó áram egy részel, előnyösen 30 — 54 %-át sönlvczetckckcn vezetjük keresztül, amelyek legalább nyomvonaluk egy részében az anódrendszerck végeinél, a cellasor tengelyével párhuzamosan elhelyezkedő függőleges síkokon kívül haladnak. A találmány szerinti eljárás egy előnyös változatónál a söntölt áramot a cellasor tengelyére nézve szimmetrikusan osztjuk meg a söntvczclckekbcn. Előnyös továbbá, ha a söntölt áramot a cellasor tengelyére nézve aszimmetrikusan osztjuk meg a söntvezetékekben. Előnyös továbbá, ha az egyes cellák gyűjtésinek az előző cella katódáram-kivezetéseirő! függőleges öszszekötő vezetékeken keresztül tápláljuk, amelyeket a gyüjtősíneknck az előző cella felőli oldalához, csatlakoztatjuk. Előnyös továbbá, ha az egyes cellák gyüjtősineihez az előző cella katódáram-kivezetéseiről a függőleges összekötő vezetékeket részben az előző cella felőli oldalon, részben az azzal ellentétes oldalon csatlakoztatjuk. Előnyös továbbá, ha az egyes cellák gyüjtősineihez az előző cella katódáram-kivezcléseihez a függőleges -összekötő vezetékeket részben a gyüjtösin egyik és/ vagy másik végénél csatlakoztatjuk. A kitűzött cél fenti két követelmény figyelembevételével történő elérésére a találmány szerint olyan eszközt alakítottunk ki, amely clcktrolilikus cellákból kialakított cellasorból áll, ahol a cellák kalódblokkokat tartó téglatest alakú házat tartalmaznak, amelybe katódáram-kivezetők vannak gáz- és folyadékzáróan beágyazva, továbbá egy keresztdarabra felfüggesztett anódrendszert tartalmaznak, és a cellák egymással összekötő vezetékek révén villamosán sorba vannak . kapcsolva oly módon, hogy az egyik cella katódáram-kivezetései a következő cella gyűjtősínével vannak összekötve, a cellák pedig az általuk képezett sor tengelyére merőlegesen vannak elrendezve. A találmány szerinti új megoldás, hogy a katódáram-kivezetők több vezetékdarabból állnak és a ház alsó részén függőlegesen nyálak ki. és az egyes cellák katódáram-kivezetései a következő cella gyüjlösinével összekötő vezetékeken keresztül van összekötve, amelyeknek legalább egy része söntvezeték formájában van kialakítva, és a söntvezetékek legalább nyomvonaluk egy részében az a nőd rend szerek végeinél, a cellasor tengelyével párhuzamosan elhelyezkedő függőleges síkokon kívül helyezkednek el. A találmány szerinti eljárást és eszközt az alábbiakban kiviteli példák kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábrán látható két katódáram-kivezetési rendszer rajza, az egyszerűség kedvéért ugyanazon a céllá: oldalirányú kivezetések és alsó kivczelésck : a 2. ábrán tüntettük fel egy cella vázlatos metszetét, amellyel a mágneses erőtér összetevők irányának meghatározására szolgáló három koordináta-tengelyt szemléltetjük, a í 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
