140156. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumínium és más hasonló fém előállítására

4 140156 hogy az ércet tartalmazó anóda igen gyorsan elhasználódik. Ez ívnek másik fontos jellegzetessége az, hogy az érc redukálásának a hányada óriási mértékben növekszik és rögtön, ahogy az ionizáló feltételeket előidéző körülményeket megvalósítottuk. Másik jellegzetessége az, hogy ha az ív áramának az erősségét fokoztuk azért, hogy ezt az eredményt létrehozzuk, a fokozott áramerősség nagymértékben az ércanyag redukálására fordítódik, úgy hogy az áramerősség egységére eső feldolgozott ércmennyiség igen nagymértékben növekszik. Csakugyan meg lehetett állapítani, hogy ebben a nagy intenzitású ívben lehetséges csaknem teljes ionizálást elérni. Ez az alacsony intenzitású ív hatásával ellentétes, mely ugyanazon erőfelhasználásra csak igen kis százalék anódgőzt szolgáltat. Ha azután már elértük a teljes ionizálás feltételét, a reakció hatásfokában az egyedüli korlátozó tényező az az arány, amelyben az anyagot elgőzölögtetjük az anódfelületről. Egy bizonyos adott anódösszetétel esetében ez csak attól függ, hogy milyen arány^ ban láttuk el energiával az anódot. Itt ismét a nagy intenzitású ív határozott előnyöket mutat fel, mert ez ívfajtában nemcsak az áramerősség nagyon magas értékű, hanem a feszültséggradiens is ebben az övezetben igen nagy s így azt idézi elő, hogy az elektromotoros erő (EXÚ nagyobb része pontosan azon a helyen jelentkezik, ahol a legnagyobb energiára van szükség, nevezetesen az anódfelületen és a közvetlen vele szomszédos övezetben. Pl. ilyen ívben az egész ívenergiának mintegy kétharmad része ebben az övezetben használódik fel, mint ívlétesítő tényező. Az eredménye ennek az, hogy a kapott reakciósebesség messze túlszárnyalja azokat a lehetséges módokat, amikre az eddigi eljárásokkal számítottak. • A találmány természete és tárgya jobb megértése végett a következőkben részleteiben is leírjuk a tanulmányt a csatolt rajzokkal kapcsolatosan, amelyekben az 1. ábra a készülék metszete, amellyel az eljárást végre lehet hajtani. A 2. ábra a redukáló készülék módosított alakja. A 3. ábra a 2. ábra szerinti készülék tápláló készülék szerkezetének részlete. A 4. ábra keresztmetszet az 1. ábra 4—4 vonalán át A rajzon a —10— alkalmas kamrát ábrázol, melynek —11— katódja és —12— anódja a kamra tetejéről és aljáról benyúlva oly helyzeiben van, hogy —13— villamosívet tartson fenn a kamrában, az elektródák között. A kamra maga készülhet bármiféle alkalmas anyagból, mely az ív hőfokán lényegileg változatlan marad. A katódot előnyösen olyan szénből készíthetjük, amelyet rendesen a villamos ív készítésére használnak az iparban, míg az anód olyan keverék, mely valamely szénféleségből és abból a fémtartalmú anyagból áll, amiből a fémet ki akarjuk termelni, pl. agyagból. Ilyen katődvégtartalmazhat pl. , 5 rész kaolint, 2 rész potított kokszot s elegendő mennyiségű kötőanyagot, amiket összekeverünk, sajtolunk és előnyösen hőhatásnak teszünk ki (megsütjük) s akkor kemény, jól összeálló vezető anyagot kapunk. A katódot a kamra tetején egyenesen vezetjük be és az áramforrás —14— negatív sarkával kötjük össze. Az anódot —15— hüvelyben vezetjük, mely jó villamosságvezető anyagból áll, pl. szénből vagy bármiféle olyan fémből, mely iners marad azon a hőfokon és azokon a -reakció feltételeken, amiket a kamrában elérünk. Ezt a hüvelyt közvetlenül kapcsoljuk az áramforrás negatív sarkával és oly szoros összeköttetésben van az anóddal, egész hosszában, ahogy csak lehetséges, addig a pontig, mely legközelebb fekszik magához az ívhez, egész addig a határig, hogy a hüvely oly távol legyén az ívtől, hogy az ív ne üssön át a hüvelyen az anód helyett s elég távol legyen .azért is, hogy az ív hőhatása magát a hüvelyt is el ne pusztítsa. Azt találtuk, hogy fontos az, hogy gondoskodjunk arról, hogy az ívnek a feszültsége elég nagy legyen, az eljárás végrehajtására, minthogy a rendes, alacsony feszültségű villamos ív hatástalan. Mindazonáltal, ha a feszültséget, a normális ívben használni szokott feszültség számértéke fölé emeljük, elérünk, ami a potenciál gradiens növekedésében jut kifejezésre az anódtérben, egészen addig a pontig, amikor a disszociáció ugrásszerűen fokozódik, amíg a hatás maximumát gyakorlatilag elértük. Szép eredményeket értünk el, ha a normális ívnek a feszültségét 60—120 voltig fokoztuk. A feszültség fokozásának hatása abban nyilvánul, hogy közvetlenül az anódkráterrel szemben, amint már említettük, nagymértékben ionizált ércanyagrégiót létesítünk. Ez a régió azonnal fellép, mihelyt az ionizáló feszültséget elértük s az az a jelenség, ami jellemzi az eljárást. Ha a feszültség gradiems fokozását úgy idéztük elő, hogy az ívet anélkül, hogy az áramot megszakítanék pl. 5 cm-ről 10 cm hosszra nyújtottuk, az intenzív ionizálás régiója egészen közel. van a kráterfelülethez és e felület ragyogásában jelentkezik. Ezt külsőleg nem könnyű észlelni magán a kráter felszínén, de jelentkezik ez eljárásban kifejezett hatásban. Ha mindazonáltal elősegítjük azt, hogy az áram feszültség fokozódjék, akkor a feszültség fokozódásával kifejlődik ez a régió, s ha a feszültség'a normális ívfeszültség többszöröse lesz, ez a régió tekintélyes mélységet érhet el. Optikailag igen csillogó lesz s az anódtól lényeges távolságban terjed el. Jóllehet az anód szoros összeköttetésben van a hüvelyével, mégis felfelé betáplálható az ívbe a hüvelyen keresztül abban a mértékben, ahogy a reakcióban elhasználódik, és a rajzon —1.6— görgők vázlatosan mutatják az anód betáplálását. A —17— szerkezeti rész którforrást ábrázol, melyet —18— szelep és —19—feszmérővel lehet szabályozni. Ezt a gázt —20— hüvelybe tápláljuk be, mely a —-11— katódot veszi körül és le-