144804. lajstromszámú szabadalom • Berendezés alumíniumfinomító cellák anódjának árammal való ellátására

o Megjelent: 1959. május 31-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.804. SZÁM 40. c. 5—6. OSZTÁLY - PE-291. ALAPSZÁM Berendezés aiumímumfinomííó cellák anódjának árammal való ellátására Pechiney Compagnie de Produits Chimiques et Eiectroméíallurgiques, Paris, Franciaország. Feltaláló: Kavier Emile mérnök, Mercus-Garrabet, Franciaország. A bejelentés napja: 1957. július 13. Franciaországi elsőbbsége: 1956. július 13. A találmány, amely Ravier Emilé kutatásainak eredménye, berendezés egymásra helyezett három réteggel dolgozó alumíniumfinomító cellák anódjának árammal való ellátására. Az olvadék elektrolízissel dolgozó ilyen alumíniumfinomító eljárásban oly oldható anódot alkalmaznak, amely alumíniumnak nehézfémmel alkotott ömlesztett ötvözetéből áll. A nehézfém rendeltetése, hogy az ötvözet sűrűsége olyan legyen, amelynél az ötvözet sem az azt elborító elektrolitréteggel, sem pedig az elektrolitréteg fölött elhelyezkedő finomított alumíniumréteggel nem keveredik. Egyenáramnak ehhez a megömlött ötvözethez való hozzávezetése végett általában olyan elektrolitikus cellákat alkalmaznak, amelyeknek feneke vezető anyagból van. Ez a vezető anyagú fenék általában olyan széntartalmú anyagból, előzőleg kisütött amorf karbontömbökből, vagy döngölt szénpasztából van, amelybe áramvezető fémrudak vannak merítve. A cella fenekét az anódos ötvözet burkolja, az áramot pedig a széntartalmú anyag közvetítésével a kemence foglalatán túlnyúló fémrudak útján vezetik be. A fenék ilyen elrendezése áram átvezetésekor feszültségesésben nyilvánul; amelyet a következőkben „anódos feszültségesés"-nek nevezünk. Például 18 000 amperrel dolgozó elektrolitikus cellánál gyakran tapasztalunk 0,5 volt értékű anódos feszültségesést, amely 9 kW/másodperc energiaveszteséget jelent. E veszteség egy része az elektrolitikus cellán belül uralkodó hőmérséklet fönntartását segíti elő és így hasznos meleget jelent, a maradék azonban oly energiaveszteséget alkot, amelynek elkerülése kívánatos. Fontos azonban, hogy ennek az energiaveszteségnek csökkentésekor az elektrolitikus cella termikus egyensúlya meg ne szűnjék. Az elektrolitikus cella termikus: egyensúlyának kisebb anódos feszültségesés esetén való helyreállítása végett a következő intézkedéseket alkalmazzák : 1. Az elektrolitikus cella hőszigetelésének növelése és ezzel a hőveszteségek csökkentése. 2. Az üzemi áram erősségének növelése, ami az energiafogyasztás csökkentése mellett lehetővé teszi a termelés növelését. 3. Ha sem a hőszigetelés, sem az üzemi áram erőssége nem növelhető, mindenesetre fennáll az elektrolit szintemelésének lehetősége, mégpedig úgy, hogy a fürdőben a Joule-hatás révén több meleg váljék szabaddá. A termelés ekkor változatlan marad, a pólusok közötti nagyobb távolság azonban lehetővé teszi a finomított alumínium könnyebb előállítását. Az anódos feszültségesés növelése tehát valamennyi esetben előnyös. Másrészt az alumíniumfinomító elektrolitikus cellák fenekének szokásos konstrukciója esetén a tűzálló anyagból készült belső falak és a széntartalmú fenék közötti tömítő kapcsolat majdnem megvalósíthatatlan, minthogy a karbon hőtágulási együtthatója a falakhoz fölhasználható tűzálló anyagok hőtágulási együtthatójától lényegesen eltér. Ennek következtében az anódos ötvözet a fenékbe szivárog, ami a mechanikai szilárdság és a fenék hőszigetelő képességének csökkenését okozza. A találmány lehetővé teszi az említett nehézségek kiküszöbölését és különösen finomító cellák anódos ötvözetének 0,2 volt feszültséget meg nem haladó feszültségesés mellett árammal való ellátását, anélkül, hogy az elektrolitikus cella hőveszteségei a széntartalmú anyagból készült anódos fenekű cellák hőveszteségeihez viszonyítva növekednének. Az áramot vezető, fémből készült, vízszintesen, függőlegesen vagy rézsútosan elrendezett rudak útján, a rudak és az ötvözet között elhelyezett karbon nélkül közvetlenül vezetjük az anódos- ötvözethez. Evégből oly fémes anyagot kell választa-