152673. lajstromszámú szabadalom • Elektrolizáló kemence alumínium előállítására

152673 7 8 ken tartsuk és biztosítsuk a villamos áram szabályos és egyenletes eloszlását az elektrolitosan aktív felületen. Ezeknek az áramvezető rudaknak természetesen, a kemence minden más részétől villamosan el kell szigetelve lenniöik és érintkezésüket a fürdővel el kell kerülni. A rögzített elektródák anódos elhasználódásának' kiegyenlítésére az alábbi — ismert — eljárások valamelyike szerint lehet eljárni: a) Az elektródák időszakos kiegészítése a fürdő oldaláról anódos szénlécekkel, amelyek közel teljes elhasználódásuk után cserélhetők és amelyeket a lefelé ferde, közel függőleges anódf elületekre a fürdő hidrosztatikus nyomása szorít rá. A tűzálló anyagból készült fedőréteg, amely az egyes elektródáik anódf elületénél magasabban van elhelyezve, szolgál felső ütközőként. b) Folyamatos anódos pótlás szilárd, szénszerű anódanyaggal, amelyet időszakonként vagy folyamatosan például egy tűzálló anyagból készült aknán keresztül vezetünk be. Ezt a réteget az anód pótlására az anód alsó végén (vagy alsó szélén) tűzálló anyagból készült aljzaton keresztül, amely a kétpólusú elektródák (és a véghelyzetű anódos elektródák) fenéiké alatt van elrendezve, tömjük be (amit a későbbiekben még részletesebben leírunk). c) Időszakos anódos pótlás gázhalmazállapotú szénhidrogénnel, amilyen, például a metán — amelyet minden egyes elektróda anódos övezetébe kis nyomás alatt vezetünk be, például azon tartórudakon keresztül, amelyeik ebiben az esetben csőszerűén vannak kialakítva és egyidejűleg a kétpólusú elektródák (vagy a véghelyzetű anódok) felfüggesztésére is szolgálnak. A gáz a kétpólusú elektródák pórusain vagy a fürdő határrétegén való áthaladása közben felbomlik és az elektróda felületén vagy a határoló fürdőrétegben szivacsszerű karomréteget alkot, amely azután az elektrolízis kőiben elhasználódik. Az elektrolizáló cella katódfelületén leváló alumínium először lecsurog a katódon és" ezután a szabad fürdőrétegen keresztül a fürdőt tartalmazó kád fenekiére süllyed le. A fürdő (célszerűen a villamos árammal ellentétes értelemben) minden egyes kád fala (beleértve a feneket is) és azon elektródák, amelyek a kádban (tűzálló anyaggal keretezve) vannak, felfüggesztve közötti szabad közbenső terekben kering. Ezen jellemző kivételével a fürdő rendszere hasonlít a 814.754 lajstromszámú brit szabadalmi leírásiban leírthoz. A csatolt rajzok egy találmány szerinti kemencét szemléltetnek. Az 1. ábra egy láncszerűen felépített kemence egyik felének teljes és egy cellalámc másik fele félülnlézeténefc egy részét mutatja. A 2. ábra az 1. ábra szerinti láncszerűen felépített kemence egy cellasorozatának hosszmetszete, amelynek alumíniumoxid adagoló kamrája is van, de fürdő emelő berendezése nincs, A 3. ábra az 1. és 2. ábrán látható láncszerűen felépített kemence keresztmetszete, amely kemencének középső hosszfiaiánál elrendezett és a termelt alumínium lecsapolásáira szolgáló aknái vannak:; a 4. ábra egy ugyancsak láncszerűen felépített de eltérő szerkezeti megoldású kemence keresztmetszete, amely kemence központi hosszfala aknákkal, túlfolyóklkai és egy közös gyűjtőtórrel van ellátva, mely utóbbi az összes cellasorokba termelt alumínium összegyűjtésére szolgál; az 5. ábra egy kétpólusú elektróda keresztmetszetét mutatja, amely elektródában átlyuggatott csövek vannak, a cső furatai az elhasználódott anódot pótló metán bevezetésiére szolgálnak. A 6. ábrán látható térbeli kép a találmány szerinti módosított kemence egy részét mutatja. Ezen az ábrán a jobb áttekinthetőség céljából a kemence elülső falát, valamint az egész fedelet eltávolítottuk. Az 1. és 2. ábrák a fürdőt tartalmazó és szénszerű anyagból készült 1 kádat mutatják; a kád egész 'belső felülete 2 tűzálló réteggel van borítva. A fürdő áramlásának irányát a B nyilak jelzik, a villamos áraim irányát pedig az E nyilak mutatják. Az 1 kád külső felülete 3 védő szigetelő anyagréteggél van hőszigetelve. Mint a 2. és 3. ábrán látható, a 4 kétpólusú elektródák mereven vannak a 7 tartórudakira felfüggesztve, amely utóbbiak a 17 hossztartókon vannak rqgzítve. A rudakat a 17 tartókhoz a 19 alkatrészek erősítik; ezek például csavarok (a 2., 3., 4. ábrán) vagy 19' konzolok (a 6. ábrán) lehetnek. Mindegyik 7 rúd egy 20 szigetelővel van villamosan elszigetelve tartógerendájától. A 17 tartógerendákjat ugyancsak szigetelők szigetelik villamosan a kemence többi részétől. A véghelyzetű egypólusú 4 bis elektródák áramhozzávezető berendezésekkel vannak ellátva. A 14 és 15 véglheryzetű kiét áramhozzávezető rúd (1. ábra) és a központi összekötő 9 áramhozzávezető rudak éppen úgy, mint az összekötő 28 áramhozzávezető rudak a láncszerűen felépített kemence legszélső végein, minit azt az 1. ábrán láthatjuk, ugyancsak a 4bis egypólusú elektródák függesztésére szolgalmak. A 2., 3. és 4. ábrákon szemléltetett kiviteli alakoknál az elhasználódó 5 anódrész felülről (a rajzon nem szemléltetett) aknán keresztül vezetjük be. Mind a kétpólusú 4 elektródák, mind pedig a véghelyzetű egypólusú 4bis elektródák tűzálló bevonattal vannak: körülvéve, amely a fürdő és az: elektrolit hatásával szemben egyaránt semleges; ez a tűzálló bevonat a 6 oldalbevonatokból, a 22 fenékfelülat bevonatokból, a 43 felső bevonatokból, valamint az egypólusú véighélyzetű 4bis elektródák oldalainak 21 bevonataiból áll (2. ábra). A bevonatot az elektróda testek: szénszerű anyagból (például grafitból) készült anyagán fecskefarkszerű hornyokban és adott esetben kátrányalapú 34 ragasztóanyag alkalmazásával, amelyet a bevonat to 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4