156688. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumínium és alumíniumötvözetek előállítására alumíniumkloridból

15B688 11 12 A rajzok jelentése a következő: 1. ábra az alumíniumnak elektrolízis útján történő előállítására szolgáló berendezés függőleges metszete. 2. áfoira az 1. 'ábra 2—2 vonala mentén vett metszet. 3. ábra az 1. .ábra 3—3 vonala mentéin vett felülnézeti metszet. Áz 1 berendezés elvi vázlatán 2 külső burkolatot jelent, mely 3 hőszigetelő béléssel van ellátva. Egy 4 belső grafit- és/vagy szénbélés a berendezés tartalmát foglalja magába és a (5 kapcsolókból a 7 folyékony katódfémrétegbe áramot visz. A 11 elektrolizáló kamra vagy cella oldalai 5 tűzálló béléssel elektromosan szigetelve vannak. Az 1 berendezés 8 grafit- és/vagy szénfallal és 9 grafit-, szén- és/vagy tűzálló fallal belül öt részre, mégpedig a 11 elektrolizáló kamrára, 12 szivattyúkamrára, a reaktorkamra vagy edény 13 első fokozatára és 14 második fokozatára és a termelt fém tárolására szolgáló 15 gyűjtőteknőre van elválasztva. A 11 elektrolizáló cella 16 ^óolvadék elektrolitot tartalmaz, amelynek fajsúlya kisebb, mint az alatta. elhelyezkedő 7 ka» tódfém-rétegé. A 17, 18 célszerűen grafit- vagy szénanódok a 16 elektrolitba merülnek és a 19 fedőlaphoz vannak erősítve. Az anódolk a 20 kapcsolóval vannak összekötve. A 19 fedőla» alsó része, melyet a 17, 18 anódok nem védenek 21 tűzálló tömbbel van bélelve 22 klórgázelvezető a 19 fedőlapon és 21 tűzállótömbön át a 16 elektrolit feletti légtérre! közlekedik. A 6 és 20 kapcsolókhoz egyenáramot vezetünk. A reaktorkamra első és második fokozatára, a szivattyúkamrára és a fémterméket tároló teknőre 23 fedőlap van szerelv«. A 23 fedőlap alsó részét 24 tűzálló tömib'bélések védik. A 19 és 23 fedőlapok szigeteltek és gázátnemeresztőek. A 13, 14 reaktorkamra falait 2r

i tűzálló tömbbélés védi. 27 tömszelencén át motorral (nem látható) meghajtott két 26 függőleges tengely nyúlik he a 23 fedőlapon ál, mely tengelyek 28 tűzálló burkolatú keverőla pátokkal vannak felszerelve, melyeknek hajlított lapátjai alkalmasak arra, hogy a 7 folyékony fémet felfelé hajtsák, melv a 29 csatornán át, a 11 elektrolizáló kamrából a reaktorkamra 13 első és 14 második fokozatába kerül. A 29 csatorna olyan szinten foglal helyet, hogy a 7 katódfémréteg és a 16 elektrolit belső érintkezési felülete áthaladjon rajta A katódfém és az elektrolit részére hasonló 30 csatorna a 11 elektrolizáló kamrát és 12 szivatytyúkamrát köti össze. A 11 elektrolizáló kamrában 31 válaszfal van, mely a kamrának a 12 szivattyúkamrához közelebb eső végétől csaknem a 11 kamra szemben levő végéig ér. A 31 válaszfal 32 csatornát alakít ki önmaga és a 11 kamrának a csatornával határos fala között. A 30 csatorna a 32 csatorna egyik végéhez csatlakozik. A 33 fal vagy gát a 12 szivattyúkamra és a 15 fémtárolótekrő között a rendszerben levő fém szintjét szabályozza. A 15 teknő alján 34 lefelé lejtő csatorna a termelt alumínium időszakos megcsápolásárn szolgál. A 34 csatorna kivezető nyílása, 35 eimozdítható dugóval általában el van zárva. 36 csatornán keresztül, melyen a katódfém (elektrolit határfelület áthalad, az elektrolit a reaktorkamra 13 első fokozatából a reaktorkamra 14 második fokozatába kerül, a katódfém pedig ellenkező irányba folyik. A fém átfolyását a 37 perem szabályozza, amely a reaktorkamra 14 második fokozatában, a katódfém) elektrolit határfelület felett van elkelyezve. A fém a másodikfokozatból oly módon kerül az első fokozatba, hogy a 28 keverőlapát a fémet az elválasztó falra szórja és onnan a 37 peremen belül a 36 csatornába jut. A fém a 38 fémkivezető csatornán a reaktorkamra 13 első fokozatából a 12 szivattyúkamrába folyik át, a csatorna a fém felszíne alatt foglal helyet. A 12 szivattyúkamra az elektrolit adagolására alkalmas gázszivattyúval van ellátva, amely a 16 elektrolitot szabályozott mennyiségben a 30 csatornán át a 12 szivattyúkamrába szállítja, vagy ha szükséges a 40 csatornán át a reaktorkamra 13 első fokozatába. Az alumíniumkloridgőzt a 41 fővezetéken és 42 tűzálló permetező csöveken át, melyek a 23 fedőlapon benyúlnak, a reaktorkamra 13 első fokozatába vezetjük, oly módon, hogy az elektrolit felszíne felett végződjenek. A folyamat szemléltetésére a cellát 7 alumínium- vagy alumíniumötvözetolvadékkal megtöltjük, olyan mennyiségben, hogy a 11 cella alját ellepje, és a 4 szénbéléssel jó elektromos kontaktust képezzen. Fémes redukálószert pl. magnéziumot adunk hozzá és 16 olvadék-elektrolitot öntünk bele olyan mennyiségben, hogy a 17,18 anódok alsó részét ellepje. Az olvadékelektrolit alkálifémhalogenid, mely alkáliföldfém- és ritka földfémhalogenideket is tartalmazhat. Az egyenáramú áramforrást a cellára kapcsoljuk és a 16 elektrolit elektrolízisét a 11 elektrolizáló kamrában megkezdjük, miközben a fémes redukálószer, pl. magnézium a 7 katódrétegben kiválik és az alumíniumolvadékban oldatba megy. Bizonyos idő után a 39 elektrolitadagoló szivattyú és 28 keverőlapátok az elektrolitot a cellán keresztül az óramutató járásával egyező irányban, és a fémolvadékot ellenkező irányban cirkuláltatni kezdik. (3. ábra.) Ha a fémolvadék a reaktor kamra 13 első és 14 második fokozatán átcirkulál, alumíniumkloridgőzt vezetünk be a 41 fővezetéken és 42 csövön keresztül és a reaktorkamra 13 első fokozatában levő elektrolit feletti légtérbe. Az alumíniumklorid nyomását a 41 fővezetékben állandó, csekély pozitív értéken tartjuk. Ez a gőzt a 13 reaktorkamrába nyomja, addig amíg a kamra gázterében kialakuló nyomás a gőz 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6