157243. lajstromszámú szabadalom • Katódszerkezet aluminium elektrolizáló kádakhoz

SZABADALMI 157243 MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY A, Nemzetközi osztályozás: J^M^L C 22 d mm Bejelentés napja: 1967. IV. 28. (FE—693) ORSZÁGOS Közzététel napja: 1969. IX. 22. 4 TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1970. IX.' 30. Feltalálók: Dr. Balázs Endre igazgató h., Budapest, Örkényi József ikohómérnök, Budapest, Pőcze József villamosmérnök, Tata, Sejteri Vjekoszláv kohóimérnök, Tata, Varga Istvián gépészmérnök, Budapest Tulajdonos: Fémipari Kutató Intézet, Budapest Katódszerkezet alumínium elektrolizáló kádakhoz Ismeretes, hogy az alumínium elektrolizáló kádak katód elektróda konstrukciója legtöbbször széndöngölő massza fugák közvetítésével egymáshoz illesztett négyszögletes keresztmetszetű antracit és/vagy koksz és/vagy grafit tar- 5 talmú égetett katódszén fenékblokkokból áll. A kemeneefenékre vízszintesen elhelyezett blokkhoz az áramot általában négyszögletes keresztmetszetű, egynemű acél katódsinek útján vezetik, melynek egyik fele (a hossz 1/3-a, io 1/2-e) a négyszögletes vagy téglány keresztmetszetű szénblokkok behelyezése szerinti alsó lapjába mélyített, nyitott sín horonyban helyezkedik el, oly módon, hogy öntöttvas beöntéssel vagy szénmasszás bedöngöléssel van a horony- 1.5 ba rögzítve. E megoldás sematikus keresztmetszeti rajza az 1. ábrán látható. Az acél katód áramvezető sín másik, a szénhornyon kívüli fele a kád oldalfalazásán ke- 20 resztül és az" acél katódszekrény oldal falába vágott megfelelő nyíláson át nyúlik ki a sínaknába," e végen kiképzett kontaktus felülethez csatlakozik a kád többnyire alumínium katódsínezésének megfelelő eleme. 25 Az ismertetett konstrukciónak egyebek között az egyik fő hátránya: a viszonylag magas katódfenék ellenállás, illetve feszültségesés. Ez utóbbi a gyakorlatban ritkán csökken 300 mV alá, de általában 400 mV körüli érték. Ez 30 érték nagy része az acél katódsínbeh lép fel, megfelelően annak, hogy az ott mérhető áramsűrűség általában 0,15—0,25 A/mm2

. Azon nyilvánvaló törekvést, hogy a feszültségesést keresztmetszet növeléssel csökkentsük, első sorban az ismertetett katódszén alak adottságaiból eredő statikus szilárdsági igénybevételek jellegzetessége korlátozza. A hornyokat két oldalt határoló szénfal vastagságát ugyanis nem lehet bizonyos értéknél lejjebb csökkenteni, mert a szén fal — közismerten rideg tulajdonságokkal rendelkezvén — csak kis mértékben áll ellent azon hajlítási igénybevételeknek, amelyeket az acél katódsín beágyazása során vagy későbbi üzemeltetés alatti hőtágulása következtében fellépő nyomatékok hatására szenved. Az alul nyitott horony esetében ezek a nyomatékok a horony sarkában felvehető középpont körül támadnak és maximális karméretük megfelel a horony mélységének és a fellépő' vízszintes erő irányában kifelé hatva, a hornyot szétfeszíteni törekszenek. A gyakorlati tapasztalatok azt mutatják, hogy esetenként már az acél katódsinek behelyezése során mutatkoznak sorozatos repedések és elkerülésük érdekében a horony falvastagságát minimum 100 mm-nek kell megválasztani. További megfigyelések eredményeként kiderült, hogy ez a falvastagság is csak akkor te-157243