159071. lajstromszámú szabadalom • Elektróda előnyösen aluminiumelektrolizáló cellákhoz

I 159071 4 felülete között, öntöttvassal történő sínbeágyazásnál a horonyfalak sokszor már az öntöttvas beöntésénél, közvetlenül, az öntöttvas megdermedése után letörnek, vagy megrepednek. Az öntöttvas ugyanis /az öntést követő lehűlés során átmenetileg nagymértékben duzzad. Kézenfekvőnek látszik a horonyfalak letörését oly módon meggátolni, hogy megnöveljük a horony falvastagságát, ill. lecsökkentjük annak magasságát. Ez azonban egyúttal a horony, ill. ennek megfelelően az elektródaáramvezető keresztmetszetének a csökkenését is eredményezné. A kisebb keresztmetszetű elektródaáramvezető viszont ugyancsak növeli az egész elektróda villamosellenállását. Ily módon az ismert elektródahorony kiképzések azért is hátrányosak, mert nem teszik lehetővé az elektródaáramvezetők keresztmetszetének növelését, ami pedig a cellaméretek növelésével egyre fokozottabb igényként jelentkezik. Az elektróda és elektródaáramvezetők között üzemközben kívánatos kontaktusnyomás növelése érdekében csökkenteni az elektróda és elektródaáramvezetők közötti rést, vagyis a beágyazó közeg, rétegvastagságát, pl. alumíniumelektrolizálókádaknál az öntöttvas, illetve a széntartalmú beágyazó döngölőmassza rétegvastagságát. Ezáltal ugyanis egyrészt csökken e ré* tegben előálló villamos feszültségesés, másrészt pedig csökken pl. az öntöttvas dermedése, vagy a széntartalmú beágyazó döngölőmassza kokszosodása következtében előálló zsugorodás nagysága, amely a szóbanforgó koinitaktusnyomás növekedését és ezáltal a kontaktusellenállás csökkenését eredményezi. E rés csökkentésének öntöttvassal történő beágyazásainál határt s,zab az az ismert tény, hogy a kisméretű résekben a folyékony öntöttvas idő előtt megdermed, így az ilyen rések maradéktalanul nem tölthetők ki. ' A horonyfalak letörésével csökken a cellák, illetve az elektródák élettartama, és nem biztosítható amk kis villaroasellenállása, Az ismert horonykiképzéseknél nem növelhető kellő mértékben az elektródaáramvezetők keresztmetszete, ezért különösen a nagyméretű cellák nem üzemeltethetők gazdaságosan. A találmány célja a fenti hátrányok kiküszöbölésén kívül a kontaktusellenállás csökkentése, ezzel egyidejűleg az elektródaáramvezetők keresztmetszetei növelhetőségének biztosítása, tehát- végeredményben az elektródák élettartamának növelése és azok villamosellenállásának csökkentése. Ezt a találmány szerinti elektróda hornyok geometriai alakjának célszerűbb kiképzése révén érjük el. A találmány elektróda célszerűen szén-, vagy gi af itanyagból főleg alamíniumelektrolizáló cellákhoz, melyeknek az elektródavezető vagy sín, vagy hasonlók befogadására alkalmas egy, vagy több nyitott hornya van, amely horonynak egy vagy több áramátadó tere és munkatere van kialakítva, és e terek egymásba nyílnak, továbbá az áramátadó teret célszerűen egy, vagy több belülről konkáv görbe felület és/vagy sík felü-5 let határolja, amelyek előnyösen érintőlegesen csatlakoznak egymáshoz. Azáltal, hogy az áramátadó teret belülről konkáv — éles töréseket és szögleteket nem tartalmazó — palástfelület határolja az elektróda mechanikai roncsolódás nél\D kül nagy kontaktusnyomások elviselésére alkalmas. Ugyanakkor a munkatér az elektródaáramvezetők egyszerű és jó beágyazhatóságát biztosítja. 15 A kiképzett munkatér biztosítja az elektródaáramvezető egyszerű behelyezését a horonyba továbbá folyékony fémmel, pl. öntöttvassal való beágyazásnál lehetővé teszi, hogy kisméretű rést, tehát kis rétegvastagságú öntöttvasat al-20 kalmazzunk az elektróda és az elektródaáramvezető között. A munkatérbe ugyanis a beágyazó folyékony fém csak igen lassan dermed meg, ami biztosítja, hogy az áramátadó tér kontaktusfelülete és az elektróda áramvezető közötti 25 vékony rés is megteljen folyékony fémmel pl. öntöttvassal, Egyik előnyös kiviteli alaknál az áramátadó teret belülről nézve konkáv palást alakú — elő. nyösen körhengerpalást alakú — felület határolja. Egy másik előnyös kiviteli alaknál — amely főleg alumínium elektrolizáló cellák előreégetett anódjának kialakítására alkalmas — az áramt átadó teret körgyűrűpalást alakú felület határolja. További előnyös kiviteli alakoknál az áramátadó- és/vagy munkateret határoló felületnek az elektródába nyúló vájatai vannak, amelyek egyrészt növelik az áramátadó felületet, másrészt pedig még tovább könnyítik az elektródaáramvezetőnek folyékony fémekkel vagy ötvözetekkel — pl, öntöttvassal — vékony rétegben való beágyazását. A vájatokban ugyanis 4° lassabban dermed meg a folyékony fém. A találmány részleteit a rajzok segítségével ismertetjük, amelyek annak példaképpeni kiviteli alakjait szemléltetik, 50 Az 1. és 2. ábrákon olyan kiviteli alakokat mutatunk be, amelyek előreégetett szén-, vagy gi afitidomokból a találmány szerinti kiképzéssel készültek és alumínium olvadékelektrolizájó cellák katódfenékkiképzésére alkalmasak. Az 1. ábra az elektróda B^B vonal menti keresztmetszetét, a 2. ábra pedig az A—A vonal menti hosszmetszetét mutatja be. Az 1 előreégetett 60 szénelektródába a rajzban nem jelölt katódsín, befogadására alkalmas az elektróda egyik vége és annak alja felé is nyitott, horony van kiképezve, amely két egymásba nyíló térből áll, mégpedig a 2 áramátadó térből és a 3 munka-65 térből. A 2 áramátadóteret a 4, 4a, 4b és.4c hen-2