163473. lajstromszámú szabadalom • Elektrolizálócella könnyűfémek főleg aluminium előállítására

lyek az olvasztott fémet mozgatják arra irányulnak, hogy azt áramlásban tartsák úgy, hogy az egyik mágneses tér összetevő puszta csökkentése vagy kiküszöbölése megnövelheti a fém mozgás problémáját inkább mintsem csökkentse azt. A legtöbb, az alumíniumelőállító iparban alkalmazott cellának egy külső mágnesen vezető acélháza van. Ez általában arra szolgál, hogy leárnyékolja a cella belsejét a cellán kívül létrehozott mágneses terektől. Az acélház mágnesesen folytonos a cella oldalai és végei mentén, úgy hogy a cella áramnövekedése, amely a legutóbbi években végbement továbbá a mágneses terek erősségének az eredő megnövekedése, amit a főáram a cella hozzávezetésekben és a sínekben létrehozott, telítette a szekrényt mágneses fluxussal. Ezért a szekrény már nem működik tovább mint hatásos árnyékolás. A cella szekrény vastagságát nem lehet megnövelni, hogy hatásosabb árnyékolást hozzanak létre, mivel annak a fluxus vezető képességének az eredő megnövekedése nem befolyásolja a mágneses telítés mértékét. Jelen találmánnyal összefüggésben egy olyan cella lett létrehozva könnyűfémek mint például az alumínium előállítására elektrolízissel, amelynél a cellában egy réteg könnyűfém alakul ki, a cella külső villamos vezetőket tartalmaz, amelyek a mágneses fluxus forrásai, amelyek mágneses tér létrehozására alkalmasak a cellán belül és elnyújtott, mágnesen részekre osztott mágneses fluxus vezetőt, amelyek a cellákban az olvadt fém és a külső vezetők között vannak elhelyezve és oly módon elrendezve, hogy csökkentsék vagy kiküszöböljék a mágneses tér erő komponenseknek legalább az egyikét a cellán belül anélkül, hogy a cellán belül más mágneses térerő összetevőket lényegesen befolyásolnának. így a jelen találmány szerkezetet hoz létre, amely ellenőrzi és csökkenti a mágneses térerők befolyását az elektrolizáló cellán belül oly módon, hogy az olvadt alumínium fémréteg mozgása a cellán belül megáll vagy legalábbis lényegesen csökken. wt*. • Ezt azzal hajtják végre, hogy kiküszöbölik vagy legalábbis lényegesen csökkentik az elektromotoros erőket az alumíniumrétegben, amelyeket egyetlen mágneses térerő komponens hoz létre a cellán és az olvasztott alumíniumrétegen keresztül anélkül, hogy befolyásolnák az olvadt rétegre ható erőket, amelyeket olyan mágneses térerő összetevői hoznak létre, amelyek az előbbi komponenstől eltérő irányban hatnak. A találmánnyal a függőleges térerő összetevőt kiküszöbölik vagy annak az erejét lényegesen csökkentik a cellán belül anélkül, hogy befolyásolnák az olvadt alumíniumrétegre ható erőket, amelyeket a mágneses mezőnek a cellára hosszirányú és keresztirányú összetevői hoznak létre. Amint ezután nagyobb részletességgel megmagyarázzuk ez segíti azt, hogy a két utóbbi erő számára lehetővé tegye egymás közömbösítését, amely arra irányul, hogy megállítsák az olvadt alumínium mozgását. A fluxus vezető elemek, amint azt feljebb röviden leírtuk egyszerű és gazdaságos eszközt nyújtanak a mágneses tér leárnyékolására és szabályozására az elektrolizáló cellán belül. A katód és anód hozzávezetések költséges újra elrendezésére nincsen szükség és a teljes burkolat vastagságát nemnkell megnövelni. Bármilyen mágnesesen vezető fémet fel lehet használni a jelen találmány szerinti árnyékoló szerkezetként például ócskavas és acél hosszabb darabjait és régi használt katód gyűjtősíneket. A találmányt részletesebben leírjuk utalással a mellékelt rajzokra, amelyekben: az 1. ábra az elektrolizálócella (és részben a szomszédos cellák) felülnézete, amelyek a mágneses erőtér összetevői erősségének a szabályozására szolgáló eszközökkel vannak ellátva a jelen találmány elveinek megfelelően, a 2. ábra egy nézeti rajza az 1. ábra szerinti cellának, ennek egy része metszetben van, amint annak a felső részén látható. Az ábrára hivatkozva az 1. ábra a 12 cella vagy edény nézeti rajza, amely különösen alkalmas olvadt alumínium megömlesztett sófürdőben való előállítására. A cella villamosan össze van kapcsolva a szomszédos 10 és 14 cellákkal (csak részben ábrázolva) azoknak az áramlás irányában felfelé, illetve az áramlás irányában lefelé eső oldalán. Az „áram irányában felfelé" és az „áram irányában lefelé" kifejezések a cellából a cellába létrejövő áram irányára utalnak. Az alumínium készítésénél alkalmazott cellákat általában villamosan sorbakapcsolják vezetősínekkel, amelyek az egyik cella katódját a következő szomszédos cella anódjával kötik össze. Az áram irányában felfelé eső oldal az az oldal, amelyiken az anódokat a szomszédos cella katódjához kötik, míg az áram irányában lefelé eső oldal az az oldal, amelyiken a katód kivezetéseket a szomszédos cella anódjaihoz kapcsolják. A 12 cellának, amint azt a rajz ábrázolja egy külső acél 16 háza van, amely előnyösen mágnesesen vezető, egy belső villamosan vezető szén 18 bélése van és egy közbülső 20 szigetelő bélése megfelelő szigetelő anyagból mint például tűzben kiégetett tégla vagy zúzott szigetelő anyag. Amint a 2. ábrában mutatjuk, a cellát bizonyos távolságokra lerakott I tartókra lehet feltámasztani és a cella tetejét 24 fém borító lemezzel lehet ellátni (2. ábra), amely az acélház, a szén és a szigetelő bélésanyag felső széleit lefedi. Az 1. ábra a fedőlemezt nem ábrázolja úgy, hogy a ház és a bélések felső szélei láthatók. Amint a 2. ábrában és az 1. ábra 14 cellájában látható a 25 anód szerkezeteket a cellán belül és egy (nem ábrázolt) elektrolitban villamosan vezető 26 rudakkal függesztik fel, amelyek megfelelően hozzá vannak erősítve a felső 27 anódsínekhez, amelyek közül az 1. ábrában csak egyet ábrázoltunk. Ezek az oldalt elhelyezett 28 és 29 anódsínek között helyezkednek el. Az 1. ábrában az anódok és a 12 cella anódsínei nincsenek ábrázolva azért, hogy egyszerűsítsük az ábrát a találmányhoz közvetlenül hozzátartozó szerkezetek megmagyarázásának érdekében. A kereskedelmi berendezéseknél a 10, 12 és 14 cellák és a többi cella vagy edény, amelyek a cellák áramkörébe, tehát egy edénysorba vannak kapcsolva, ugyanolyan vagy ehhez hasonló anód (és katód) rendszerrel vannak ellátva. Az egyenáramot a cellákba a 25 anódokon és az azokhoz kapcsolt síneken keresztül táplálják és az áram útját a cellán keresztül a katódrendszerrel zár-16347 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ÍÍO 2