166536. lajstromszámú szabadalom • Elektrolizáló cella olvadt fémek előállítására

7 166536 8 teszi, hogy az anódokat mélyebben a cellába függesszük, vagyis a cella-áram útját megrövidítsük. Ezen a módon csökken a cella ellenállása és kapocsfeszültsége, tehát tekintélyes villamosenergia-költséget takaríthatunk meg. Ráadásul az olvadt fém mozgásának a találmány szerinti szabályozása révén jelentősen meghosszabbodik a cella bélésének élettartama, tehát ritkábban kell a bélést javítani vagy cserélni. Ez a körülmény újabb költség-megtakarítást jelent. A rajzokon bemutatott cellatípusnál a. 14 katódbélésbe nyúló 18 gyűjtő rudak szintén egy mágneses fluxust gerjesztenek a cellában. Ezen fluxusnak a rudakban folyó áram irányára merőleges síkban az olvadt fém felületére merőleges komponense is van. Az egyes gyűjtő rudak által gerjesztett mágneses fluxust a szomszédos rudak úgy befolyásolják, hogy a cellaoldalak közepénél gyengül az eredő merőleges komponens. A cella sarkainál levő gyűjtő rudaknak azonban a cella végei felől nincs szomszédjuk, így a cella sarkainál viszonylag erős merőleges (vertikális) fluxus komponens alakulhat ki. Az 1. és 2. ábrákon egy másik alkatrészt is láthatunk, amely szintén a 10 cellában levő olvadt fém mozgásának szabályozására szolgál, és még jobban elősegíti a fentebb leírt cellatípus gazdaságos működését. Részletesebben kifejtve, az első és második ábrán két C-szeJvényfi mágneses csatoló elemet, röviden 30 „csatolót" helyezünk lazán a külső 20 gyűífi-sín köré. A csatolókat célszerűen érintkezésbe hozzuk a 12 burkolattal a cella végeinél a lefolyó nyílás felőli oldalon, amint a 2. ábrán láthatjuk. A 10 cella lefolyó nyílás felőli oldala szomszédos a következő cellával, amely a 10 cellán keresztül kap áramot, miután az egész cellasort villamosan sorbakötöttiik. A 30 esatolókat mágnesesen vezető anyagból, mint pl. vasbél vagy acélból készítjük, és a külső 20 gyűrűsínek mellé vagy köré helyezzük őket. Ezek a csatolók a villamos áramtól átjárt gyűrű-sínek által gerjesztett mágneses fluxust a 10 cella 12 burkolatába irányítják, ill. koncentrálják, és az általuk fedett burkolatrészekben telítést idéznek elő. Márpedig ha a csatolókkal fedett burkolatrészek telítődnek, akkor nem képesek többé a 20 gyűrű-sínek által gerjesztett mágneses teret árnyékolni. Amint a fentiekben kifejtettük, a 10 cella működése közben a 14 bélésben fekvő 18 gyűjtő rudak által összegyűjtött cellaáram is gerjeszt egy máneses térkomponenst. Ez a komponens merőlegesen hatol át a cellában levő olvadt fémen, amely emiatt cirkuláló mozgást végez, rendszerint a korábban leírt négy áramlási hurkot képezve. A 20 gyűrű-sínben folyó villamos áram a cellán belül a lefolyó nyílás felőli oldal szomszédságában olyan mágneses tér-komponenst gerjeszt, amely szintén merőleges a fémfelületre, de ellentétes irányú a 18 gyűjtő rudak árama által okozott mágneses tér-komponenssel. A 30 csatolók hatására az általuk elfedett 12 burkolatrész telítődik úgy, hogy a burkolat nem árnyékolja többé a cella belsejét a 20 gyűrű-sínek által keltett vertikális komponenstől. Ez a komponens tehát behatol a cella sarkainál levő térrészekbe, kivonódik a gyűjtő rudak által gerjesztett vertikális komponensből, és ezáltal csökkenti az olvadt fémnek az említett komponens miatti áramlási sebességét. Ez a sebességcsökkenés lehetővé teszi, hogy a cella anódjait közelebb helyezzük a béléshez, tehát csökkenthetjük az anód és katód közti ellenállást és feszültséget. Ezenkívül a 5j lassúbb fémáramlás miatt a bélés igénybevétele is mérséklődik, ami döntően meghatározza a bélés javítási és cserélési költségeit. A találmány ezen kiviteli alakjánál a csatolók a cellában fellépő mágneses terek csökkentésére szol-10 gálnak. A cellában végbemenő fémáramlás bonyolult alakzata miatt azonban előfordulnak olyan esetek is, amikor a cellán belüli mágneses tér valamely komponensét inkább növelni kell a fémáramlás fékezése vagy megszüntetése érdekében. A csatolók 15 alkalmazása ilyen esetben is célravezető. Az előzőkben közölt leírás alapján, továbbá a cellákban jelenleg szokásos nagy áramokat, és egy kereskedelmi rendeltetésű fémgyártó-cellasorban a cellák nagy számát figyelembe véve beláthatjuk, hogy a 20 feszültség csökkentése és a bélés mérsékeltebb igénybevétele, amelyeket a találmány szerinti nem mágneses 26 betétek és a 30 csatolók tesznek lehetővé, lényegesen gazdaságosabb fémgyártást eredményeznek. Szabadalmi igénypontok 1. Elektrolizáló cella olvadt fémek előállítására 30 egy mágnesesen vezető anyagból készült burkolattal, ahol a cella az áram átvezetése során a burkolatot lényegében egy irányban igen erős mágneses fluxuskomponenssel telítő mágneses tér forrása, azzal jellemezve, hogy a burkolatban (12) a mágneses fluxus-35 komponens irányára merőlegesen elhelyzett, a mágneses térerőnek önmagukba, valamint a cella belsejének velük szomszédos részeibe való koncentrálására, de ugyanakkor a burkolat többi részében a telítettség mérséklésére alkalmas, és a cella burkolatá-40 nak a cellán kívül keletkező mágneses terekkel szembeni hatásos árnyékolását létesítő elnyújtott, mágneses fluxust gátló elemek (26) vannak. 2. Az 1. igénypont szerinti elektrolizáló cella kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fluxusgátló 45 elemet a-cella (10) burkolatában (12) fekvő elnyújtott, nem mágneses rés (26) alkotja. 3. A 2. igénypont szerinti elektrolizáló cella kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mágneses fluxusgátló elemet egy, az elnyújtott résbe (26) erő-50 sített, nem mágneses anyagból készült hosszúkás betét (27) alkotja. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti elektrolizáló cella kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mágneses fluxus-komponens a cellán (10) belül, 55 annak végei között hosszanti irányban húzódik és a burkolatban (12) a fluxusgátló elemek (26) a cellaoldalak végeinek közelében, lényegében függőleges irányban vannak elhelyezve. 5. Az előző igénypontok bármelyike szerinti elekt-60 rolizáló cella kiviteli alakja, amely legalább egy kívül elhelyezett, a cella (10) burkolatának (12) legalább egy részét eltakaró, és villamos áram vezetése közben meghatározott irányú mágneses teret gerjesztő villamos gyűrű-sínt (20) tartalmaz, azzal jel-65 lemezve, hogy a külső gyűrű-sín (20) legalább egy 4