173658. lajstromszámú szabadalom • Katódelem elektrolizáló, különösen aluminiumelektrolizáló cellákhoz
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 173658 ORSZÁGOS Bejelentés napja: 1976. VII.16. (SO—1175) Elsőbbsége: Franciaország: 1975. VII.17. (75 23.065) Közzététel napja: 1978. XII.28. Nemzetközi osztályozás: C 25 B 9/04 C 25 C 7/02 TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1981.1.15. Feltalálót k) : Dumas Daniel, mérnök, Saint-Priest, Hidault Gérard, mérnök, Saint-Jeande-Maurienne, Franciaország Szabadalmas: Société des Électrodes et Réfractaires Savoie, Párizs, Franciaország Katódelem elektrolizáló, különösen alumíniumelektrolizáló cellákhoz 1 A találmány tárgya katódelem elektrolizáló, különösen alumíniumelektrolizáló cellákhoz, s ez olyan széntuskóból vagy ehhez hasonló anyagból áll, melyben furat vagy horony alakú kiképzések vannak, s ezekbe az áramvezetés céljára szolgáló fémből, főként acélból készített rudak illeszkednek, melyeket a furatba ill. hornyokba tömedékelt vagy öntött anyag — amely előnyösen öntött vas — rögzít a széntuskókban. Az ilyen fajta katódelektródák már ismertek. A széntuskóban, a tuskó hosszanti irányával párhuzamos hornyok vannak kimunkálva. A hornyok keresztmetszete lényegesen nagyobb, mint a hornyokba helyezett acélrudak keresztmetszete. Ha az acélrudak a hornyokba vagy furatokba helyesen vannak beillesztve, akkor a hornyokat határoló fal és az acélrúd palástja között 1-3 cm hézagnak kell lennie. Ezt a hézagot villamosán vezető anyaggal töltik ki, s így az acélrudak és a széntuskó között villamosán jól vezető és mechanikailag jó kötést biztosító anyag van. Ha acélrudakat alkalmazunk áramvezetőként az elektrolizálócellék katódjainál, a katódot úgy kell kialakítani, hogy üzem közben se lazulhassanak meg az acélrudak. Kötőanyagként ezért vagy szenet alkalmaznak — amelyet paszta vagy por alakban visznek a hornyokba — vagy a horony és acélrúd közötti teret vassal öntik ki. Ez az utóbbi kötésmód könnyen elkészíthető, előnye az, hogy jó érintkezést biztosít a széntuskó és az acélrúd között még akkor is, ha a rudakat melegen hengerelték, azok nem pontosan mérettartók és deformációs hibáik vannak. Amikor a 2 vasömledék öntés útján a széntuskó hornyában megdermed, a szén és az acélrúd között igen jó kötés jön létre. Ennek ellenére a széntuskó anyaga és az acélrúd között — mivel a katód üzem közben mozog — 5 bizonyos játék jön létre. Amikor az elektrolizáló cellát üzembeindítják, a katód állandó felmelegedése következtében ez a játék fokozatosan csökken, majd teljesen megszűnik. így az acélrúd és a szén között rendkívül jó villamos kapcsolat jön létre. Ha pedig a 0 széntuskóban haszálat közben repedések keletkeznek, a folyékony alumínium sokkal kevésbbé képes az öntött vasat megtámadni, mint amennyire az öntvénybe nem ágyazott acélt támadná meg. így az elektrolizálócella élettartamát meg lehet növelni. 5 Ezek az egyébként előnyös tulajdonságok azonban azonnal hátránnyá válnak, ha a széntuskókban üzembevétel előtt jelentkeznek a repedések. Ezek a repedések általában az öntés alkalmával keletkeznek és vagy hossz-, vagy keresztirányúak. Egy széntuskó- 0 ban mindkét fajta repedés létrejöhet. A hosszirányú repedések annak a keresztirányú nyomásnak a hatására keletkeznek, amelyet a vasömledékkel körülvett acélrúd a horony falára gyakorol. A repedések általában az öntés időpontjában 5 jönnek létre, de leggyakrabban az elektrolizáló cella üzeme alatt alakulnak ki, amikoris az acélrúd hőfoka a Joule meleg hatására igen gyorsan emelkedik és mivel a szénhez viszonyítva ötszörös hőtágulási együtthatója van, erős nyomást gyakorol a széntus- 3 kőbán kialakított horony vagy furat falára. Mivel pedig a széntuskók rugalmas alakváltozásra nem képesek (vagy legalábbis csak egészen elenyésző 173658
