182056. lajstromszámú szabadalom • Áramvezető sínredszer elektrolizáló cellákhoz alumínium előállításánál
182.056 A találmány tárgya áramvezető sínrendszer elektrolizáló cellákhoz aluminium előállításánál; pontosabban az elektrolizáló cellák anódrendszerének lépcsős anódvezetékei részére, A találmány tárgyát az alumíniumgyártás során alkalmazott elektrolizáló cellák azon áramvezető sínrendszereinél alkalmazhatjuk legelőnyösebben, amelyeknél a cellák a függőleges síkban térközzel vannak egymás alatt elrendezve. Az alumíniumgyártásban szokásos, hogy az elektrolizáló cellákat térközzel egymás alatt helyezik el. Az elektrolizáló cellák egymással sorba vannak kötve, azaz valamennyi elektrolizáló cella katódja az áramvezető sínrendszer utján a következő elektrolizáló cella anódrendszeréhez csatlakozik. Az elektrolizáló cellák üzeme során nagy erősségű elektromágneses terek jönnek létre, amelyeket az elektrolizáló cellákon átfolyó nagy áramok hoznak létre. Az elektromágneses terek az aluminium elektrolizis folyamatára nagy befolyással vannak és jelentősen befolyásolják a gyártás gazdaságosságának paramétereit. Az aluminium előállátásánál az elektrolizáló cella teljesítményének növelésekor az alumíniumra elektrolizis szempontjából a mágneses tér befolyása kedvezőtlenül hat. A mágneses tér és az olvadt fémből folyó áramok közötti kölcsönhatás következtében a fémben igen nagy elektromágneses erők lépnek fel. Az elektromágneses erők a folyékony katód-fém felületét tönkreteszik és a folyékony katód-fémet erősen cirkuláló mozgásba hozz á te • Minthogy a fém a cellákban jelentős mértékben meghajlik, azaz ferdén helyezkedik el, ezért az elektrolizáló cellákat olyan elektróda távolságban helyezik el egymáshoz képest,amely távolság nagyobb mint az optimális távolság. Ennek következtében az elektrolizáló cellákban a feszültség megnő, a villamos energia-felhasználás a szükségesnél nagyobb lesz, az olvadt fém tulhevül, minek következtében az áram felhasználás gazdaságtalanná válik. A fém nagymérvű cirkulációja következtében hátrányos ?hogy az a mellékanodok környezetében áramlik, ahol a fém az anód gázai miatt nagy mértékben oxidálódik. Sok megfigyelés alapján megállapították, hogy azokban az elektrolizáló cella-zónákban, ahol a mágneses tér intenzitása és a fém áramlásának cirkulációja a maximális értéket éri el, a katód házának fala deformálódik, és ezen zónákban legfelül az oldalsó szénlemezeket az olvadt fém gyakran tönkreteszi. A gázáramok és a villamos erők közös hatása folytán az olvadt aluminium felületén hullámzás jön létre. Ezek a hullámok helyi rövidzárlatokat hoznak létre, ami az áramkihasználás gazdaságosságát jelentősen rontja. Az elektrolizáló cellák alkalmazása nagy teljesítmények esetén csak akkor gazdaságos, ha a mágneses tér hátrányos kialakulásának elkerülésére megfelelő intézkedéseket lehet találni. Az iparban megkísérelték ezeket a káros hatásokat az elekfctolizáló cellákhoz való áramvezetés módosításával kiküszöbölni'. Az alumíniumgyártásnál használt elektrolizáló cellákhoz való áramvezetés egyik ismert megoldása szerint az áramvezetékeket több, egymással párhuzamosan elrendezett sin alakjában képezték ki, ahol ezek a sinek az elektrolizáló cellák alatt vizszintes laphoz hasonló alakzatban voltak kiképezve. Ezek a sinek vezették az áramot az anódokhoz. Habár a sínrendszer ilyen kialakítása a mágneses tér csillapításához vezetett,mé^is hátrányos volt, hogy a nagyszámú sin az elektrolizáló cellák 2
