191839. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék alumínium-oxid tartalmú kriolitolvadékok oldott alumínium oxid tartalmának üzem közbeni folyamatos mérésére
7 191839 8 Az ipari alkalmazás szempontjából ennek a különbségnek a mérése elegendő, mert e meghatározás egyenértelműen lehetővé teszi annak eldöntését, hogy az elektrolizáló kádban a timföldkoncentráció alacsony (2-3%) vagy magas (5-6%) tartományban van-e. Az üzemvitel szempontjából általában elegendő kvantitatíve ismerni az elektrolizáló kádak timföldkoncentrációját. Ismerve az ellenelektromotoros erő és az aluminium-oxid koncentráció közötti összefüggést kifejező kalibrációs görbét az ismeretlen koncentráció mérhetővé válik. A bemutatott példából jól látható, hogy a találmány szerinti készülék rendkívül egyszerű módon, biztonságosan és aránylag hosszú időn át folyamatosan használható a kriolit olvadék aluminium-oxid tartalmának mérésére. A találmány fontos előnye az elektródák rendkívül egyszerű kialakítása. Mivel az öszszehasonlitó elektródot egyszerűen az 1 elektrolizáló kádból vett kriolitolvadékkal lehet feltölteni és ebbe már csak timföldet kell szórni, ezért a biztonságosan használható ősszehasonlitó elektród a helyszínen, igen gyorsan és bármiféle mérés nélkül elóállitható. A 9 méróelektród előállításához még ennyi sem szükséges. Elegendő a 10 védőbevonattal ellátott 11 áram vezető huzalt az alumíniumolvadék rétegbe meríteni és a 9 mérőelektród máris működésre kész állapotban van. Az elektrolit különböző pontjain a szilárd elektrolitos módszerrel meghatározott aluminium-oxid koncentrációban mutatkozó térbeli inhomogenitások kimérése lehetőséget ad az optimális kédkonstrukció kialakítására, valamint az aliminium-oxid betáplálás optimális helyének meghatározására. A mérés gyorsasága lehetőséget ad arra is, hogy az aluminium-oxidnak a kriolitban való oldódási folyamatát nyomonkövessük a kéregtörés és timföldadagolás után, és igy kiválasszuk a technológiához legalkalmasabb timföldminóséget. A készülék egyetlen, üzemi körülményekre szerkesztett mérőszondaként alakítható ki, ami az erősen szennyezett és nagy hőmérsékletű térben is kényelmes kezelhetőséget biztosít. A mérés pontosságát biztosító körülmények a szondával szemben nem szigorúak, mive] a mérőelektróda felületét nem kell pontosan definiálni, mert maga az aluminium olvadék alkotja és ennek potenciálját kiválasztva az átlagos aluminium-oxid koncentráció jól mérhető. 5 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás aluminium-oxid tartalmú krio-10 litolvadékok oldott aluminium-oxid tartalmának üzem közbeni folyamatos mérésére, amelynek során a mérést oxigénionvezetó szilárd elektrolitos oxigénkoncentrációs galvánelemmel végezzük, azzal jellemezve, hogy fo-15 lyamatosan, egyidejűleg mérjük a galváncella elektromotoros erejét és az olvadék hőmérsékletét, és a kriolilolvadék AUOs tartalmának tömeg%-os értékét az RT 20 Enr=E®----------In (% Alz03) 6F egyenlet révén határozzuk meg, ahol Emí a mért elektromotoros erő (V) E® az 1 tömegX-os, T hőmérsékletű 25 kriolitolvadékban mért elektromotoros erő (V) R a moláris gázállantó (8,31433 J mol-'K'1) P a Faraday-éllandó (96487 C 30 mól"1). 2. Készülék aluminium-oxid tartalmú kriolitolvadékok oldott aluminium-oxid tartalmának üzem közbeni folyamatos mérésére, amely oxigénion vezető Bzilárd elektrolitos oxigén-35 koncentrációs galván elemként van kialakítva és egyik végén zárt cirkonoxid csőben elhelyezett, adott oxigénpotenciálú referencia elektródával, valamint kriolit olvadékkal érintkező aluminium bevonatú méróelektródá-40 val van ellátva, azzal jellemezve, hogy az összehasonlító elektród (7) AbOa-al túltelített kriolit olvadék, a méróelektróda (9) aluminium bevonata pedig az elektrolizáló kádban (1) levő aluminiumolvadék (2), amelybe a mé-45 röelektróda (9) áramvezető huzala (11) nyúlik be. 3. A 2. igépont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a méróelektród (9) áramvezető huzalát (11) bórnitrid védó-50 bevonat (10) veszi körül. 4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az összehasonlító elektród (7) alul zárt cirkonoxid csőként kialakított szilárd elektrolit 55 csőben (6) van elhelyezve. 2 rajz A kiadásért felel a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 88.;.46.66-4 Alföldi Nyomda Debrecen - Felelős vezető: henkó István vezérigazgató
