203133. lajstromszámú szabadalom • Inert kompaund-elektróda olvasztottsó-elektrolízishez
1 HU 203 133 B 2 A találmány szerinti inert elektróda, amely elsősorban olvasztottsó-elektrolízis anódjaként alkalmazható, lényegében három alkatrész csoportból áll, nevezetesen a 10 aktív részből, a 30 elektróda tartóelemből, és a 40 kapcsolószerkezetből. A 10 aktív rész egy sor rúdszerűén kiképezett 20 aktív elemből áll. Ezek a 20 aktív elemek a cellában függőlegesen vannak elhelyezve úgy, hogy hossztengelyeik egymással párhuzamosan vannak, és egy-egy 11, 12, 13 elektródacsoport egy-egy 25 vonalban elhelyezkedőén van kiképezve, és ezek a 11, 12 és 13 elektróda csoportok vannak azután egymással párhuzamosan elrendezve. Ezeknek a 20 aktív elemeknek a hossztengelyre merőleges keresztmetszete lényegében négyszögletes, illetőleg adott esetben néggyszögalakú. Maga a 20 aktív elem villamosán vezető és elektrokémiailag aktív oxidkeráiából van kiképezve. Mindegyik 20 aktív elem 21 fejrészében egy a 22 homlokfelület irányába szélesedő 23 ékfelülettel ellátott keresztmetszet van kiképezve. A lényegében lemezszerűén kiképezett 30 elektróda tartóelem tartalmaz egy az elektrolízishez alkalmazott cellában történő szerelési irány felől nézve, lefelé irányuló 31 főfelületet, amelyre a 20 aktív elemek 22 homlokfelületükkel vannak mechanikusan és villamosán csatlakoztatva és érintkeztetve. Az összekötést és kapcsolást a 40 kapcsolószerkezet segítségével végezzük el, amely a példakénti kiviteli alaknál tartalmazza a 41 szorítóelemeket. Ezek a 41 szorítóelemek a 20 aktív elemek hossztengelyével párhuzamosan vannak elhelyezve és a 25 vonalra merőlegesen, és a 25 vonalra merőleges keresztmetszetük oly módon van trapézalakúra kiképezve, hogy a két egymással szemben fekvő 42 ékfelületek hasonló ékszöggel vannak kiképezve, mint a 21 fejrész 23 ékfelülete. Ez tehát azt jelenti, hogy a 20 aktív elemek a 30 elektróda tartóelemhez a 41 szorító elemekkel megfelelően előre megvezetett állapotban tudnak elhelyezkedni. A 20 aktív elemeknek a 30 elektróda tartóelemre történő felszereléséhez a 41 szorító elemeket csavarok segítségével ertősítjük fel a 30 elektróda tartóelemre, amely a példakénti kiviteli alaknál lemezként van kiképezve. A két-két egymással szomszédos 11, 12, 13 elektróda csoportok a 41 szorítóelemekkel úgy vannak összerősítve, hogy közöttük 50 csatornák képződnek, amelyek a már korábbiakban ismertetett módon az elektrolitnak, illetőleg az olvadéknak az olvadékba, illetőleg elektrolitba merülő elektróda 20 aktív eleme 26 részénél a cirkulációt lehetővé teszi. Az 50 csatornáknak a kialakítása ezenkívül azzal az előnnyel is jár, hogy az elektrolízis folyamán keletkező gázokat az egymás mellet elhelyezkedő 20 aktív elemek közül gyorsabban elvezetik. A lemezalakúra kiképezett 30 elektróda tartóelem a példakénti kiviteli alaknál, és ahogyan ez a 2. ábrán is jól megfigyelhető, üreges testként van kiképezve, és egy alsó vízszintes áramvezető 32 lemezből, egy felső, az előzővel párhuzamosan elrendezett 33 lemezből áll, és ehhez ezekre merőleges 34 oldalfalak vannak csatlakoztatva. Az üreg a 35 belső térben cirkuláltatott fűtővízhez van kiképezve. Ehhez a 30 elektróda tartóelemhez egy 36 hűtővíz-bevezető csövet képeztünk ki, amely annak a pereménél torkollik a 35 belső térbe. A spirálszerűen futó 37 vezetőfalak mentén cirkulál a hűtővíz a lemezszerűén kiképezett 30 elektróda tartóelem 35 belső terében egészen annak a középső tartományáig, és onnan a már megfelelően felmelegedett hűtővíz a 38 hűtővíz elvezető csövön keresztül kerül elvezetésre. A lemezszerűén kiképezett 30 elektróda tartóelem több 60 áramvezető csappal van ellátva, amelyen keresztül a villamos áramot a 30 elektróda tartóelemhez, és onnan a 20 aktív elemekhez vezetjük. A 60 áramvezető csapoknak a 30 elektróda tartóelem alsó 33 lemezéhez történő csatlakoztatására a 33 lemez belső felületén 61 csőcsonkok vannak hegesztve, amelyek belső menetes résszel vannak ellátva, amelyhez a megfelelő 60 áramvezető csap alsó tartományában kiképezett külső menetes rész van csatlakoztatva. Annak érdekében, hogy a 60 áramvezető csapokat a cella belsejében lévő gázok által okozott korróziótól megvédjük, a 60 áramvezető csapok 62 védőpersellyel vannak ellátva, amely 62 védőperselyek korrózióálló anyagból vannak kiképezve. Annak érdekében hogy a 20 aktív elemek 22 homlokfelülete és a lemezszerűén kiképezett 30 elektróda tartóelem 31 főfelülete közötti elektromos érintkezést javítsuk, ezek között egy 39 réteget helyezünk el, amelynek célja az érintkezés javítása és amely például rézből kiképezed hálóként alakítható ki. A lemezalakúra kiképezett 30 elektróda tartóelem és 41 szorító elemek, valamint azok felerősítésére szolgáló 43 csavarok célszerűen acélból vannak. Kialakíthatók azonban nikkelből vagy acél- illetőleg nikkelötvözetekből. Az alkatrészek korrózióelleni védelmére 44 és 45 fedelek vannak elhelyezve. A szorítóelemek alsó részénél elhelyezett 44 fedelek például fecskefarok illesztéssel rögzíthetők a 41 szorító elemekhez. Az oldalt elhelyezett 45 fedelek a 41 szroítóelemek homlokoldalával 46 csavarok segítségével kapcsolhatók össze. A 20 aktív elemek célszerűen egyéb adalékanyaggal ellátott oxidkerámiából például ónoxidból, nikkelferritből vagy ittriumoxidból vannak kiképezve. A 20 aktív elem egy példakénti összetétele a következő lehet: 94,1 atom-% ónoxid 3,8 atom-% réz 2,1 atom-% antimon A továbbiakban megadjuk a találmány szerint kiképezett elektróda anódként való alkalmazásához egy példakénti méretezést: Felső homlokfelület keresztmetszete: 3*3 cm Alsó homlokfelület keresztmetszete: 2*2 cm Hossz: 25 cm Ékszög: 20“ Két szomszédos elektróda 20 aktív elemből képezett sor közötti távolság: 1,5 cm A felső keresztmetszet oldalhosszúsága tetszőlegesen változtatható 2-6 cm között például. A 20 aktív elemek hossza kb. 15-40 cm tartományban fekszik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5
