NO133094B - - Google Patents

Abstract

Sveiseforbindelse.

Description

Ved elektrolytisk fremstilling av aluminium fra en opplosning av aluminiumoksyd i en kryolitt-elektrolytt blir det mer og mer alminnelig å foreta den anodiske stromtilforsel gjennom de for-brente kull- eller grafitt-anoder. I alminnelighet er det over elektrolysecellen anordnet en stromleder som består av en bunt kopper- eller aluminium-skinner eller av en strengstopt aluminiumbarre. Forbindelsen mellom de for-brente anoder og stromlederen foregår gjennom kontaktbolter av kopper eller aluminium, som er spent fast på stromlederen. Por forbindelsen mellom kontaktboltene og anodene brukes det ofte en loddrett basreplate, som på den ene side er stampet inn i anoden eller stopt inn ved hjelp av flytende kullmasse eller flytende stopejern og på den annen side er skrudd eller sveiset fast til kontaktbolten.

På grunn av den hdyeste temperatur i nærheten av badet må bæreplaten bestå av stål.

Skrueforbindelsen mellom kontaktbolt og anodebæreplate har den ulempe at kontakt-motstanden stiger med tiden på grunn av påvirkning av varme og gass hvorved stromovergangen blir dårligere. En sveiseforbindelse som kommer i stand ved at den nedre del av kontaktbolten er sveiset inn i et loddrett utsnitt i bæreplaten, er overlegen overfor skrueforbindelsen når det gjelder elektrisk ledningsevne. Også i dette tilfelle foreligger dog ulemper, nemlig ved at det på grunn av de forskjellige varmeutvidelses-koeffisienter for stål, på den ene side, og kopper henhv. aluminium, på den annen side, ofte oppstår riss i sveiseforbindelsen, hvorved også strømgjennomgangen blir dårligere. Kontaktboltene har i reglen rettvinklet eller kvadratisk tverrsnitt og er valset, strengpresset eller strengstopt. For anoder som eksempelvis forer 4000-6000 amp., kan tverrsnittet, når det gjelder kopper-bolter være 80 x 25 mm og for aluminium 80 x 80 eller 185 x 90 mm. Alt etter celleutfdreisen, kan lengden variere f .eks. mellom 1,8 og 3 m.

Bæreplatene kan eksempelvis være 50 mm tykke og dimensjonene eksempelvis 800 mm lengde og 500 mm hoyde ved anoder med et tverrsnitt på ca. 1100 mm lengde og 500 mm bredde-. Den ytre omkrets er fortrinnsvis omtrent rektangulær.

I henhold til oppfinnelsen blir ulempene ved den sveiseforbindelse som er beskrevet ovenfor, mellom kontaktstang av aluminium eller kopper og bæreplate av stål, unngått ved at den nedre ende av kontaktbolten er forsynt med en sliss som strekker seg loddrett i midten av bolten og vinkelrett på bæreplaten, slik at sveisesommen blir avbrutt over bredden av slissen.

Takket være denne sliss kan sveise- og varme-spenningene under sveisingen og etter denne utjevnes, slik at det ikke danner seg noen riss i sveisesommen, og strømgjennomgangen er sikret ved hjelp av sveiseforbindelsen.

Slissen kan være utfort på forskjellige måter, f.eks. med parallelle vegger, kileformet med åpning nedover eller slik at den utvider seg utover. I alminnelighet blir det tilstrebet en sliss med parallelle vegger. Bredden er ikke kritisk og kan eksempelvis ligge mellom 1 og 10 mm. En bredde på 2 mm har vist seg å være godt brukbar.

Sveisesommen blir utfort på begge sider av bæreplaten. Selvsagt blir bæreplaten sveiset på fortrinnsvis i midten av bolt-tverrsnittet. Kontaktbolten rager inn i en uttagning i bæreplaten med en dybde på f.eks. 150-200 mm og blir sveise£ til denne over denne lengde. Sliss-hoyden tilsvarer omtrent dybden av uttagningen i bæreplaten.

På vedfoyde tegning er det vist et fordelaktig eksempel på en sveiseforbindelse i henhold til oppfinnelsen. Fig. 1 viser en celle for elektrolytisk fremstilling av aluminium slik som den nå vanlig utfores, i skjematisk sideriss med karet i snitt. Fig. 2 viser den nye sveiseforbindelse mellom bæreplaten og den nedre del av kontaktbolten sett forfra.

Fig. 3 viser et tilsvarende sideriss.

Elektrolysecellen 10 har et kar 11 som, i likhet med de ovrige deler av cellen er vist rent skjematisk. En detaljert tegning er ikke påkrevet da slike celler er vel kjent for fagmannen. Karet 11 inneholder smeltet kryolitt-elektrolytt 12 som inneholder opplost aluminiumoksyd, og er dekket av en slagg-skorpe 13. Over denne ligger lerjordlaget 14. Det utskilte flytende aluminium 15 samler seg i bunnen av cellen. På katodesiden blir elektrolysestrommen tilfort gjennom skinnene 16, hvorav bare en er synlig.

Den anodiske stromleder 17 er anbragt over elektrolysecellen 10 og forer elektrolysestrommen over kontaktbolter 18 og bæreplater 19 til de for-brente kullanoder 20 som rager ned i elektrolytten. 12. Kontaktboltene 18 er klemt fast på stromlederen 17 ved hjelp av bolte-låser 21. Ved nedre ende er de her sveiset til bæreplatene 19. Sveiselarvene er betegnet 22. I disse oppstår det ofte spenningsriss.

Fig. 2 og 3 viser hvorledes sveiseforbindelsen mellom en kontakt-bol t 18 og en bæreplate 19 er utfort i henhold til oppfinnelsen, for å unngå at det oppstår spenningsriss i sveiselarvene 22, og det både under sveisingen og også etter denne.

Sveiseforbindelsen i henhold til oppfinnelsen er karakterisert ved at den nedre ende av kontaktbolten 18 er forsynt med en sliss 23 som strekker seg loddrett i midten av bolten 18 og vinkelrett på bæreplaten 19, slik at sveisesommen 22 blir avbrutt over bredden 24 av slissen 23. For å oppta den nedre del av kontaktbolten 18 er det anordnet en uttagning 25 i bæreplaten 19. Slissen 23 blir hensiktsmessig frest ut så dyp ved den nedre del av kontaktbolten eller utformet slik at dens loddrette lengde omtrent tilsvarer dybden av uttagningen 25.

Avskråningene 26 ved den ovre kant av bæreplaten er ikke ubetinget nodvendige. Videre kan utsparingen 27 ved den nedre del av bæreplaten utelates.

Claims (1)

1. Sveiseforbindelse mellom en kontaktbolt av aluminium eller kopper og en anode-bæreplate av stål ved en celle for elektrolytisk fremstilling av aluminium,

   karakterisert ved at den nedre ende av kontaktbolten (18) er forsynt med en sliss (23), som strekker seg loddrett i midten av bolten (18) og vinkelrett på bæreplaten (19), slik at sveisesommen (22) blir avbrutt over bredden (24) av slissen (23).