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DD201837A5 - Elektrode fuer schmelzflusselektrolyse - Google Patents

Elektrode fuer schmelzflusselektrolyse Download PDF

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Publication number
DD201837A5
DD201837A5 DD81234359A DD23435981A DD201837A5 DD 201837 A5 DD201837 A5 DD 201837A5 DD 81234359 A DD81234359 A DD 81234359A DD 23435981 A DD23435981 A DD 23435981A DD 201837 A5 DD201837 A5 DD 201837A5
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DD
German Democratic Republic
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Application number
DD81234359A
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English (en)
Inventor
Konrad Koziol
Malcolm F Pilbrow
Christine Zoellner
Dieter H Zoellner
Original Assignee
Conradty Nuernberg
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Publication date
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/12Anodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02Electrodes; Connections thereof
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Abstract

Elektroden fuer die Schmelzflusselektrolyse mit einem oberen Abschnitt (5) aus Metallegierung, der gegebenenfalls eine Kuehleinrichtung (2,3) einschliesst, wobei der obere Abschnitt (5) einen inneren (16) und einen auesseren Teil (17), die voneinander loesbar ausgebildet sind, sowie zimindest einen unteren Abschnitt (6) aus Aktivmaterial aufweist. Die Eelektroden sind insbesondere fuer die elektrolytische Erzeugung von Metallen, wie Aluminium und Magnesium oder Verbindungen, geeignet. Sie erlauben energiesparenden, sicheren Betrieb und sind wartungs- und reparaturfreundlich.

Description

Elektrode für Schmelzflusselektrolyse
Die Erfindung ist anwendbar an Elektroden für die Schmelzflusselektrolyse, insbesondere zur elektrolytischen Erzeugung von Metallen, wie Aluminium, Magnesium, Natrium, Lithium oder von Verbindungen.
Bei der elektrolytischen Erzeugung von Aluminium, Magnesium, Alkalimetallen sowie Verbindungen etc. in technischem
Z.
234359
Maßstab finden noch immer überwiegend Kohlenstoffelektroden aus Hartbrandkohle oder Graphit Verwendung. Wenngleich die Elektroden hauptsächlich der Stromführung dienen, sind sie doch auch häufig an den Elektrodenreaktionen selbst beteiligt. Der tatsächliche Elektrodenverbrauch liegt demnach erheblich über der theoretischen Verschleissrate, was sich auf die Oxidationsanfälligkeit der Kohlenstoffelektroden unter Elektrolysebedingungen zurückführen lässt. Die theoretische Verschleissrate liegt bei der Aluminiumschmelzflusselektrolyse bei 334 kg Kohlenstoff/t Aluminium, während tatsächlich ein Kohlenstoffverschleiss von ca. 450 kg Kohlenstoff/t Aluminium' auftritt.
Ähnliche Probleme ergeben sich für Elektroden zur Erzeugung von Magnesium, Natrium, Lithium und Cer-Mischmetallen. Nebenreaktionen oxidativer Art an dem in die Salzschmelze getauchten Elektrodenteil sowie Abbrand durch Luftsauerstoff an dem aus der Schmelze herausragenden Teil, verschleissen die Elektroden ungleichmässig und vorzeitig. Hinzukommt die zerstörerische Wirkung der sich aus Elektrolytbestandteilen bzw. deren Folgeprodukten bildenden' Graphiteinlagerungsverbindungen. Zwar sind bereits Versuche unternommen worden, Kohlenstoff-Elektroden durch Imprägnierung, nachfolgende thermochemische Behandlung und überführung in Kohlenstoff-Siliziumkarbid-Verbundwerkstoffe zu .einem geeigneten Elektrodenwerkstoff umzuwandeln. Diese Versuche haben jedoch in der Praxis der Schmelzflusselektrolyse noch zu keiner wesentlichen Verbesserung geführt.
Die vorstehend geschilderten Nachteile der Kohlenstoffelektroden wie auch die steigenden Kosten für Graphit
mm O* ·—
und Hartbrandkohle "haben Entwicklungen nach formstabilen Elektroden initiiert. Hierdurch hofft man, nicht nur den petrochemischen Rohstoff Petrolkoks, dessen Verbrauch für Schmelzflusselektrolysen allein in· der BRD ca.·500 000 t/Jahr beträgt,.zu ersetzen, sondern auch auf Einsparungen des Energieverbrauches.
Zu diesem Zweck sind bereits eine Reihe keramischer Werkstoffe, z.B. gemäß GB-PS 1 152 124 (stabilisiertes Zirkonoxid), der US-PS 4 057 480 (im wesentlichen Zinnoxid), der DE-OS 27 57 898 (im wesentlichen. Siliziumkarbid-Ventilmetallbor id-Kohlenstoff) , der südamerikanischen Patentanmeldung 77/1931 (Yttriumoxid mit Oberflächenschichten aus Elektrokatalysatoren) oder gemäß DE-OS 24 4 6 314 (keramisches Grundmaterial mit Überzug aus Spinellverbindungen),beschrieben worden. Schliesslich ist auf den Vorschlag des Einsatzes nicht-oxidierbarer Verbundwerkstoffe hoher chemischer. Reinheit gemäss der europäischen' Patentanmeldung SO1O3126.1 der Anroelderin,.-eingereicht am 4.Juni 1930, hinzuweisen.
Nachteilig am Einsatz von Elektroden, die aus keramischen Werkstoffen gebildet sind, ist - auch nach Zusatz leitfähigkeitssteigemderKomponenten - deren häufig nur massige bis mittlere elektrische Leitfähigkeit. Dies ist nur bei solchen Prozessen akzeptabel, wo die Elektrodenabmessungen gering und dadurch der Strcmweg kurz ist.
Dies trifft aber primär nur für Elektrolysen in wässrigen Medien zu, während die Elektroden für Schmelzflusselektrolysen,z.B. von Aluminium, erhebliche Abmessungen besitzen. So können die Elektroden für die Aluminiumerzeugung bis zu 2250 χ 950 χ 750 mm dimensioniert sein,
j:. Ζ343ΪΙ9 3
•während typische Graphitelektroden zur Magnesiumerzeugung je nach Verfahrenstyp 1700 χ 200 χ 100 bzw. 0 400 χ 2200 πτη betragen. Die Herstellung derartiger Massivblöcke aus den genannten keramischen Werkstoffen ist teuer und ergibt erhebliche Schwierig-' keiten im Hinblick auf Temperaturwechselbeständigkeit μηά 'elektrischen Innenwiderstand. Die Bestrebungen der stromverbrauchenden Industrien sind in neuerer Zeit aber besonders auf eine Senkung des spezifischen Energieverbrauches gerichtet/ weshalb keramische Massivelektroden ebenfalls bisher keinen Eingang in die Praxis gefunden haben. . "
Ziel_der_Erfindun2jL
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Elektrodentyp für die Schmelzflusselektrolyse zu schaffen, bei. dem die vorstehend geschilderten Nachteile des Standes der Technik vermindert sind. Hierbei soll insbesondere eine mit äusserst niedrigen Strom/Spannungsverlusten sicher arbeitende Elektrode geschaffen werden, bei der gleichwohl das Spektrum der bislang bekannten und auch künftig zum Einsatz gelangenden Aktivwerkstoffe in gleicher
Weise verwendet werden kann. Die Elektrode soll dabei insbesondere wartungs- und reparaturfreundlich sein. Dieser Elektro dentyp soll bevorzuat als Anode eingesetzt werden. 25
Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung einer Elektrode des eingangs genannten Typs gelöst, die gekennzeichnet ist durch einen oberen Abschnitt aus Metall bzw. Metallegierung, der gegebenenfalls eine Kühleinrichtung einschliesst, wobei der obere Abschnitt einen inneren und einen äusseren Teil, die voneinander lösbar ausgebildet sind, aufweist, sowie
zumindest einen unteren Abschnitt aus Aktivmaterial. -Als Kühlmittel können z.B. Flüssigkeiten, wie Wasser, oder Gase, z.B. Luft, dienen. · · .
Solche Elektroden aus einem gekühlten Metallschaft mit einem Verbrauchsteil aus Graphit sind bereits für die Verwendung bei der Elektrostahlerzeugung in Elektroöfen zum Vorschlag gekommen, bei denen von der Elektrodenspitze ein Lichtbogen ausgeht.. Durch die Existenz des Lichtbogens und dessen Wanderungsmöglichkeit, die hierdurch sich ergebenden extremen Temperaturen in der Nähe des Lichtbogens, aber auch durch die Atmosphäre im Elektrostahlofen" und . : die Art des Elektrodenvorganges sind gegenüber der Schmelzflusselektrolyse so gravierende Abweichungen gegeben, dass eine Einsatzmöglichkeit solcher Elektrodentypen für die
; Durchführung von Schmelzflusselektrolyse nicht in Betracht gezogen wurde. Im Hinblick auf einen solchen Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf die GB-PS 1 223 "162, die DE-AS 24 30 817 oder die europäische Offenlegungsschrift 79302809'.3v.verwies.en.In diesen Dokumenten sind' die dortigen Elektroden im Hinblick auf die speziellen Anforderungen der Lichtbogenelektrode und die Anstrengungen beschrieben, die unternommen sind, um den spezifischen Erfordernissen des Elektrostahlerzeugungsprozesses Rechnung zu tragen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Elektrode sind ein innerer Teil und ein äusserer Teil des oberen Abschnittes voneinander derart lösbar ausgebildet, dass der innere Teil eine Gas- bzw. Flüssigkeitsführungskammer mit Vorlauf-und Rücklauf kanal enthält ,..und der äussere Teil den inneren Teil gegebenenfalls nur in einem Teilabschnitt ummantelt.
' .
- JET -
73435
Der äussere Teil stellt im allgemeinen die Anschlusselektrode dar und kann aus dem gleichen Metall bzw. Metallegierung, aber auch einem hiervon verschiedenen Material bestehen, als der innere Teil. In dem äusseren Teil können Kühlbohrungen oder dergleichen eingebracht sein. Des weiteren ist es auch möglich, im äusseren Teil Halterungsbohrungen, z.B. zur Füh-, rung und Lagerung von darunterliegenden isolierenden Schutzschichten vorzusehen. Unter.der Bezeichnung "isolierend soll im Rahmen der Anmeldung ein gegenüber den Elektrolysemedien inertes und abschirmendes Material verstanden werden, das gegebenenfalls auch elektrisch isolierend sein kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Elektrode ist - wie bereits erwähnt - der innere Teil lediglieh in einem Teilbereich von dem äusseren Teil ummantelt, so dass der Metallschaft insgesamt aus einem obenliegenden Bereich grösseren und einem untenliegenden Bereich geringeren Durchmessers gebildet sein kann. Bei einer derartigen Elektrode kann der innere Teil durch eine hochtemperaturbeständige Isolierschicht geschützt sein, die sich z.B. mit Vorteil an den äusseren Teil nach unten anschliesst und sich bis in die Nähe des Schraubnippels oder dergleichen oder darüber hinaus bis zu einer, im Regelfall kleinen Teilüberdeckung des Aktivteiles erstreckt. Die hochtemperaturbeständige Isolierschicht kann aus keramischem Material, aber auch aus mit keramischem Material gecoatetem Graphit bestehen. Mit besonderem Vorteil kann die Isolierschicht aus einem massiven Formteil, 3.B. einem gecoateten Graphiteinzelrohr oder einer Serie von Teilsegmenten, die sich z.B. nach dem Feder-Nut-System in einem Gegenlager selbständig halten können und in Richtung der Elektrodenachse beweglich sind, bestehen. Für die meisten Anwendungszwecke der erfindungsgemässen Elektrode bzw. Anode ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest der.Bereich des Formteils, der mit dem Elektrolyten und den entstehenden Produkten in Berührung kommen kann, gas- und flüssigkeitsdicht
den Metallschaft und gegebenenfalls andere metallische Teile, insbesondere den Nippel, abschirmt.
Bei der erfindungsgemässen Elektrode bestehen keine Einschränkungen im Hinblick auf das Gegenlager, auf dem die isolierende Beschichtung bzw. das Formteil getragen ist. Es kann dies ein ebenfalls aus hochtemperaturbeanspruchbarem, isolierenden Metall bestehendes Gegenstück, der SchEaubnippel. selbst, gegebenenfalls sogar ein Teil des Aktivteiles selbst oder eine Kombination hiervon darstellen. Im allgemeinen wird jedoch das isolierende Formteil nicht allein auf dem Aktivteil, sofern dies ein sich verbrauchendes Material ist, aufsitzen, sondern zumindest teilweise durch ein nicht-"verbrauchbares", hitzebeständiges Material getragen sein.
: Bei der bevorzugten Elektrodenausführung, bei der der innere ^ Teil in einem oberen Teilbereich, insbesondere im Bereich der seitlichen Stromzuführung ummantelt ist, ist es_ im allgemeinen nicht erforderlich, den äusseren Teil zusätzlich mit einer keramischen, isolierenden Beschichtung zu überziehen. Dies wird allerdings von der jeweiligen Bemessung der Höhe des äusseren Teils in Relation zu dem inneren Teil abhängig sein und kann je nach Einsatz und Zweck der Elektrode entsprechend bestimmt werden. .
. ·
Der innere Teil der Elektrode ·. ist bis in die Nippelverbindung geführt, mit der der obere Abschnitt aus Metall und der untere Abschnitt verbunden sind. Die gegebenenfalls benötigte Flüssigkeits- bzw. Gaskühlvorrichtung des inneren Teils, die in diesem axial verläuft, wird mit Vorteil bis in den Schraubnippel selbst eingeführt, da.dieser je nach eingesetztem Material, besonderer Hitzebeanspruchung ausgesetzt sein kann.
Die Verbindung von innerem und äusserem Teil kann auf mehrfache Weise erfolgen. Dabei liegt die Verbindungslinie
im Regelfall parallel zur Elektrodenachse.
Beispielsweise kann die lösbare Verbindung durch ein Gewinde oder durch entsprechende Einpassung der Teile er- folgt sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn der innere Teil als Einpassstück in Kegel- oder Konusform ausgebildet ist, wobei der äussere und innere Teil gegebenenfalls in einem Teilbereich zusätzlich ein Gewinder· aufweisen können. ·
. An den äusseren Teil können Anschlussbacken, z.B. über Taschen oder Halterungen befestigt sein, mit denen die Stromzuführung für die Elektrode in Verbindung steht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind
.15·. . - an dem äusseren Teil Taschen befestigt, in denen Graphitplatten oder -Segmente zur Stromzuführung eingebracht sind. . .. ... ·
Als aktive Materialien, die durch einen ©der mehrere Schraubnippel oder gegebenenfalls Gewinde mit dem oberen Abschnitt verbunden sind, können beispielhaft amorpher Kohlenstoff, Graphit, keramische Leiter, z.B. die eingangs erwähnten, oder ein Verbund von anorganischen Fasern mit einem elektrochemisch aktiven Material äufgeführt werden. In diesem Zusammenhang wird insbesondere auf die europäische Patentanmeldung 80103126.1 der Anmelderin Bezug genommen, wo besonders bevorzugte Verbundstoffe aus anorganischen Fasern mit einem elektrochemisch aktiven Material angeführt sind. Die diesbezügliche Beschreibung der Aktivmaterialien wie auch deren Anordnung soll durch die ausdrückliche Bezugnahme auf diese europäische Patentanmeldung als in die vorliegende Anmeldung vollständig eingeführt gelten. Es ist dort im Detail erläutert,, dass das Aktivmaterial aus einer Anzahl von
Stäben/ Platten, Rohren oder dergleichen gebildet sein kann, die untereinander verbunden oder getrennt sind. Allerdings sollen die dort angeführten Anordnungen von Stäben, Platten oder Rohren im Hinblick auf die einsetzbaren keramischen oder anderen Aktivmaterialien in der vorliegenden Erfindung keinen Beschränkungen unterworfen sein. Anders ausgedrückt, sollen die in der angegebenen europäischen Anmeldung beschriebenen Aktivstoffe bzw. -komposite im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen sein. Die a.a.O beschriebenen konstruktiven Anordnungen der Aktivteile können in der Elektrode gemäss der vorliegenden Erfindung mit dem oberen, metallischen Abschnitt - sei es durch Nippel, Gewinde oder dergleichen - verbunden sein.
"·. ' .
Es ist auch möglich, dass der untere Abschnitt aus Aktivmaterial in mehreren Einheiten besteht, die durch' eine oder mehrere Nippelverbindungen gehalten sind, wobei' die Anordnung der Einheiten nebeneinander und/oder untereinander erfolgt sein kann. So werden insbesondere im. Hinblick auf verbrauchbare Aktivstoffe, z.B. Graphit, Zwischenstücke aus solchem Material in Betracht gezogen, an die eine dann vollständig sich verzehrende Einheit wiederum verschraubt sein kann.' Hierdurch kann die letzte Aktiveinheit vollständig verbraucht werden, ohne dass die Nippelverbindung, mit der der metallische obere Abschnitt verbunden ist, einer Gefährdung unterworfen ist. In Fällen, in denen der obere Abschnitt mit Nippel nicht übermässig hohen Temperaturen ausgesetzt ist, kann die Vorsehung einer Kühleinrichtung entbehrllch-sein.
Die erfindungsgemässe Elektrode weist eine Reihe von Vorzügen auf: Hervorzuheben sind die extrem niedrigen Strombzw. Spannungsverluste auf dem Wege zum . ·
ΊΟ.
aktiven Teil der Elektrode. Hierdurch können gegenüber herkömmlichen Massivblöcken, sei es aus Kohlenstoff, Graphit oder keramischem Material, erhebliche Energieeinsparungen erzie.lt werden. Des weiteren wird der Seitenabbrand minimiert, da nicht mehr die gesamte Elektrode sonde.rn nur deren "aktiver" Teil dem aggressiven Elektrolysemedium und den sich hierbei entwickelnden Reaktionsgasen und -dämpfen ausgesetzt ist. Schliesslich ist die Elektrode vielseitig einsetzbar, da ihr Aufbau den Ein-10. satz des Spektrums der auf dem Gebiet der Schmelzflusselektrolyse grundsätzlich geeigneten aktiven Materialien gestattet. ·
···. · Die erfindungsgemässe Ausbildung der Elektrode ist aber
15'..auch aus anderer Blickrichtung vorteilhaft: Durch die g^f· -•'•.•im inneren Teil geführte Wasserführung bleibt diese auch .bei mechanischer Beschädigung des äusseren Teiles intakt. Es ist deshalb bei einer Beschädigung des Aussenbereiches des oberen Abschnittes nicht erforderlich, die Kühlmittelzufuhr ν: zu stoppen, die Elektrode zu entleeren etc.. Durch die einfache Ablösbarkeit des äusseren Abschnittes kann dieser'im' Falle einer Beschädigung als Bauteil leicht ausgewechselt werden, während die herkömmlichen Konstruktionen eine vollständige Reparatur des Metallschaftes bzw. dessen Austausch erfordern.
Durch die seitliche Stromzuführung, z.B. über Graphitkontaktbacken bzw. -segmente, die z.B. in Haltetaschen angefügt sind, ist es bei Störungen im Bereich der innenliegenden Flüssigkeitszufuhr nicht erforderlich, die Elektrode als Ganzes aus der Kontaktschiene auszuführen, da lediglich der Innenteil ausgelöst werden kann. Durch die Ausbildung des oberen Bereiches in einen Abschnitt
grösseren und einen Abschnitt kleineren Durchmessers, lässt sich die hochtemperaturbeständige; isolierende Schutzschicht in besonders kompakter und zweckmässiger Form anschliessen/ wobei es dann z.B. nicht erforderlich sein muss, den äusseren Teil, wenn dieser auf den Bereich der Stromzuführung beschränkt ist, zusätzlich isolierend zu schützen. . . -..._.
Ausführungsbeisp_iele£
Pie Erfindung wird weiter in den nachstehenden Figuren veranschaulicht, in denen für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Wenngleich die Figuren bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Elektrode die.·'insbesondere eine Anode ist, darstellen, ist die Erfindung nicht auf die Figuren beschränkt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Elektrode;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer Elektrode mit alternativem oberen Abschnitt, wobei die Elektrode im Bereich der Isolierung geschnitten ist; '
Fig. 3 einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer Elektrode mit alternativem oberen Abschnitt, wobei die Elektrode im Bereich der Isolierung geschnitten ist, und 30
Fi'g. 4 einen Querschnitt durch den oberen Abschnitt der Elektrode.
234
Aus Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau der Elektrode aus dem oberen Abschnitt 5 und unteren Abschnitt 6, die durch einen Schraubnippel 1 verbunden sind, ersichtlich. Der untere Abschnitt 6 aus verbrauchbarem oder beständigem
.5 Material ist in eine Reihe von Einzelstäben 20 aufgeteilt, die über den Nippel 1 gebunden sind. Die Zuführung des Kühlmittels, z.B. Wasser, Luft oder Inertgas, erfolgt über den Vorlaufkanal 2, wobei das Kühlmittel über den · Rücklaufkanal 3 wieder ausgeführt wird. Aus den Figuren ist -gut ersichtlich, dass das Kühlsystem im inneren Teil ge-führt ist, auf das der äussere Teil 17 aufgesetzt ist.
Insbesondere aus den Fig. 2 und 3 sind einige der bevorzugten Verbindungsmöglichkeiten von innerem Teil 16 und äusserem Teil 17 als Einpassstück, gegebenenfalls zusätzlich mit Teilgewinde, ersichtlich. Über Bohrungen •können Stifte 9 oder dergleichen geführt sein, die über die Feder 10 die isolierende Beschichtung 4, z.B. auf einem Gegenlager 7 halten. Das Isolierteil kann zusätzlich durch Halterungen 14 befestigt sein. Im äusseren Teil sind Kühlbohrungen 15 gezeigt, während aussen Anschlussbacken 18, Z..B. aus Graphit, gezeigt sind. Diese können in Halterungen oder Taschen 19, die am Aussenrand des Metallschaftes befestigt sind, gehalten werden. Diese letzte · Ausführungsform ist bei seitlicher Stromzuführung besonders bevorzugt.
Zwischen Isolierschicht 4 und dem oberen Abschnitt 5 bzw. dessen innerem Teil können Gasspülungskanäle vorgesehen sein, die in den Figuren nicht näher gezeigt sind. Durch die Gasspülung können auftretende Beschädigungen der isolierenden Keramik, Z.B. über einen entsprechenden
-/5
Druckabfall, leicht festgestellt werden. Darüber hinaus ist hierdurch eine gewisse Kühlwirkung möglich. Ausserdem liegt es.im Rahmen der Erfindung - was ebenfalls nicht in den Figuren gezeigt ist - dass der obere Abschnitt und/oder die Nippelverbindung 1 bzw. deren Aussenflachen mit hochtemperaturbeständiger Beschichtung gecoatet sein können. Die hochtemperaturbeständige Beschichtung kann je nach Dimensionierung der zumindest teilweise darübefliegenden hochtemperaturbeständigen, isolierenden Beschichtung 4 elektrisch leitfähig oder auch isolierend . ausgelegt sein. Bei einer isolierenden Auslegung ergibt sich, hierdurch eine zweite Schutzlinie, die bei Bruch der aussenliegenden isolierenden Beschichtung 4 in Aktion • . treten kann. Muss mit letzterem, je nach Betriebsbedirigungen, nicht gerechnet werden, kann das Coating auch .aus einem hochtemperaturbeständigen, leitenden Material \bestehen, wobei dann diesem Material die Wirkung eines "Hitzeschildes" oder "Inertschildes" zum Schutz des darunterliegenden Metalls zukommt. Durch eine dichte Ausbildung der Beschichtung kann vorteilhaft auch der Angriff der Elektrolysemedien verhindert werden.

Claims (10)

  1. Erfindungsanspruch
    1. Elektrode für die Schmelzflusselektrolyse, insbesondere zur elektrolytischen Erzeugung von Metallen, wie Al, Mg, Na, Li oder Verbindungen, g e k e η ή--zeichnet durch
    (1) einen oberen Abschnitt (5) aus Metall bzw. Metalllegierung, der gegebenenfalls eine Kühleinrichtung (2,3) einschliesst,
    (b) wobei der obere Abschnitt (5) einen inneren (16)
    und einen äusseren Teil (17), die voneinander lösbar ausgebildet sind, aufweist, sowie
    :·.. (c) zumindest einen unteren Abschnitt (6) aus Aktiv- _ . material.
  2. 2. Elektrode nach Punkt 1 , dadurch gekennzeichnet , dass der innere Teil (16) die Kühlmittelführungskammer mit Vorlauf- und Rücklaufkanal (2,3) darstellt.
  3. 3. Elektrode nach Punkt - 1 oder 2, dadurch g e k e η η · ζ e i c h'n e t , dass der äussere Teil (17) die Anschlusselektrode darstellt.
  4. 4. Elektrode nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis • 3, dadurch gekennzeichnet , dass der
    äussere Teil (17) Kühlbohrungen (15) und/oder Halterungsbohrungen (8) aufweist.
    30
    -U-
    5'.· Elektrode nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet ,. dass der innere Teil (16) nur in seinem oberen Bereich von dem äusseren Teil (17) ummantelt ist. . _ '· · .
  5. 6. Elektrode nach einem oder mehreren der punkte ,- 1 bis 5,. dadurch gekennzei-chnet , dass der innere Teil (16) in seinem unteren Bereich durch..eine
    .Isolierschicht (4) geschützt ist, die zumindest in dem Bereich, der mit dem Elektrolyten und den entstehenden Produkten in Berührung kommen kann, gas- und flüssigkeitsdicht aufgesetzt sein kann. .
  6. 7. Elektrode nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis T5..;.. 6, dadurch gekennzeichnet , dass der
    . ·.· innere Teil (16) bis in einen Schraubnippel (1) reicht, · '.;' mit dem der obere Abschnitt (5) aus Metall und der untere Abschnitt (6) verbunden sind.
  7. 8. Elektrode nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis
    7, dadurch gekenn ζ e ichnet,, dass die lösbare Verbindung des inneren Teils (16) und des äusseren Teils (17) durch ein Gewinde oder durch entsprechende Einpassung bewirkt ist.
  8. 9. Elektrode nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis
    8, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung des inneren Teils (16) und des äusseren Teils (17) durch Einpassung in Kegel- oder Konusform gebildet ist, wobei gegebenenfalls der äussere und der innere Teil (17, 16) in einem Teilbereich zusätzlich ein Gewinde aufweisen können.
    46 -Vf-
  9. 10. Elektrode nach einem oder mehreren der Punkte
    1 bis 9/ dadurch gekennzeichnet , dass an dem äusseren Teil (17) Anschlussbacken (18), die vorzugsweise aus Graphit bestehen, über Taschen bzw. Halterungen (19) befestigt sind.
  10. 11. Elektrode nach einem oder mehreren der Punkte
    1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass- der untere Abschnitt (6) aus mehreren Einheiten
    (20) besteht, die durch eine oder mehrere Nippelverbindungen (1) gehalten sind, wobei die Anordnung der Einheiten (20) nebeneinander und/oder untereinander
    . vorgenommen ist.
    15- 12. Elektrode nach einem oder mehreren der Punkte —
    1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , • '.·' ' dass das Aktivmaterial Kohlenstoff in amorpher Form,. . ; in Form von Graphit oder ein keramischer Werkstoff oder ein Verbund aus anorganischen, leitenden Fasern und einem elektrochemisch aktiven Material ist.
    Hierzu.^ Seilen Zeichnungen
DD81234359A 1980-10-27 1981-10-26 Elektrode fuer schmelzflusselektrolyse DD201837A5 (de)

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EP80106579A EP0050680A1 (de) 1980-10-27 1980-10-27 Elektrode für Schmelzflusselektrolyse

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Publication Number Publication Date
DD201837A5 true DD201837A5 (de) 1983-08-10

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ID=8186858

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DD81234359A DD201837A5 (de) 1980-10-27 1981-10-26 Elektrode fuer schmelzflusselektrolyse

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EP (1) EP0050680A1 (de)
JP (1) JPS5776192A (de)
DD (1) DD201837A5 (de)
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3215537A1 (de) * 1982-04-26 1983-10-27 C. Conradty Nürnberg GmbH & Co KG, 8505 Röthenbach Verwendung von temperatur- und korosionsbestaendigen gasdichten materialien als schutzueberzug fuer den metallteil von kombinationselektroden fuer die schmelzflusselektrolyse zur gewinnung von metallen, sowie hieraus gebildete schutzringe

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CH575014A5 (de) * 1973-05-25 1976-04-30 Alusuisse
CH592163A5 (de) * 1973-10-16 1977-10-14 Alusuisse

Also Published As

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EP0050680A1 (de) 1982-05-05
ES507054A0 (es) 1982-10-01
HU183640B (en) 1984-05-28
JPS5776192A (en) 1982-05-13
ES8207594A1 (es) 1982-10-01
NO813602L (no) 1982-04-28

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