DE1092215B - Cathode and cell for the production of aluminum from aluminum oxide by fused-salt electrolysis - Google Patents
Cathode and cell for the production of aluminum from aluminum oxide by fused-salt electrolysisInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft eine Kathode und eine elektrolytische Reduktionszelle zur Herstellung von Aluminium.The invention relates to a cathode and an electrolytic reduction cell for the production of Aluminum.
Diese Zellen werden zur Elektrolyse einer Aluminiumverbindung, im allgemeinen von Aluminiumoxyd, verwendet, das in einem geeigneten, hauptsächlich aus Kryolith bestehenden Flußmittel gelöst ist und im allgemeinen einen Schmelzpunkt von über 900° C besitzt. Da die Zellen somit bei einer Temperatur in der Nähe von 1000° C arbeiten müssen, hat ihre Konstruktion stets beträchtliche Probleme gestellt. Das Flußmittel ζ. B. ist Metallen (mit Ausnahme der Edelmetalle) und normalen feuerfesten Materialien gegenüber sehr reaktionsfähig. Diese Schwierigkeit zeigt sich bei der Konstruktion eines dauerhaften Behälters für das geschmolzene Flußmittel. Eine noch größere Schwierigkeit besteht darin, geeignete Materialien zur Herstellung der Elektroden zu finden.These cells are used for the electrolysis of an aluminum compound, generally of alumina, used in a suitable, mainly is dissolved consisting of cryolite flux and generally has a melting point above 900 ° C. Since the cells therefore have to work at a temperature in the vicinity of 1000 ° C their construction always posed considerable problems. The flux ζ. B. is metals (with the exception precious metals) and normal refractory materials are very reactive towards them. These Difficulty arises in constructing a permanent container for the molten flux. An even greater difficulty is finding suitable materials for making the electrodes to find.
Kohlenstoff (Graphit) ist das einzige Material, das sich bisher für die erwähnten Zwecke als geeignet erwiesen hat, und zwar sowohl für die Ausfütterung des Behälters, der das Flußmittel aufnimmt, als auch für die Herstellung der Elektroden. Indessen bringt die Verwendung dieses Materials eine Anzahl Nachteile mit sich, von denen nicht der geringste darin besteht, daß die Elektroden, im praktischen Betrieb horizontal angeordnet werden müssen, so· daß durch eine einzelne Zelle eine beträchtliche Grundfläche in Anspruch genommen wird und die Kosten für die Herstellung derartig großer Zellen erheblich sind. Die Notwendigkeit für diese horizontale Anordnung beruht darauf, daß geschmolzenes Aluminium eine Kohlenstoffkathode nicht benetzt, weshalb die Kohlenstoffausfütterung des Zellenbodens als Kathode ausgebildet wird, auf der sich das durch die Elektrolyse erzeugte Aluminium als ein Sumpf von geschmolzenem Metall abscheidet. Wenn diese Anordnung nicht verwendet wird, ergibt sich ein sehr geringer Wirkungsgrad für die Stromausnutzung in der Zelle.Carbon (graphite) is the only material that has so far proven to be suitable for the purposes mentioned has, both for the lining of the container that holds the flux, as well as for the manufacture of the electrodes. However, there are a number of disadvantages to the use of this material with itself, not the least of which is that the electrodes, in practical operation, are horizontal must be arranged so that a single cell takes up a considerable amount of floor space and the cost of making such large cells is significant. The need for this horizontal arrangement relies on molten aluminum having a carbon cathode not wetted, which is why the carbon lining of the cell bottom is designed as a cathode on which the aluminum produced by the electrolysis precipitates as a sump of molten metal. If this arrangement is not used, there will be very poor power efficiency in the cell.
Darüber hinaus verursacht das allmähliche Eindringen des geschmolzenen Flußmittels in den Kohlenstoff der Kathode eine allmähliche Zersetzung und Verkürzung ihrer Lebensdauer. Weiterhin bilden sich Niederschläge an der Oberfläche der Kathode, die den Spannungsabfall in der Zelle erhöhen und ihren Wirkungsgrad herabsetzen. Es ist schwierig, einen guten elektrischen Kontakt zwischen der Kathode und den Zuführungsleitungen für den elektrischen Strom herzustellen, und es treten außerdem beträchtliche Verluste durch den elektrischen Widerstand des Kohlenstoffs selbst auf. Die Notwendigkeit der Verwendung einer horizontal angeordneten Kohlenstoffkathode1 mit einer sich daraus ergebenden großen Fläche der Zelle Kathode und Zelle zur GewinnungIn addition, the gradual penetration of the molten flux into the carbon of the cathode causes gradual decomposition and shortening of its life. Furthermore, deposits form on the surface of the cathode, which increase the voltage drop in the cell and reduce its efficiency. It is difficult to establish good electrical contact between the cathode and the supply lines for the electrical current, and there are also considerable losses due to the electrical resistance of the carbon itself. The need to use a horizontally arranged carbon cathode 1 with a resulting large area of the cell cathode and cell for extraction
von Aluminium aus Aluminiumoxydof aluminum from aluminum oxide
durch Schmelzflußelektrolyseby fusible electrolysis
Anmelder:Applicant:
The British Aluminium Company Limited, LondonThe British Aluminum Company Limited, London
Vertreter: Dr. K.-R. Eikenberg, Patentanwalt,
Hannover, Am Klagesmarkt 10/11Representative: Dr. K.-R. Eikenberg, patent attorney,
Hanover, Am Klagesmarkt 10/11
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 4. Mai 1951 und 15. April 1952Claimed priority:
Great Britain May 4, 1951 and April 15, 1952
Charles Eric Ransley, Amersham, BuckinghamCharles Eric Ransley, Amersham, Buckingham
(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden(Great Britain),
has been named as the inventor
hat auch zur Folge, daß hohe Wärmeverluste auftreten, die durch einen beträchtlichen Aufwand an elektrischer Energie ausgeglichen werden müssen, die zusätzlich zu der für die: elektrolytische Zerlegung des Aluminiumoxyds erforderlichen Energie gebraucht wird.also has the consequence that high heat losses occur, which at considerable expense electrical energy must be balanced, in addition to that for the: electrolytic dismantling of the Aluminum oxide required energy is used.
Um diese Nachteile zu überwinden, wurde nach einem neuen Kathodenmaterial gesucht. Eine ideale Kathode muß folgende Eigenschaften haben:In order to overcome these disadvantages, a new cathode material has been sought. An ideal Cathode must have the following properties:
1. Sie muß eine gute elektrische Leitfähigkeit besitzen; 1. It must have good electrical conductivity;
2. sie darf nicht mit dem geschmolzenen Aluminium oder dem geschmolzenen Flußmittel reagieren oder darin löslich sein, wenigstens nicht in einem wesentlichen Ausmaß;2. It must not react with the molten aluminum or the molten flux or be soluble therein, at least not to a substantial extent;
3. sie muß durch geschmolzenes Aluminium benetzt werden können;3. it must be able to be wetted by molten aluminum;
4. sie muß in der benötigten Form wirtschaftlich hergestellt werden können.4. It must be able to be produced economically in the required form.
Es wurde nun gefunden, daß diese Forderungen dadurch sehr weitgehend erfüllt werden, daß die Kathode in der Hauptsache aus zumindest einem der Stoffe Titancarbid und Zirkoniumcarbid besteht. Mit dem Ausdruck » in der Hauptsache bestehend aus ...» soll hier und in den Ansprüchen ein Material verstanden werden, das zu mindestens 90% aus den erwähnten Stoffen besteht und im übrigen die üblichen tech-It has now been found that these requirements are met very largely that the cathode consists mainly of at least one of the substances titanium carbide and zirconium carbide. With the expression "consisting mainly of ..." is intended here and in the claims to mean a material that consists of at least 90% of the substances mentioned and otherwise the usual tech-
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flisglien Verunreinigungen aufweisen kann, Der Gehalt des Kathodenmaterials an freiem Kohlenstoff liegt dabei unter 0,5% und vorzugsweise unter 0,1°/»·flisglien may have impurities, the content of the cathode material in free carbon is below 0.5% and preferably below 0.1 ° / »·
Es ist zwar schon vor längerer Zeit für elektrische Schalterkontakte, die Carbide neben anderen Metallen enthalten, die Verwendung von Titancarbid als einziges oder neben anderen Carbiden vorgeschlagen worden. Dieser Vorschlag konnte sich jedoch nicht auf das hinsichtlich der Beanspruchung der Elektrodenmaterialien grundsätzlich anders gelagerte Gebiet der Aluminiumherstellung auswirken. Darüber hinaus zeigte eine Überprüfung, daß mit den in dem Vorschlag angegebenen Zusammensetzungen keine für eine elektrolytische Aluminiumzelle brauchbare Kathode hergestellt werden kann.It is true that it was a long time ago for electrical switch contacts that carbides were used alongside other metals contain, the use of titanium carbide alone or alongside other carbides has been proposed. However, this proposal could not apply to the field of aluminum production, which is fundamentally different with regard to the stress on the electrode materials impact. In addition, a review showed that with those specified in the proposal Compositions did not produce a cathode useful for an aluminum electrolytic cell can be.
Eine Kathode gemäß der Erfindung kann mit Vorteil in einer Zelle der bisher üblichen Bauart verwendet werden, wobei der sonst festgestellte Kathodenspannungsabfall in beträchtlichem Maße herabgesetzt wird. Es wurde indessen festgestellt, daß ihr größter Wert darin liegt, daß sie gut in einer vertikalen oder geneigten Lage verwendet werden kann. Es können beträchtliche zusätzliche Vorteile durch die Herstellung einer Zelle mit einer oder mehreren geneigt angeordneten Kathoden gewonnen werden.A cathode according to the invention can be used with advantage in a cell of the previously customary type the otherwise observed cathode voltage drop is reduced to a considerable extent will. It has been found, however, that their greatest value lies in their being good in a vertical or vertical position inclined position can be used. There can be considerable additional benefits from manufacturing a cell with one or more inclined cathodes can be obtained.
Titan und Zirkonium sind verhältnismäßig häufig vorkommende Elemente, deren Carbide verhältnismäßig leicht hergestellt werden können. Die Carbide haben eine relativ hohe elektrische Leitfähigkeit, sind widerstandsfähig gegenüber dem geschmolzenen Flußmittel und besitzen bei 1000° C eine sehr geringe Löslichkeit in geschmolzenem Aluminium. Sie können in einer geeigneten Form mit guten mechanischen Eigenschaften hergestellt werden. Ferner ist es möglich, in wirksamer Weise die Oberfläche einer Titancarbid- oder Zirkoniumcarbidelektrode mit geschmolzenem Aluminium so zu benetzen, daß erstmalig der Aufbau einer Zelle mit vertikalen oder geneigten Elektroden möglich wird. Schließlich können diese Carbide ohne große Schwierigkeiten in guter mechanischer und elektrischer Verbindung mit einem metallischen Leiter verbunden werden. Die Kathode, von der hier gesprochen wird, ist eine Plattenelektrode, Stangenelektrode oder von anderer geeigneter Form. Sie kann z. B. aus geeigneten Stücken aus Titancarbid, Zirkoniumcarbid oder einer Mischung von beiden bestehen, die durch ein Stützmaterial, wie Kohlenstoff, gehalten werden.Titanium and zirconium are relatively common elements and their carbides are relatively common can be easily manufactured. The carbides have a relatively high electrical conductivity, are resistant to the molten flux and have a very low solubility at 1000 ° C in molten aluminum. They can be in a suitable form with good mechanical properties getting produced. Furthermore, it is possible in an effective manner the surface of a titanium carbide or to wet the zirconium carbide electrode with molten aluminum in such a way that the structure for the first time a cell with vertical or inclined electrodes becomes possible. After all, these carbides can be used without great difficulty in good mechanical and electrical connection with a metallic conductor get connected. The cathode referred to here is a plate electrode, rod electrode or of any other suitable form. You can z. B. from suitable pieces of titanium carbide, zirconium carbide or a mixture of both, supported by a support material such as carbon, being held.
Obwohl beide Carbide für die betrachteten Zwecke brauchbar sind, wird Titancarbid dem Zirkoniumcarbid vorgezogen; nicht nur wegen seines niedrigeren Herstellungspreises, sondern auch wegen seiner größeren Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation im Vergleich zu Zirkoniumcarbid. Bei Zirkoniumcarbid müssen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um den Einfluß von Luft, Sauerstoff oder oxydierenden Bedingungen bei hoher Temperatur, z. B. der Betriebstemperatur der Zelle, auszuschalten. Aus diesem Grund muß eine Kathode, die ganz oder größtenteils aus Zirkoniumcarbid besteht, durch schnelles Eintauchen in geschmolzenes Metall oder Flußmittel oder durch einen Überzug aus Kohlenstoff geschützt werden, bevor ihre Temperatur erheblich ansteigt. Außerdem sind zur Sinterung von Zirkoniumcarbid höhere Temperaturen als bei Titancarbid erforderlich, um die notwendige mechanische Festigkeit zu erreichen. Aus diesem Grunde bezieht sich die folgende Beschreibung in der Hauptsache auf die Verwendung von Titancarbid. Die verschiedenen Arbeitsgänge und Herstellungsverfahren, die im einzelnen angegeben werden, können aber ebenfalls im Fall von Zirkoniumcarbid angewendet werden, mit Ausnahme der Fälle, wo die Notwendigkeit, das Zirkoniumcarbid gegen Oxydation zu schützen, entsprechende Vorsichtsmaßnahmen notwendig macht.Although both carbides are useful for the purposes under consideration, titanium carbide becomes zirconium carbide preferred; not only because of its lower manufacturing price, but also because of its larger one Resistance to oxidation compared to zirconium carbide. In the case of zirconium carbide, Precautions should be taken to avoid exposure to air, oxygen, or oxidizing conditions at high temperature, e.g. B. the operating temperature of the cell to switch off. For this A cathode made entirely or largely of zirconium carbide must be ground by rapid immersion be protected in molten metal or flux or by a coating of carbon, before their temperature rises significantly. Also, for sintering zirconium carbide, higher Temperatures than those required for titanium carbide in order to achieve the necessary mechanical strength. the end for this reason the following description relates mainly to the use of titanium carbide. The various operations and manufacturing processes that are specified in detail, but can also be used in the case of zirconium carbide, with the exception of cases where the Necessity to protect the zirconium carbide against oxidation, appropriate precautionary measures necessary power.
Es wird vorgezogen, daß das Carbid in der Kathode im wesentlichen rein ist, d. h. im wesentlichen frei von anderen Elementen oder Verbindungen, die zu einer unerwünschten Verunreinigung des hergestellten AIuminiums oder zu einer schnellen Zersetzung der Kathode während des Betriebs führen würden. Nichtsdestoweniger können die erfindungsgemäßen Kathoden anfangs kleine Mengen anderer Verbindungen enthalten, die sich schnell herauslösen, wenn die Kathode erstmalig in Betrieb genommen wird, ohne daß dadurch eine Zersetzung der Kathode erfolgt. Diese anderen Verbindungen können z. B. kleinen Prozentbeträgen von Titan- oder Zirkoniumoxyden entsprechen. It is preferred that the carbide in the cathode be substantially pure; H. essentially free from other elements or compounds that may undesirably contaminate the aluminum produced or would lead to rapid decomposition of the cathode during operation. Nonetheless the cathodes according to the invention may initially contain small amounts of other compounds, which dissolve quickly when the cathode is put into operation for the first time, without this decomposition of the cathode takes place. These other compounds can e.g. B. small percentage amounts of titanium or zirconium oxides.
Beispielsweise wird eine Kathode gemäß der Erfindung durch Pressen von pulverförmigem Titancarbid, mit dem ein kleiner Anteil eines Bindemittels, z. B. IVo von in Benzol gelöstem Paraffinwachs, gemischt ist, hergestellt, wobei das Pulver einen mittleren Teilchendurchmesser von ungefähr 1 bis 2 Mikron besitzt. Die Verdichtung kann bei Drücken von ungefähr 80 bis 800 kg/cm2 zwischen Matrizen entweder bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur vorgenommen werden. Die pulverförmige Mischung kann dabei in die gewünschte Form gepreßt werden. Wenn das Titancarbidpulver einen geringen Gehalt an freiem Kohlenstoff hat, so kann es direkt verdichtet und dann im Vakuum auf eine Temperatur von 1100° C vorgesintert werden (ungefähr 1600° C bei Zirkonium- carbid). Dann kann es durch Sägen, Feilen oder Hobeln bearbeitet werden, so daß eine Kathode von geeigneter Form erhalten wird, obwohl die Elektrode normalerweise ihre endgültige Form schon durch das Verdichten erhält. Die Kathode wird dann im Vakuum bei einer Temperatur von 1600° C gesintert (ungefähr 2200° C bei Zirkoniumcarbid), wobei die Temperatur aber entsprechend der für das endgültige Produkt gewünschten Dichte verändert werden kann, damit ein festes gesintertes Teil mit einer Porosität entsteht, die von der Größenordnung von 20 Volumprozent sein kann.For example, a cathode according to the invention is made by pressing powdered titanium carbide with which a small proportion of a binder, e.g. B. IVo of paraffin wax dissolved in benzene, the powder having an average particle diameter of about 1 to 2 microns. The compaction can be carried out at pressures of approximately 80 to 800 kg / cm 2 between dies, either at ordinary or elevated temperature. The powdery mixture can be pressed into the desired shape. If the titanium carbide powder has a low content of free carbon, it can be compacted directly and then pre-sintered in a vacuum to a temperature of 1100 ° C (approx. 1600 ° C for zirconium carbide). It can then be machined by sawing, filing or planing so that a cathode of suitable shape is obtained, although the electrode is normally already given its final shape by densification. The cathode is then sintered in vacuo at a temperature of 1600 ° C (about 2200 ° C for zirconium carbide), but the temperature can be varied to suit the density desired for the final product to produce a solid sintered part with a porosity that may be of the order of 20 percent by volume.
Im allgemeinen enthält das handelsübliche Titancarbidpulver ungefähr 9O°/o TiC, 1 bis 2% freien Kohlenstoff und als Rest im wesentlichen Titanoxyd.In general, the commercially available titanium carbide powder contains about 90% TiC, 1 to 2% free Carbon and the remainder essentially titanium oxide.
Wenn ein derartiges Pulver in der angegebenen Weise behandelt wird, ist die erhaltene Kathode nicht immer für die beabsichtigten Zwecke geeignet, weil der Gehalt an freiem Kohlenstoff nicht unbedingt auf ein sicheres Maß während der Sinterung herabgesetzt wird. Es wurde gefunden, daß ein gesinterter Titancarbidpreßling, der mehr als ungefähr 0,5% freien Kohlenstoff enthält, beim Benetzen durch geschmolzenes Aluminium wahrscheinlich infolge der Bildung von Aluminiumcarbid zerbricht oder zerfällt. Diese Schwierigkeit kann dadurch behoben werden, daß dem zur Herstellung der Preßlinge verwendeten Titancarbidpulver eine bestimmte Menge kalziniertes Aluminiumoxydpulver zugesetzt wird. Vorzugsweise wird das Aluminiumoxyd dem handelsüblichen TiC-Pulver zugesetzt und die Mischung dann verhältnismäßig lange in einer Kugelmühle im trockenen Zustand gemahlen, bis ein mittlerer Teilchendurchmesser von ungefähr 1 bis 2 Mikron vorhanden ist. Der Anteil an zugesetztem Aluminiumoxyd hängt bis zu einem gewissen Grade von dem Gehalt an freiemWhen such a powder is treated in the manner indicated, the cathode obtained is not always Suitable for the intended purposes because the free carbon content does not necessarily depend on one safe level is decreased during sintering. It has been found that a sintered titanium carbide compact, containing greater than about 0.5% free carbon when wetted by molten Aluminum likely breaks or disintegrates as a result of the formation of aluminum carbide. These Difficulty can be overcome by adding the titanium carbide powder used to produce the compacts a certain amount of calcined alumina powder is added. Preferably the aluminum oxide becomes the commercially available TiC powder added and the mixture then relatively long in a ball mill in the dry state ground until an average particle diameter of about 1 to 2 microns is present. The amount of added alumina depends to a certain extent on the content of free
Kohlenstoff in dem handelsüblichen TiC-Pulver ab, liegt im allgemeinen aber ungefähr bei 2 bis 3 Gewichtsprozent des verwendeten TiC. Carbon in the commercially available TiC powder, but is generally about 2 to 3 percent by weight of the TiC used.
Die pulverförmige Mischung von TiC und Al2O3 wird dann mit einem geeigneten. Bindemittel, z. B. Paraffinwachs, das in Benzol gelöst ist, versetzt und das Lösungsmittel vor der Verdichtung der Masse unter Druck abgetrieben. Die erhaltenen Preßlinge werden in einem Ofen: geglüht, durch den, ein Strom eines neutralen Gases, z. B. Wasserstoff, geleitet wird, wobei die Temperatur vorzugsweise höher als 1600° C, z.B. ungefähr 2200° C (ungefähr 2700° C für Zirkoniumcarbid) ist. Das Endprodukt enthält im wesentlichen keinen freien Kohlenstoff, und der Rest des darin als Al2O3 oder Al4C3 enthaltenen Aluminiums ist sehr gering. Beispielsweise lieferte ein Titancarbidpulver, das ursprünglich zwischen 1 und 2% freien Kohlenstoff enthielt, nach Mischung mit 2,5% kalziniertem Aluminiumoxyd und der oben angegebenen Behandlung eine Kathodenpreßmasse, die nur 0,2% freien Kohlenstoff enthielt. Bei Erhöhung des Al2O3-Anteils auf 3% wurde ein Produkt mit einem Gehalt an 0,05 % freiem Kohlenstoff erhalten.The powdery mixture of TiC and Al 2 O 3 is then mixed with a suitable. Binders, e.g. B. paraffin wax, which is dissolved in benzene, is added and the solvent is driven off under pressure before the mass is compacted. The compacts obtained are: annealed in a furnace, through which a stream of a neutral gas, e.g. B. hydrogen, the temperature is preferably higher than 1600 ° C, for example about 2200 ° C (about 2700 ° C for zirconium carbide). The final product contains essentially no free carbon and the remainder of the aluminum contained in it as Al 2 O 3 or Al 4 C 3 is very little. For example, a titanium carbide powder which originally contained between 1 and 2% free carbon, after mixing with 2.5% calcined aluminum oxide and the treatment indicated above, produced a cathode molding compound which contained only 0.2% free carbon. When the Al 2 O 3 content was increased to 3%, a product with a content of 0.05% free carbon was obtained.
Obgleich der Gehalt an freiem Kohlenstoff in der fertigen Kathode unter 0,1 % liegen soll, können etwas höhere Gehalte an. freiem Kohlenstoff zugelassen werden, vorausgesetzt, daß nicht 0,5% erreicht werden. Kathoden, die so aus im wesentlichen kohlenstofffreiem TiC hergestellt sind, werden durch geschmolzenes Aluminium gut benetzt, ohne irgendeine Neigung zum Zerbrechen oder Reißen zu zeigen. Die Dichte des Produkts ist vor dem Benetzen ungefähr 4,5 g/cm3 entsprechend einer Porosität von ungefähr 10 Volumprozent.Although the content of free carbon in the finished cathode should be below 0.1%, slightly higher contents of. free carbon, provided that it does not reach 0.5%. Cathodes thus made from substantially carbon-free TiC are well wetted by molten aluminum without showing any tendency to break or crack. The density of the product before wetting is approximately 4.5 g / cm 3, corresponding to a porosity of approximately 10 percent by volume.
Wie erwähnt, ist die Benetzbarkeit durch geschmolzenes Aluminium eine wichtige Eigenschaft der Kathoden. Da sie etwas porös sind, dringt das Aluminium in die Kathoden ein und imprägniert sie in einem Maße, das von ihrer Porosität abhängig ist. Das Überziehen oder Imprägnieren eines Ti C-Preßlings mit Aluminium verbessert seine elektrische Leitfähigkeit und die Oxydationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen (hat aber wenig Einfluß auf die Oxydationsbeständigkeit von Zirkoniumcarbid). Da die elektrische Leitfähigkeit von Ti C an sich schon ausreichend ist, ist die Verbesserung in dieser Richtung zwar nützlich, jedoch nicht so wichtig. Andererseits ist die Erhöhung der Oxydationsbeständigkeit, die im Fall von Ti C erreicht wird, ein Vorteil.As mentioned, the wettability is by molten Aluminum is an important property of cathodes. Since they are somewhat porous, the aluminum penetrates into the cathodes and impregnates them to an extent that depends on their porosity. That Coating or impregnating a Ti C compact with aluminum improves its electrical conductivity and the resistance to oxidation at high temperatures (but has little effect on the resistance to oxidation of zirconium carbide). Since the electrical conductivity of Ti C is sufficient in itself the improvement in this direction is useful, but not so important. on the other hand the increase in oxidation resistance achieved in the case of Ti C is an advantage.
Wenn eine Kathode gemäß der Erfindung in einer elektrolytischen Zelle angebracht wird und der Strom zur Elektrolyse angelegt wird, benetzt das an der Kathode abgeschiedene Aluminium diese automatisch. Infolgedessen ist es nicht wesentlich, die Kathode vor ihrer Einführung in die Zelle mit Aluminium zu benetzen. Allerdings werden durch eine Vorbenetzung die Korrosionsbeständigkeit der Kathode unter den Bedingungen außerhalb der Zelle verbessert und andere Vorteile gesichert. Zum Beispiel ist eine erfolgreiche Vorbenetzung ein Hinweis darauf, daß das Kathodenmaterial in der Zelle zufriedenstellend arbeiten wird, wenn es der Vorbenetzung standhält. Außerdem wird jeder Überschuß an Titan, der in Titancarbid als TiO oder TiO2 enthalten ist, in starkem Maße ausgewaschen, wodurch eine entsprechende Verunreinigung des Aluminiums in der Zelle vermieden, wird. Schließlich erleichtert das Vorbenetzen der Kathode mit Aluminium den Anschluß der Kathode an die äußeren Stromschienen, die die Zelle mit Strom versorgen. Vorzugsweise besteht dieser Anschluß aus einer Aluminiumstange, die an einem Ende an die Kathode angegossen ist.When a cathode according to the invention is placed in an electrolytic cell and the current for electrolysis is applied, the aluminum deposited on the cathode automatically wets it. As a result, it is not essential to wet the cathode with aluminum prior to its introduction into the cell. However, pre-wetting improves the corrosion resistance of the cathode under the conditions outside the cell and ensures other advantages. For example, successful pre-wetting is an indication that the cathode material will perform satisfactorily in the cell if it can withstand pre-wetting. In addition, any excess of titanium that is contained in titanium carbide as TiO or TiO 2 is washed out to a large extent, whereby a corresponding contamination of the aluminum in the cell is avoided. Finally, pre-wetting the cathode with aluminum makes it easier to connect the cathode to the outer busbars that power the cell. This connection preferably consists of an aluminum rod which is cast onto the cathode at one end.
Ein erfindungsgemäßes Merkmal besteht infolgedessen darin, daß eine Kathode, die in der Hauptsache aus Titancarbid oder Zirkoniumcarbid hergestellt ist, nach ihrer Formgebung mit geschmolzenem Aluminium vorbenetzt wird.A feature of the invention is therefore that a cathode, which in the main made of titanium carbide or zirconium carbide after being shaped with molten aluminum is pre-wetted.
Die Benetzung außerhalb der Zelle wird vorzugsweise durch Erhitzen der gesinterten Kathode in Kontakt mit Aluminium erzielt oder durch Eintauchen derselben in ein Aluminiumbad bei einer Temperatur von ungefähr 1200° C aufwärts im Vakuum. Das Aluminium benetzt dabei alle freiliegenden Flächen des Carbids und bleibt dann als dünner Film haften.The wetting outside the cell is preferably contacted by heating the sintered cathode obtained with aluminum or by immersing it in an aluminum bath at a temperature from about 1200 ° C upwards in vacuum. The aluminum wets all exposed surfaces of the Carbide and then stick as a thin film.
Eine erfindungsgemäße elektrolytische Reduktionszelle zur Herstellung von Aluminium besitzt eine oder mehrere der beschriebenen Kathoden, die so angeordnet sind, daß mindestens eine ihrer Betriebsflächen und. entsprechend die dazugehörige Betriebsfläche derAn electrolytic reduction cell for the production of aluminum according to the invention has an or several of the cathodes described, which are arranged so that at least one of their operating surfaces and. corresponding to the associated operating area of
ao Anode sich in einem solchen Winkel zur Horizontalen erstreckt, daß das auf der Kathode abgeschiedene flüssige Metall unter dem Einfluß der Schwerkraft abfließen kann. ao anode is at such an angle to the horizontal extends that the liquid metal deposited on the cathode can flow away under the influence of gravity.
Das von den Kathoden herabfließende Metall sammelt sich vorzugsweise in einem Sumpf, der mit dem unteren Teil der Kathode in Verbindung steht, und aus dem es von Zeit zu Zeit in der üblichen Weise entnommen wird.The metal flowing down from the cathodes collects preferably in a sump that is connected to the the lower part of the cathode communicates, and from which it is taken from time to time in the usual manner will.
Infolge der geneigten oder vertikalen Anordnung der Elektroden ist die Bodenfläche, die durch die Zelle eingenommen wird, gegenüber der bisher benötigten Bodenfläche wesentlich kleinen Außerdem können die Elektroden so angeordnet werden, daß sie in einem verhältnismäßig begrenzten Raum von geschmolzenem Flußmittel arbeiten, der andererseits durch erstarrtes Flußmittel umgeben sein kann, das durch eine einfache Wandung aus Stahlblech oder anderem geeignetem Material in seiner gewünschten äußeren Form zusammengehalten wird. Hierdurch wird der Bau der Zelle beträchtlich verbilligt. Ein weiterer großer Vorteil der Zellenkonstruktion mit geneigten Kathoden gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Beseitigung von schädlichen oder unangenehmen Dämpfen, die während des Betriebs der Zelle erzeugt werden, infolge der viel kleineren Fläche beträchtlich vereinfacht wird. Die Zelle kann auch so gebaut werden, daß ein kostspieliger Verlust an Wärme auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird. Ein weiterer Vorteil, der sich aus der geneigten Anordnung der Kathode ergibt, besteht darin, daß ein Hin- und Herwallen des geschmolzenen Aluminiums nicht so leicht erfolgt; der Abstand zwischen den Elektroden kann daher im Vergleich zu den bisherigen Zellen wesentlich verringert werden, wodurch der Verlust an elektrischer Energie in dem Flußmittel entsprechend herabgesetzt wird. Weiterhin ist wichtig, daß infolge der verhältnismäßig hohen elektrischen Leitfähigkeit der Kathode im Vergleich zu der einer Kohlenstoffkathode der Spannungsabfall, der gewöhnlich bei dem Durchgang der sehr hohen Betriebsströme durch das Kathodenmaterial auftritt, stark herabgesetzt wird. Eine Schlammbildung am Boden der Zelle, die einen unerwünschten Spannungsabfall an der Kathode in den horizontalen Zellen hervorrufen kann, kann den Betrieb der neuen Zellentype nicht stören.As a result of the inclined or vertical arrangement of the electrodes, the bottom surface is covered by the cell is taken, compared to the previously required floor space, which can also be much smaller Electrodes are arranged so that they are in a relatively limited space of molten Working flux, which on the other hand can be surrounded by solidified flux, which by a simple Wall made of sheet steel or other suitable material held together in its desired external shape will. This makes the construction of the cell considerably cheaper. Another great benefit of the Cell construction with inclined cathodes according to the invention is that the elimination of harmful or unpleasant fumes generated during operation of the cell, as a result the much smaller area is considerably simplified. The cell can also be built to be an expensive one Loss of heat is minimized. Another benefit that comes from the inclined arrangement of the cathode results in the fact that a to and fro of the molten Aluminum is not so easily done; the distance between the electrodes can therefore be compared to the previous cells are significantly reduced, reducing the loss of electrical energy in the Flux is reduced accordingly. It is also important that due to the relatively high electrical conductivity of the cathode compared to that of a carbon cathode the voltage drop, which usually occurs when very high operating currents pass through the cathode material, is greatly reduced. A sludge build-up at the bottom of the cell, causing an undesirable voltage drop at the cathode in the horizontal cells can cause the operation of the new cell type do not bother.
Es wurde z. B. eine elektrolytische Reduktionszelle — unter Verwendung der üblichen Flußmittel — mit einer Titancarbidkathode und einer Kohlenstoffanode konstruiert, die beide im wesentlichen vertikal angeordnet waren. Dabei wurde festgestellt, daß derIt was z. B. an electrolytic reduction cell - using the usual flux - with a titanium carbide cathode and a carbon anode, both substantially vertical were arranged. It was found that the
Kathodenverlust weniger als 0,2 Volt war im Vergleich zu dem gewöhnlichen Kathodenverlust von 0,5 bis 0,7 Volt, der in den üblichen Zellen vergleichbarer Größe auftrat. Außerdem wurde ein beträchtlich höherer Wirkungsgrad der Stromausnutzung festgestellt, als er in einer gebräuchlichen Zelle mit Kohlenstoffkathode erhalten wurde.Cathode loss was less than 0.2 volts compared to the usual 0.5 cathode loss to 0.7 volts, which occurred in the usual cells of comparable size. It also became a considerable higher efficiency of current utilization found than in a conventional cell with carbon cathode was obtained.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele einer elektrolytischen Zelle zur Aluminiumherstellung darstellen, näher erläutert.Further details and advantages of the invention will become apparent with reference to the drawings, the exemplary embodiments of an electrolytic cell for aluminum production represent, explained in more detail.
Fig. 1 stellt einen vertikalen Querschnitt längs der Linie I-I in Fig. 2 durch eine Zelle dar, wie sie sich während des Betriebs darstellt;Fig. 1 shows a vertical cross-section along the line I-I in Fig. 2 through a cell as it is represents during operation;
Fig. 2 stellt einen Teilschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 dar und zeigt ein Ende der Zelle ohne Flußmittel und geschmolzenes Aluminium;Fig. 2 shows a partial section along the line II-II in Fig. 1 showing one end of the cell with no flux and molten aluminum;
Fig. 3 stellt einen Schnitt durch eine gegenüber Fig. 1 modifizierte Konstruktion einer Reduktionszelle längs der Linie III-III in Fig. 4 dar;FIG. 3 shows a section through a construction of a reduction cell that is modified compared to FIG along the line III-III in Fig. 4;
Fig. 4 stellt einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3 dar, wobei der Inhalt der Zelle, d. h. das geschmolzene und erstarrte Flußmittel und der Sumpf aus geschmolzenem Aluminium weggelassen sind;Fig. 4 shows a section along the line IV-IV in Fig. 3, the contents of the cell, i.e. H. the melted and solidified flux and molten aluminum sump are omitted;
Fig. 5 stellt einen Teilschnitt längs der Linie V-V in Fig. 3 dar.FIG. 5 shows a partial section along the line V-V in FIG.
Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Beispiel zeigt eine Zelle von rechteckiger Form, sowohl in der Draufsicht wie im Querschnitt. Sie besitzt eine Außenwand 1 aus feuerfestem Isoliermaterial, wie Magnesit, und eine Innenwand oder eine Kohlenstoffausfütterung 2. Vertikale Scheidewände 3, ebenfalls aus Kohlenstoff, erstrecken sich von den seitlichen Längswänden der Kohlenstoffausfütterung aus einwärts, wobei jede Scheidewand mit ihren Außen- und Bodenflächen in Berührung mit den entsprechenden Flächen der Kohlenstoffausfütterung 2 ist, aber kurz vor der Längsmittellinie der Zelle endigt. Die Innenfläche jeder Scheidewand 3 ist nach aufwärts und auswärts von ihrem unteren Ende verhältnismäßig steil zur Horizontalen geneigt, und die obere Fläche der Scheidewand ist in einer Höhe angeordnet, die etwas unter dem Spiegel des geschmolzenen Flußmittels 4 liegt, das beim Betrieb die Zelle füllt (vgl. Fig. 1). Die Scheidewände 3 sind getrennt längs der Längsausdehnung der Zelle und paarweise entgegengesetzt angeordnet, wobei jede Scheidewand eines Paares dazu dient, eine Platte eines Kathodenpaares zu tragen, das mit einer Anode 6, die dazwischen liegt, zusammenarl >eitet. Jede Kathode 5 besteht aus einer rechteckigen Platte aus gesintertem Carbid, die in der oben beschriebenen Art hergestellt wurde. Diese Kathodenplatte ruht mit dem Mittelteil ihrer Außenfläche auf der Innenfläche der entsprechenden Scheidewand 3 und ihre untere Kante ist so eingerichtet, daß sie die entsprechende Seitenwand eines Kanals 7, der längs der inneren Fläche der Grundplatte der Kohlenstoffausfütterung 2 gebildet ist, berührt. Die Breite des Kanals erstreckt sich von einer Scheidewand 3 zur gegenüberliegenden. Durch diese Anordnung entstehen in Abständen längs der Zelle die Paare von inV-Form gegenül>erllegenden Kathodenplatten 5, deren untere Kanten um die Breite des Kanals 7 voneinander getrennt sind. Die oberen Kanten der Kathodenplatten, wie in Fig. 1 dargestellt, ragen etwas über die oberen Flächen der Scheidewände 3 hinaus und endigen kurz unter der Oberfläche der Füllung aus geschmolzenem Flußmittel 4. Die Anode 6 besteht aus Kohlenstoff und hat in jedem horizontalen Querschnitt eine rechteckige Form. An ihrem unteren Betriebsende hat sie jedoch die Form eines Keils, so daß die dadurch entstehenden geneigten rechteckigen Flächen 6a im wesentlichen parallel zu den inneren Flächen der entsprechenden Kathodenplatten 5 verlaufen. Die Anode 6 wird durch eine Aluminiumstange 8 (Fig. 1) getragen, die auchThe example shown in Figs. 1 and 2 shows a cell of rectangular shape, both in plan view and in cross section. It has an outer wall 1 made of refractory insulating material, such as magnesite, and an inner wall or a carbon lining 2. Vertical partitions 3, also made of carbon, extend inward from the longitudinal side walls of the carbon lining, each partition being in contact with its outer and bottom surfaces with the corresponding areas of the carbon lining 2, but ends just before the longitudinal center line of the cell. The inner surface of each septum 3 is inclined upwardly and outwardly from its lower end relatively steeply to the horizontal, and the upper surface of the septum is located at a height slightly below the level of the molten flux 4 which, in use, fills the cell ( see. Fig. 1). The partitions 3 are arranged separately along the length of the cell and in opposing pairs, each parting wall of a pair serving to support a plate of a cathode pair which co-operates with an anode 6 which lies therebetween. Each cathode 5 consists of a rectangular plate made of sintered carbide which has been produced in the manner described above. This cathode plate rests with the central part of its outer surface on the inner surface of the corresponding diaphragm 3 and its lower edge is arranged so that it contacts the corresponding side wall of a channel 7 formed along the inner surface of the base plate of the carbon lining 2. The width of the channel extends from one partition 3 to the opposite one. As a result of this arrangement, at intervals along the cell, the pairs of oppositely arranged cathode plates 5 in a V shape, the lower edges of which are separated from one another by the width of the channel 7. The upper edges of the cathode plates, as shown in Fig. 1, protrude slightly above the upper surfaces of the partitions 3 and terminate just below the surface of the filling of molten flux 4. The anode 6 is made of carbon and has a rectangular cross-section in each horizontal cross-section Shape. At its lower end of operation, however, it has the shape of a wedge, so that the inclined rectangular surfaces 6a formed thereby extend substantially parallel to the inner surfaces of the corresponding cathode plates 5. The anode 6 is supported by an aluminum rod 8 (Fig. 1), which also
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dazu dient, die Anode mit dem positiven Poi der Stromquelle zu verbinden. Der obere Teil der Anode ragt über die Oberfläche des geschmolzenen Flußmittels 4 hinaus und durch die darüberliegende Krusteserves to connect the anode to the positive Poi of the power source. The top of the anode protrudes above the surface of the molten flux 4 and through the overlying crust
ίο 4a des erstarrten Flußmittels hindurch. Da sich die Anode während des Betriebs der Zelle verbraucht, wird sie fortlaufend in bekannter Weise herabgelassen. Die geneigten Flächen der Anode sind so angebracht, daß der gewünschte kleine Abstand zwischen den Elektroden stets erhalten bleibt.ίο 4a of the solidified flux through. Since the Anode consumed during operation of the cell, it is continuously lowered in a known manner. The inclined surfaces of the anode are mounted so that the desired small distance between the electrodes is always preserved.
In dem Winkel zwischen einer Fläche jeder Scheidewand 3 und der anliegenden Längsfläche der Kohlenstoffausfütterung 2 der Zelle ist auf der Grundfläche der Fütterung eine flache Vertiefung 9 gebildet, innerhalb derer das innere Ende eines Stabes 10 liegt, der aus gesintertem, zusammengepreßtem Titancarbid derselben Art wie die Kathodenplatten besteht. Dieser Stab stellt eine Stromleitung dar und geht horizontal durch die vertikale WTand der Kohlenstoffausfütterung 2 hindurch nach außen, wo er elektrisch mit einem Kontaktstab 11 verbunden ist, dessen inneres Ende in die isolierende Außenwandung 1 eingebettet ist und der mit dem negativen Pol der Stromquelle für die Elektrolyse verbunden ist.In the angle between one surface of each partition 3 and the adjacent longitudinal surface of the carbon lining 2 of the cell, a shallow depression 9 is formed on the base of the lining, within which lies the inner end of a rod 10 made of sintered, compressed titanium carbide of the same type as Cathode plates consists. This rod represents a power line and goes horizontally through the vertical W T and the carbon lining 2 through to the outside, where it is electrically connected to a contact rod 11, the inner end of which is embedded in the insulating outer wall 1 and the one with the negative pole of the power source connected for electrolysis.
Eine derartige aus Titancarbid oder Zirkoniumcarbid bestehende Stromzuführung ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.However, such a power supply consisting of titanium carbide or zirconium carbide is not Subject of the invention.
Bei der Inbetriebnahme der Zelle kann die Elektrolyse durch eine der verschiedenen bekannten Maß- nahmen eingeleitet werden. Zum Beispiel können die Anoden 6 gesenkt werden, bis sie Kontakt mit den Kathodenplatten 5 und dem Boden der Kohlenstoffausfütterung 2 haben. Wenn Strom durch die Elektroden und die Ausfütterung geschickt wird, kann die Anordnung dadurch auf eine entsprechende Temperatur, beispielsweise auf 700° C erwärmt werden. Die Anoden können dann von den Kathodenplatten abgehoben werden, während geschmolzenes Aluminium zur Bildung eines den Boden bedeckenden Sumpfes 12 in die Zelle gegossen wird, worauf geschmolzener Kryolith, der gelöstes Aluminiumoxyd enthält, folgt. Wrenn die Zelle bis zu dem gewünschten Niveau gefüllt ist, wird der volle Elektrolysenstrom den Elektroden zugeführt und die Zelle auf volle Produktion gebracht.When the cell is started up, the electrolysis can be initiated by one of the various known measures. For example, the anodes 6 can be lowered until they are in contact with the cathode plates 5 and the bottom of the carbon lining 2. If current is sent through the electrodes and the lining, the arrangement can thereby be heated to an appropriate temperature, for example to 700.degree. The anodes can then be lifted from the cathode plates while molten aluminum is poured into the cell to form a bottom sump 12, followed by molten cryolite containing dissolved alumina. R is W hen the cell up to the desired level filled, the full electrolytic current is supplied to the electrodes and the cell is brought up to full production.
Während des Betriebs der Zelle ist der größere Teil der Flußmittelmischung in geschmolzenem Zustand. Es bildet sich jedoch eine Kruste Ία aus erstarrtem Flußmittel, die den Spalt zwischen der Kohlenstoffausfütterung 2 der Zelle und den Anoden 6 überbrückt und sich ebenso an den Wänden der Ausfütterung hinunter erstreckt. Das Aluminium scheidet sich flüssig auf den gesamten Flächen der Kathodenplatten 5 ab und fließt an diesen Flächen in den Sumpf, der sich über den Boden der Kohlenstoffausfütterung 2 erstreckt und den Kanal 7 füllt. Der Sumpf stellt die elektrische Verbindung zwischen den Stäben 10 und den Kathodenplatten 5 dar, wobei im wesentlichen der gesamte Elektrolysenstrom durch das Aluminium geleitet wird und nur ein kleiner Teil oder gar nichts durch den Boden der Kohlenstoffausfütterung geht. Das geschmolzene Aluminium wird aus diesem Sumpf von Zeit zu Zeit abgestochen.During operation of the cell, the greater part of the flux mixture is in a molten state. However, a crust Ία of solidified flux forms, which bridges the gap between the carbon lining 2 of the cell and the anodes 6 and also extends down the walls of the lining. The aluminum is deposited in liquid form on the entire surfaces of the cathode plates 5 and flows on these surfaces into the sump, which extends over the bottom of the carbon lining 2 and fills the channel 7. The sump represents the electrical connection between the rods 10 and the cathode plates 5, with essentially the entire electrolysis current being conducted through the aluminum and only a small part or nothing at all going through the bottom of the carbon lining. The molten aluminum is tapped from this sump from time to time.
In der Anordnung nach den Fig. 3 bis 5 ist die Bauart der Zelle bezüglich der isolierenden Außenwand 1,In the arrangement according to FIGS. 3 to 5, the type is the cell with respect to the insulating outer wall 1,
der Kohlenstoffausfütterung 2, der Scheidewände 3, der Kathodenplatten! 5, der Anoden 6 und der Kanäle 7 im wesentlichen dieselbe wie die in den Fig. 1 und 2.the carbon lining 2, the partitions 3, the cathode plates! 5, the anodes 6 and the channels 7 substantially the same as that in Figs.
Jedoch sind bier die Stäbe 10 für die Stromzuführung, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, weggelassen und die Verbindungen zwischen den Kathodenplatten 5 und dem negativen Pol der Stromquelle aus Verlängerungen 5 a gebildet worden, die sich von den oberen Kanten der Kathodenplatten, mit denen sie aus einem Teil gebildet sein können., nach oben erstrecken, so daß sie durch die erstarrte Kruste 4 a des Flußmittels hindurchragen. Jede dieser Verlängerungen 5 α ist mit einer Aluminiumstange 11 verbunden, indem z.B. das anliegende Ende dieser Stange daran angegossen oder damit verschweißt ist. Die flachen Vertiefungen 9, die in der Bauart gemäß den Fig. 1 und 2 vorgesehen sind, werden nicht benötigt. Die Arbeitsweise dieser Zelle ist im wesentlichen gleich wie die der in Fig. 1 und 2 dargestellten Zelle.However, the rods 10 for the power supply, which are shown in FIGS. 1 and 2, are omitted and the connections between the cathode plates 5 and the negative pole of the power source have been formed from extensions 5 a , which extend from the upper edges of the cathode plates , with which they can be formed from one part., Extend upwards, so that they protrude through the solidified crust 4 a of the flux. Each of these extensions 5 α is connected to an aluminum rod 11 in that, for example, the adjacent end of this rod is cast onto it or welded to it. The shallow depressions 9, which are provided in the design according to FIGS. 1 and 2, are not required. The operation of this cell is essentially the same as that of the cell shown in FIGS.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen zusätzlich eine Haube 13, die mit ihrer unteren Kante auf der oberen Kante der isolierenden Außenwand 1 sitzt und deren Inneres durch eine Leitung 14 mit einer (nicht dargestellten) Gasabführungsanlage verbunden ist. In der Haube sind öffnungen zur Durchführung der Stangen vorgesehen, die als Stromzuführungen zu den entsprechenden Kathodenplatten dienen. Eine ähnliche Haube kann bei der Anordnung, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, vorgesehen sein.3 to 5 also show a hood 13 with its lower edge on the upper edge of the insulating outer wall 1 sits and its interior through a line 14 with a (not shown) Gas evacuation system is connected. In the hood there are openings for the rods to pass through, which serve as power supplies to the corresponding cathode plates. A similar hood can be provided in the arrangement as shown in FIGS.
Bei beiden, dargestellten Zellen wird das Aluminium elektrolytisch auf den geneigten Flächen der Kathodenplatten 5 niedergeschlagen und rinnt in den Sumpf 12. Wenn die Platten 5 vor dem Einbau in die Zelle nicht mit Aluminium benetzt worden sind, dient das erste niedergeschlagene Aluminium zur Benetzung ihrer Flächen. Das in der Folge niedergeschlagene Aluminium rinnt dann in den Sumpf. In einigen Fällen ist es vorzuziehen, mit geschmolzenem Aluminium benetzte Kathodenplatten in die Zelle einzusetzen.In both of the cells shown, the aluminum becomes electrolytic on the inclined surfaces of the cathode plates 5 knocked down and runs into the sump 12. If the plates 5 before installation in the If the cell has not been wetted with aluminum, the first aluminum deposited is used for wetting their surfaces. The subsequently precipitated aluminum then runs into the swamp. In some cases it is preferable to insert cathode plates wetted with molten aluminum in the cell.
Die Zelle kann in solcher Weise betrieben werden, daß eine dickere Kruste 4 α von erstarrtem Flußmittel entsteht, als in den Zeichnungen dargestellt ist. In die sem Fall kann das gesamte Flußmittel in einem Kastei: aus Stahl oder anderem geeignetem Material untergebracht sein.The cell can be operated in such a way that a thicker crust 4 α of solidified flux arises as shown in the drawings. In this case all of the flux in one box can be: made of steel or other suitable material.
Claims (5)
Deutsche Patentschrift Nr. 622 522;
R. Kieffer und W. Hotop, »Pulvermetallurgie und Sinterwerkstoffe«, 1948, S. 285.Considered publications:
German Patent No. 622 522;
R. Kieffer and W. Hotop, "Powder Metallurgy and Sintered Materials", 1948, p. 285.
Applications Claiming Priority (1)
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Patent Citations (1)
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