DE1008491B - Paketelektrode fuer die Aluminiumschmelzflusselektrolyse - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei der Herstellung von Aluminium durch Fluoridsahmelzflußelektrolyse geht man auf immer größere Elektrolysezellen über. Heute sind schon in verschiedenen Ländern Aluminktmelektrolysezellen von 60 000 bis 100 000 Amp. in Betrieb. Die Ausmaße dieser Zellen stind derart, daß es nicht mehr angeht, einzelne, kleinere Kohleanoden von beispielsweise 30 X 30 cm Quersahnittsfläche, die in Abstand voneinander eingehängt werden, zu verwenden. Man verwendet daher Anoden sehr großen Querschnitts, die entweder als selbstbackende Elektroden ausgebildet oder durch Zusammenfassen einer Mehrzahl von vorgenannten (vorgebackenen) Kohleanoden hergestellt sind. Die letzteren Anoden werden auch als Paketelektroden bezeichnet. Sie lassen sich als kontinuierliehe Elektroden gebrauchen, indem nach Maßgabe des Verbrauches immer neue, vorgebrannte Kohleelektroden aufgesetzt werden.

Bei der Paketelektrode stellt die gleichmäßige Stromzuleitung und die gleichmäßige Strombelastung ein schwer zu lösendes Problem dar. Man hat schon vorgeschlagen, die Einzelelektroden mit Hilfe von Elektrodenmasse, die im Ofen selbst gebacken wird, zusammenzukitten. Beim Backen der Elektrodenmasse entweichen jedoch flüchtige Bestandteile, die die Bildung von Hohlräumen veranlassen und den Stromüberhang verschlechtern.

Nach einem anderen Verfahren werden die Zwischenräume mit dem zu erzeugenden Metall ausgegossen; nach dem Erkalten des Metalls werden die Einzelelektroden durch das Metallgerippe zusammengehalten.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine für die Aluminiumschmelzflußelektrolyse bestimmte Paketelektrode, bei welcher die Stromzuführung und die gute Stromverteilung auf einfache Weise gesichert sind. Die Stromzuführung zu den einzelnen Kohleelektroden erfolgt durch bekannte, aus geeignetem Metall bestehende, spreizbare mehrteilige Nippel, die, erfindungsgemäß zwischen die einzelnen Kohleelektroden gesteckt, diese gegen mindestens einen das Elektrodenpaket umgebenden Met all rahmen pressen. Die Stromzufüh'rungsnippel sind derart ausgebildet, daß sie während des Betriebes und zu beliebiger Zeit ohne Unterbrechung des Stromes gespreizt werden können.

Beim Einsetzen einer vorgebrannten Kohleanode ist diese kalt. Der sie umgebende: Metallrahmen erwärmt sich während des Betriebes und während des allmählichen Absinkens immer mehr und dehnt sich aus. Da der Ausdehnungskoeffizient der Metalle größer ist als derjenige des Kohlestoffes bzw. des Graphits, tritt allmählich eine Lockerung im Kohleelektrodenpaket ein. Diese Lockerung läßt sich mit Paketelektrode für die
Alummiumschmelzflußelektrolyse

Anmelder:

Aluminium-Industrie-Aktiengesellschaft,
Chippis (Schweiz)

Vertreter: Dr. K, Schwarzhans, Patentanwalt,
München 38, Romanplatz 9

Böaiosprucbite Priorität:
Schweiz vom 9.Apmll 1954

Dipl.-Ing. Hans Schmitt, Rheinfelden (Bad.),
ist als Erfinder genannt worden

Hilfe des erfindungsgemäßen Stromzuführungsnippels leicht und zu jeder Zeit ausgleichen, indem beispielsweise ein Keil mittels eines Hammers tiefer eingeschlagen wird, welcher Keil an entsprechenden Schrägflächen der beiden Druckkörper gleitet und diese weiter spreizt. Auf diese Weise läßt sich stets ein guter Stramdurchgang zu den Elektroden und daher eine gute Stromleitung einhalten, und zwar auf äußerst einfache Weise.

Nachdem die Elektroden so weit verbraucht sind, daß der Nippel nicht mehr weiter gesenkt werden darf, wird dieser durch Herausziehen des Keiles gelockert, dann ganz herausgezogen und in eine frische Elektrode wieder eingesetzt. Bei Ausbildung den: Paketelektrode als kontinuierliche Elektrode werden die aufgesetzten neuen Elektroden mit den unterem durch bekannten Mittel verbunden, so z. B. mit Hilfe von Elektrodenmasse, Es sind natürlich auch mechanische Verbindungen brauchbar, doch verteuern diese im allgemeinen die Paketelektrode in zu hohem Maße.

Der Rahmen, der die erfindungsgemäße Paketelektrode umgibt, kann aus einer Mehrzahl von aus U-Eisen hergestellten Einzelrahmen bestehen. Es läßt sich aber auch ein umgegossener Aluminiummantel verwenden, der unten nach Maßgabe der Abnutzung der Paketelektrode abschmilzt.

Die Abb. 1 bis 3 zeigen in Ansicht und Abb. 4 in Draufsicht eine AusführungsfoTm der erfindungsgemäßen Paketelektrode, wobei die Umrahmung aus zwei Eisenrahmen 1 besteht. Die Elektroden 2 befinden sich in verschiedener Höhe. Es handelt sich hier um eine als kontinuierliche Paketanode benutzte

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Elektrode. 3 ist die Oberfläche des elektrolytisch abgeschiedenen Aluminiums, 4 der Ofenfluß (Elektrolyt, Kryolith oder Chyolith mit aufgelöster Tonerde) und 5 die Flußdecke. Mit 6 sind dreiteilige Stromzuführungszapfen bezeichnet. Diese sind in den Abb. 5 und 6 in Seitenansicht bzw. Vorderansicht dargestellt. Der Nippel besteht aus den gezahnten Druckkörpern 7 und 8 aus Gußeisen (man verwendet vorzugsweise eiserne Nippel). Die Zapfenteile 9 und 10 bestehen aus Kupfer. Der mittlere Teil 11, der ebenfalls aus Kupfer besteht, ist an seinem unteren Ende 12 keilförmig .ausgebildet und paßt sich dort den inneren Schrägflächen der Druckkörper 7 und 8 an. Durch Eintreiben des Teiles 12 zwischen die Druckkörper 7 und 8 werden diese gespreizt und gegen die Kohleelektroden 2 gedrückt, wodurch ein guter elektrischer Kontakt gewährleistet wird.

Die Abb. 7 und 8 zeigen in Ansicht bzw. in Draufsicht eine erfindungsgemäße Paketelektrode mit umgegossenem Aluminiummantel 13.

Claims (6)

PATENTANSPKÜCHE:

1. Paketelektrode für die Aluminiumschmelzflußelektrolyse mit Stromzuführung zu den einzelnen Kohleelektroden durch aus Metall bestehende, spreizbare mehrteilige Nippel, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kohleelektroden durch die zwischen sie gesteckten Nippel gegen mindestens einen dais Elektrodeopaket umgebenden Metallrahmen gepreßt sind.

2. Paketelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nippel aus zwei Druckkörpern besteht, die durch einen Keil auseinanderspreizbar sind.

3. Paketelektrode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkörper aus Eisen bestehen und am Stromzuführungszapfen aus Kupfer befestigt sind.

4. Paketelektrode nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkörper auf der gegen die Elektrode gerichteten Fläche gezahnt sind.

5. Paketelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenpaket von zwei Rahmen aus Eisen umfaßt ist.

6. Paketelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem umgegossenen Alutniiniummantel versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldungen V 1998 VI/40c,
V 3745 VIIId/27 h.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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