CS203128B2

CS203128B2 - Method of enlarging soderberg's anode surface during electrolysis

Info

Publication number: CS203128B2
Application number: CS639676A
Authority: CS
Inventors: Rudi Belsak
Original assignee: Rudi Belsak
Priority date: 1976-10-04
Filing date: 1976-10-04
Publication date: 1981-02-27

Description

(54) Způsob zvětšování plochy Sóderbergovy anody během elektrolýzy(54) A method of increasing the Söderberg anode area during electrolysis

Vynález se týká způsobu zvětšování plochy Sftderbergovy anody během elektrolýzy.The invention relates to a method of increasing the area of a Sftderberg anode during electrolysis.

V elektrolyzérech se samospákavými anodami a horním přívodem proudu se anoda během elektrolytické výroby hliníku neustále shora nastavuje, zatímco k náhradě opotřebené katody se musí elektrolyzér odstavit.In electrolytic cells with self-acting anodes and an upper power supply, the anode is constantly adjusted from above during the electrolytic production of aluminum, while the electrolyzer must be shut down to replace the worn cathode.

Proudová hustota na katodě a anodě je závislá na jejich ploše a její velikost pro nejlepší účinnost elektrolyzéru lze zjistit empiricky pokusem. Μέ-li se zvýšit intenzita proudu v elektrolyzéru a tím i hustota proudu, je nutno zvětšit i rozměry katody a anody, aby účinnost zůstala vysoká.The current density at the cathode and the anode depends on their area and its magnitude for the best electrolyzer efficiency can be determined empirically by experiment. If the current in the electrolyzer is increased and the current density is increased, the dimensions of the cathode and anode must also be increased in order to keep the efficiency high.

Dobrý chod elektrolyzéru ovlivňuje zvláště anoda. Když např. katoda snese zvýšené měrné zatížení, anoda však nikoli, musí se anoda zvětšit. Zvětšení plochy samospékavé anody s horním přívodem proudu se dosud provádí tak, že se pláši anody vymění za větší a mezera mezi novým pláštěm a anodou se vyplní granulovanou anodovou hmotou, které se pak roztaví. Před výměnou anody se tedy musí elektrolyzér odstavit a ochladit a během celé výměny zůstává mimo provoz, což snižuje výrobu.In particular, the anode affects the good operation of the electrolyzer. For example, if the cathode can withstand an increased specific load but not the anode, the anode must be enlarged. The increase in the area of the self-baking anode with the upper current supply has so far been effected by replacing the anode sheath with a larger one and filling the gap between the new sheath and the anode with a granulated anode mass which then melts. Thus, prior to anode replacement, the electrolyzer must be shut down and cooled and remain inoperative throughout the exchange, reducing production.

Úkolem vynálezu je umožnit zvětšování anody během provozu a tedy bez přerušení výroby.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to allow anode enlargement during operation and thus without interruption of production.

Předmětem vynálezu je způsob zvětšování plochy SBderbergovy anody během elektrolýzy, při kterém se vymění anodový plášt a mezera mezi ním a anodou se vyplní granulovanou anodovou hmotou; podstata vynálezu spočívá v tom, že před výměnou anodového pláště se do tekuté anodové hmoty nad spečenou anodou vsadí rozebíratelný rám, jehož dolní okraj se přitiskne na obvod kužele spečené anody, po jeho zapečení do anody se původní anodový pláši nahradí 203128 novým anodovým pláštěm zvětšeného obrysu, jehož vnitřní kovové obložení dolehne okrajem přehnutého dna těsně na obvod spečené anody, na dno kovového obložení se navrství spečená granulovaná anodové hmota, které se pokryje nespečenou přídavnou anodovou hmotou, načež se přídavná anodové hmota nechá spíkat se spečenou anodou, po jejich spečení se rozebíratelný rám vytrhne a prostor nad spečenou anodou uvnitř nového anodového pláště se doplní nespečenou přídavnou anodovou hmotou do výše horního okraje kovového obložení, jehož přehnuté dno se postupně odtaví.The object of the invention is a method of increasing the area of SBderberg anode during electrolysis, in which the anode sheath is replaced and the gap between it and the anode is filled with a granulated anode mass; SUMMARY OF THE INVENTION: prior to replacing the anode sheath, a removable frame is inserted into the liquid anode mass above the sintered anode, the lower edge of which is pressed against the periphery of the sintered anode cone, replacing the original anode sheath with whose inner metal lining abuts the edge of the folded bottom close to the periphery of the sintered anode, the sintered granular anode mass is covered on the metal lining bottom, which is covered with an unbaked additional anode mass, after which the anode mass is allowed to sinter with the frame tears out and the space above the sintered anode inside the new anode sheath is filled with unbaked additional anode mass up to the upper edge of the metal lining, whose folded bottom gradually melts.

Kromě toho, že způsob podle vynélezu umožňuje zvětšení anody během provozu elektrolyzéru, má ještě tu výhodu, že je jednoduchý a k jeho provedení nejsou třeba zvláštní přípravky.In addition to allowing the anode to be enlarged during operation of the electrolyser, the method of the invention has the advantage that it is simple and does not require special preparations to carry it out.

Vynález bude objasněn pomooí výkresu, kde obr. 1 je svislý řez anodou, kterou obklopuje původní plášt a na níž je zasazen rozebíratelný rám, obr. 2 je anoda s rámem, zapečeným do anodové hmoty, obr. 3 je anoda se zapečeným rámem, na kterou dosedá vnitřní kovové obložení nového většího anodového pláště, obr. 4 ukazuje přechodný tvar anody po vytržení rámu, přičemž kovové obložení je dosud spojeno s novým pláštěm anody, obr. 5 je přechodný tvar anody, kdy kovové obložení už není spojeno s novým pláštěm anody, a obr. 6 ukazuje zvětšenou anodu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the anode surrounding the original sheath and on which a removable frame is fitted; FIG. 2 is an anode with a frame baked into the anode mass; Fig. 4 shows the transitional anode shape after the frame has been pulled out while the metal cladding is still connected to the new anode casing, Fig. 5 is the transient anode shape where the metal cladding is no longer connected to the new anode casing and Fig. 6 shows an enlarged anode.

Způsob podle vynálezu spočívá v tom, že do tekuté anodové hmoty J se nasadí rozebíratelný rám 2, v konkrétním případě dvoudílný, který dosedne svým spodním okrajem na spečenou anodu J. Rám 2 je rozebíratelný z toho důvodu, že při nasazení musí obklopit neznázorněné svislé čepy zatavené do anody, které nesou anodu a současně slouží jako přívody proudu. Rám 2 znázorněný na obr. 1 se po nasazení svaří na okrajích, které se vzájemně dotýkají.The method according to the invention consists in placing in the liquid anode mass J a detachable frame 2, in particular a two-piece one, which bears on its bottom edge on the sintered anode J. The frame 2 is detachable because it has to surround vertical pins (not shown) fused to the anode, which carry the anode and at the same time serve as current inputs. The frame 2 shown in FIG. 1 is welded at the edges that contact each other after insertion.

Po několika dnech provozu se zapeče spodní okraj rámu 2 do horní části spečené anody J, které má přibližně kuželový tvar; přitom se dolní část spečené anody J během provozu neustále spotřebovává. Protože tekutá anodová hmota 1 nemůže z rámu 2 vytékat, lze pak sejmout, původní anodový plášt £, který je na obr. 2 šrafovén.After several days of operation, the lower edge of the frame 2 is baked into the upper part of the sintered anode J, which is approximately conical in shape; the lower part of the sintered anode J is constantly consumed during operation. Since the liquid anode mass 1 cannot flow out of the frame 2, the original anode sheath 6, which is hatched in FIG. 2, can then be removed.

Potom se podle obr. 3 kolem anody nasadí nový větší anodový plášt j’, pokrytý na vnitřní straně kovovým obložením J z ocelového plechu, které má na spodní straně přehnuté dno 6 obrácéné ke spečené anodě J. Na přehnuté dno 6 se po celém obvodu do výše 120 mm navrství spečené granulované anodové hmota 2 a na ni nespečená přídavná anodové hmota J . Kovové obložení J je na obvodu na horní straně spojeno pásy 8 s novým anodovým pláštěm 4*.Then, according to FIG. 3, a new larger anode sheath 1 'is coated around the anode, covered on the inside with a steel sheet metal lining J having a bent bottom 6 facing the sintered anode J on its underside. above 120 mm is a layer of sintered granulated anode mass 2 and unbaked additional anode mass J. The metal lining J is connected at the periphery on the upper side by strips 8 to a new anode sheath 4 *.

Po třídenním spékání přídavné anodové hmoty l' mezi kovovým obložením J a spečenou anodou J je možno rám 2 rozříznout a vytrhnout a vyplnit kovové obložení J až po horní okraj nespečenou přídavnou anodovou hmotou, které se roztaví (obr. 4).After three days of sintering of the additional anode mass 1 'between the metal lining J and the sintered anode J, the frame 2 can be cut and peeled and the metal lining J can be filled up to the upper edge with unburned anode mass which melts (Fig. 4).

^h Nový anodový plášt se při montéži nastaví o 60 až 80 mm výše, než je poloha, kterou bude zaujímat během provozu. Nový anodový pláět 4.' ^se spouští dolů současně s anodou, které se spaluje, směrem k neznázoměné katodě a po 4 až 5 dnech klesne pod polohu, kterou má. zaujímat během provozu. V tomto okamžiku je přídavná anodové hmota j', které se nachází nad granulovanou anodovou hmotou 2> spečena se spečenou anodou J nejméně do výšky 200 mm. Nyní je možno odejmout pásy 8, kterými bylo kovové obložemí J pevně spojeno s novým anodovým pláštěm A* a zvednout nový anodový pláět do provozní výšky. Přitom vyčnívá přehnuté dno 6 kovového obloženi J z původní spečené anody J a tvoří přechod mezi ní a novým anodovým pláštěm 4, (obr. 5). Stav, kdy se původní užší spečené anoda J celé upálila a kde se již upaluje věnec granulované anodové hmoty 2, je znázorněn na obr. 6. Z nového anodového pláště 4* vyčnívá dolů zvětšená anoda J⁷ a zvolna se odtavuje kovové obložení J. ^{h The} new anode sheath is set 60 to 80 mm higher than the position it will assume during operation. New Anode Shield 4. ' ^is lowered simultaneously with the anode being burned towards the cathode (not shown) and after 4 to 5 days drops below the position it has. during operation. At this point, the additional anode mass 1 ', which is located above the granulated anode mass 2', is baked with the sintered anode mass J at a height of at least 200 mm. It is now possible to remove the strips 8 by which the metal lining J has been fixedly connected to the new anode sheath A * and to raise the new anode sheath to an operating height. In this case, the folded bottom 6 of the metal lining J protrudes from the original sintered anode J and forms a transition between it and the new anode sheath 4, (FIG. 5). A condition where the original narrower sintered anode J whole burnt to death, and where it has been granulated upaluje wreath anode material 2 is shown in FIG. 6. From the new anode casing 4 * protrudes downward magnified anode ^J7 and slowly melt off the metal lining J.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A method of increasing the area of an SBderberg anode during electrolysis, in which the anode sheath is replaced and the gap between it and the anode is filled with a granulated anode mass which is melted, characterized in that before the anode sheath is replaced the demountable frame, the bottom edge of which is pressed against the perimeter of the sintered anode cone, after its sealing into the anode, the original anode sheath is replaced by a new anode sheath of enlarged outline whose inner metal lining abuts the edge of the folded bottom just to the perimeter of the sintered anode the lining is laminated with a sintered granular anode mass which is covered with an unbaked anode mass, after which the anode mass is allowed to sinter with the sintered anode, after which the detachable frame is torn and the space above the sintered anode inside the new anode jacket is filled with by an anode mass up to the upper edge of the metal lining, the folded bottom of which gradually melts.

2. The method of claim 1, wherein the new / anode sheath is mounted 60 to 80 mm above its final operating position and is lowered gradually along with the anode.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the metal lining is fastened to the new anode sheath with strips which are removed after sintering the granulated anode mass and unbaked additional anode mass with a sintered anode up to at least 200 mm.