DD201838A5 - ELECTRODE FOR MELT FLUOR ELECTROLYSIS - Google Patents
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Abstract
Elektrode fuer die Schmelzflusselektrolyse mit einem oberen Abschnitt (5) aus Metall, der gegebenenfalls eine Kuehleinrichtung (2,3) einschliesst, wobei der obereAbschnitt (5) einen inneren Teil (16) und einen auesseren Teil (17) ausweist, die voneinander loesbar ausgebildet sind, wobei der innere Teil (16) im wesentlichen bis in die Naehe einer Verbindund bzw.Verschraubung (1) gefuehrt ist, und der obere Abschnitt (5) bzw.der innere Teil (16) zumindest in einem Teilbereich durch eine hochtemperarfeste, isolierende Beschichtung (4) geschuetzt ist, und zumindest einen unteren Abschnitt (6) aus Aktivmaterial. Die Elektrode ist zurHerstellung von Metallen, wie Aluminium, Magnesium, Alkalimetallen, aber auch Verbindungen geeignet. Sie zeichnet sich durch sicheren, energiesparenden Betrieb aus und ist wartungs-und reparaturfreundlich.An electrode for fused-salt electrolysis, comprising a metal upper section (5), optionally including a cooling device (2, 3), the upper section (5) having an inner portion (16) and an outer portion (17) detachably formed from each other are, wherein the inner part (16) is guided substantially in the vicinity of a Verbubungsschraubung (1), and the upper portion (5) and the inner part (16) at least in a partial area by a high temperature resistant, insulating Coating (4) is protected, and at least one lower portion (6) of active material. The electrode is suitable for the production of metals such as aluminum, magnesium, alkali metals, but also compounds. It is characterized by safe, energy-saving operation and is easy to maintain and repair.
Description
Elektrode für SchmelzflusselektrolyseElectrode for fused-salt electrolysis
Anwendungsgebiet j_Application area j_
Die Erfindung ist anwendbar an Elektroden für die Schmelzflusselektrolyse, insbesondere zur elektrolytischen Erzeugung von Metallen, wie Aluminium, Magnesium, Natrium, Lithium oder von Verbindungen.The invention is applicable to electrodes for fused-salt electrolysis, in particular for the electrolytic production of metals, such as aluminum, magnesium, sodium, lithium or compounds.
Bei der elektrolytischen Erzeugung von Aluminium, Magnesium, Alkalimetallen sowie Verbindungen etc. in technischemIn the electrolytic production of aluminum, magnesium, alkali metals and compounds etc. in technical
10.31-096755510.31-0967555
-Uc--Uc-
Z j 4 J tuZ j 4 J tu
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 Kohlenstpffelektroden 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.Scale, still find mostly carbon electrodes made of hard coal or graphite use. Although the electrodes are mainly used to conduct electricity, they are often involved in the electrode reactions themselves. The actual electrode consumption is therefore considerably higher than the theoretical rate of wear, which can be attributed to the oxidation susceptibility of the carbon electrodes under electrolysis conditions. The theoretical rate of wear in aluminum melt flow electrolysis is 334 kg carbon / t aluminum, while in fact a carbon wear of approx. 450 kg carbon / t aluminum occurs.
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 Luftsauer- . stoff 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.Similar problems arise for electrodes for producing magnesium, sodium, lithium and cerium mischmetals. Side reactions of an oxidative nature on the immersed in the molten salt electrode part and burnup by Luftsauer-. material on the protruding from the melt part, the electrodes wear unevenly and prematurely. Added to this is the destructive effect of the graphite intercalation compounds which form from electrolyte constituents or their secondary products. While attempts have been made to convert carbon electrodes to a suitable electrode material by impregnation, subsequent thermochemical treatment, and conversion to carbon-silicon carbide composites. However, these experiments have not led to any significant improvement in the practice of fused-salt electrolysis.
Die vorstehend geschilderten Nachteile der Kohlenstoffelektroden wie auch die steigenden Kosten für GraphitThe above-mentioned disadvantages of the carbon electrodes as well as the increasing costs of graphite
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 r ca.·500 000 t/Jahr beträgt, zu ersetzen, sondern auch auf Einsparungen des Energieverbrauches.and hard coal 'have initiated developments for dimensionally stable electrodes. It is hoped to replace not only the petrochemical raw material petroleum coke, whose consumption for melt-flow electrolysis in the FR Germany r is approx. 500 000 t / year, but also savings in energy consumption.
.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 801031-26.1 der Anmelderin/eingereicht am A. Juni 1930, hinzu-For this purpose, there are already a number of ceramic materials, for example in accordance with GB-PS 1 152 124 (stabilized zirconium oxide), US Pat. No. 4,057,480 (essentially tin oxide), DE-OS 27 57 898 (essentially "silicon carbide"). Ventilmetallbor id carbon), the South American patent application 77/1931 (yttrium oxide with surface layers of electrocatalysts) or according to DE-OS 24 4 6 314 (ceramic base material with coating of spinel compounds) has been described. Finally "on the proposal of using non-oxidizable composites high chemical, purity according to the European 'patent application 801031-26.1 the Applicant / filed on A. June 1930, hinzu-
weisen. '. .point. '. ,
Nachteilig am Einsatz von Elektroden, die aus keramischen Werkstoffen gebildet sind, ist - auch nach Zusatz leitfähigkeitssteigemder Komponenten - deren häufig nur massige bis mittlere elektrische Leitfähigkeit. Dies ist nur bei solchen Prozessen akzeptabel, wo die Elektrodenabmessungen .gering und dadurch der Strotnweg kurz ist.A disadvantage of the use of electrodes, which are formed from ceramic materials, is - even after the addition of conductive components - their often only moderate to medium electrical conductivity. This is acceptable only in those processes where the electrode dimensions are low and thus the current path is short.
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,However, this is primarily true only for electrolyses in aqueous media, while the electrodes for fused-salt electrolysis, e.g. of aluminum, have considerable dimensions. Thus, the electrodes for aluminum production can be dimensioned up to 2250 × 950 × 750 mm,
ftft
Z -Z -
während typische Graphitelektroden zur Magnesiumerzeugung je nach Verfahrenstyp 1700 x 200 χ 100' bzw. 0 400 χ 2200 mm betragen. Die Herstellung derartiger Massivblöcke aus den genannten keramischen Werkstoffen ist teuer und ergibt erhebliche 'Schwierigkeiten im Hinblick auf Temperaturwechselbeständigkeit und -elektrischen Innenwiderstand. Die Bestrebungen der stromverbrauchenden Industrien sind in neuerer Zeit aber besonders auf eine Senkung des spezifischen Energieverbrauches ge- _ richtet, weshalb keramische Massivelektroden ebenfalls bisher keinen Eingang in die Praxis gefunden haben. . "while typical graphite electrodes for magnesium production, depending on the type of process, are 1700 × 200 × 100 or 0 400 × 2200 mm. The preparation of such solid blocks of the mentioned ceramic materials is expensive and results in considerable 'difficulties in terms of thermal shock resistance and electrical-electrical resistance. However, the efforts of power-consuming industries have lately been particularly aimed at lowering the specific energy consumption, which is why ceramic solid electrodes have likewise not yet found their way into practice. , "
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 gleicherThe invention has for its object to provide a novel electrode type for fused-salt electrolysis, in which the above-described disadvantages of the prior art are reduced. In this case, in particular, a working with extremely low current / voltage losses safe electrode to be created in the nonetheless the spectrum of the previously known and will also be used in the future reaching active materials in the same
Weise verwendet werden kann. Insbesondere aber soll die Elektrode wartungs- und reparaturfreundlich sein. Dieser Elektrodentyp soll bevorzugt als Anode eingesetzt ..werden. 25Way can be used. In particular, however, the electrode should be maintenance and repair friendly. This type of electrode should preferably be used as an anode. 25
Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung einer Elektrode des eingangs Typs gelöst, die gekennzeichnet ist durch. · · This object is achieved by the provision of an electrode of the initially type, which is characterized by. · ·
(a) einen oberen Abschnitt aus Metall, der gegebenenfalls eine Kühleinrichtung einschliesst,(a) an upper section of metal optionally enclosing a cooling device,
(b) wobei der obere Abschnitt einen inneren Teil und einen äusseren Teil aufweist, die voneinander lösbar ausgebildet sind, " , .(b) wherein the upper portion has an inner part and an outer part detachably formed from each other ",.
(c) wobei der innere Teil im wesentlichen bis in die Nähe einer Verbindung bzw. Verschraubung geführt ist, und(c) wherein the inner part is guided substantially to the vicinity of a connection, and
(d) der obere Abschnitt bzw. der innere Teil zumindest in einem Teilbereich durch eine hochtemperaturfeste, isolierende Beschichtung geschützt ist, und(D) the upper portion or the inner part is protected at least in a partial area by a high temperature resistant, insulating coating, and
(e) ._ zumindest einen unteren Abschnitt aus Aktivmaterial.(e) ._ at least one lower portion of active material.
Als Kühlmittel können z.B. Flüssigkeiten wie Wasser, oderAs the coolant, e.g. Liquids like water, or
15·. Gase, wie Luft, dienen. Unter der Bezeichnung "isolierende" > -Beschichtung soll im Rahmen der Anmeldung ein gegenüber den 'Elektrolysemedien inertes und abschirmendes Material verstanden werden, das gegebenenfalls auch elektrisch.isolierend sein kann.15 ·. Gases, such as air, serve. In the context of the application, the term "insulating"> coating is to be understood as meaning an inert and shielding material that is inert to the 'electrolysis media and, if appropriate, may also be electrically insulating.
Elektroden aus einem gekühlten Metallschaft und einem hieran angeschraubten Teil aus Graphit sind bereits für die Verwendung bei der Elektrostahlerzeugung 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 Elektrodenvorgangs sind gegenüber der Schmelzflusselektrolyse so gravierende Abweichungen gegeben, dass eine Einsatzraöglichkeit solcher Elektrodentypen für die Durchführung von Schmelzflusselektrolysen nicht in Betracht gezogen wurde. Im Hinblick auf einen solchen Stand der' Technik wird lediglich beispielhaft auf die GB-PS 12 23 162, die DE-AS 24 30 817 oder die europäische OffenlegungsschriftElectrodes made of a cooled metal shaft and a part of graphite screwed thereto have already been proposed for use in the production of electrical steel, in which an arc is produced by the electrode tip. Due to the existence of the arc and its migration possibility, the resulting extreme temperatures near the arc, but also by the atmosphere in the electric steel furnace and the type of electrode operation are compared to the Schmelzflusselektrolyse given such serious deviations that a possibility of using such types of electrodes for carrying out was not considered by melt flow electrolysis. With regard to such a state of the art is merely an example of the GB-PS 12 23 162, DE-AS 24 30 817 or the European patent application
14 U 2 1 4 U 2
79 302 809.3 verwiesen. In diesen Dokumenten sind · die dortigen Elektroden im Hinblick79 302 809.3. In these documents, the electrodes there are in terms of
auf die speziellen Anforderungen der Lichtbogenelek-. trode und die Anstrengungen beschrieben, die unternommen sind, um den spezifischen Erfordernissen des Elektrostahlerzeugungsprozesses Rechnung zu tragen.to the special requirements of the arc elec- and the efforts made to meet the specific needs of the electrical steelmaking process.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungs-. . gemässen Elektrode sind der innere Teil und der äussere Teil des oberen Abschnittes voneinander derart lösbar ausgebildet, dass der innere Teil eine Gas- bzw. Flüssigkeitsführungskammer mit Vorlauf- und Rücklaufkanal enthält.According to a preferred embodiment of the invention. , According to the electrode, the inner part and the outer part of the upper portion are detachably formed from each other so that the inner part contains a gas or liquid guiding chamber with flow and return channel.
. Der. äussere Teil stellt die Anschlusselektrode dar und kann aus dem gleichen Metall, z.B. Kupfer, bzw. Metall-.. legierungen oder anderen Materialien bestehen wie der innere Teil. In dem äusseren Teil können Kühlbohrungen oder dergleichen eingebracht sein. Des weiteren ist es auch möglich, im äusseren Teil Halterüngsbohrungen, z.B. zur Führung und Lagerung von darunterliegenden isolierenden Schutzschichten, vorzusehen., The. outer part represents the terminal electrode and may be made of the same metal, e.g. Copper, or metal .. alloys or other materials exist as the inner part. In the outer part cooling holes or the like may be introduced. Furthermore, it is also possible, in the outer part Halterüngsbohrungen, e.g. for guiding and storing underlying insulating protective layers.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Elektrode ist der innere Teil lediglich 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.In a preferred embodiment of the electrode according to the invention, the inner part is enveloped by the outer part only in a partial region, so that the metal shaft can be formed overall from an upper region of greater diameter and a lower region of smaller diameter.
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 ggf. benötigte Gas- oder Flüssigkeitskühleinrichtung des inneren Teils,dieThe inner part of the electrode is led into the nipple connection, to which the upper section of metal and the lower section are connected. The possibly required gas or liquid cooling device of the inner part, the
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in diesem axial verläuft, wird mit Vorteil bis in den Schraubnippel selbst eingeführt, da dieser, je nach eingesetztem Material, besonderer Hitzebeanspruchung ausgesetzt sein kann.runs axially in this, is advantageously introduced into the screw nipple itself, as this, depending on the material used, can be exposed to particular heat stress.
' ; . ' ..'. '; , '..'.
Die Verbindung von innerem und äusserem Teil kann auf mehrfache Weise erfolgen. Dabei liegt die Verbindungslinie im Regelfall parallel zur Elektrodenachse. Bei—-spie.lswe.ise kann die lösbare Verbindung durch ein Gewinde oder durch entsprechende Einpassung der Teile erfolgt sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn der innere Teil als Einpasstück in Kegel- oder Konusform ausgebildet ist, wobei der äussere und innere Teil gege-.- . benenfalls in einem Teilbereich zusätzlich ein GewindeThe connection of inner and outer part can be done in several ways. The connection line is usually parallel to the electrode axis. For example, the releasable connection can be made by threading or fitting the parts. It is particularly preferred if the inner part is formed as a tapered or conical shape, wherein the outer and inner part gege -.-. if necessary, in a partial area additionally a thread
. aufweisen können. ., can have. ,
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 an dem äusseren Teil Taschen befestigt, in denen Graphitplatten oder -segmente zur Stromzuführung eingebracht sind. "At the outer part, connecting jaws, .z.B. fastened by means of pockets or holders, with which the power supply for the electrode is connected. In a preferred embodiment of the invention, pockets are attached to the outer part, in which graphite plates or segments are introduced for supplying power. "
Die hochtemperaturfeste, isolierende Beschichtung, die erfindungsgemäss ein Formteil darstellt, kann ein Einzelrohr sein. Das Formteil kann aber auch mit Vorteil eine Serie von Rohrabschnitten, Segmenten, Halbschalen oder dergleichen umfassen, die den unteren Bereich des oberen Abschnittes der Elektrode bis in den Bereich des Schraubnippels, gegebenenfalls darüber hinaus, umgeben. Für die meisten Anwendungszwecke der erfindungsgemässen Elektrode. bzw. Anode ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest der Bereich des Formteiles, der mit dem Elektrolyten und den entstehenden Produkten in Berührung kommen kann, gas- undThe high-temperature-resistant, insulating coating, which according to the invention represents a molded part, may be a single tube. However, the molded part can also advantageously comprise a series of pipe sections, segments, half shells or the like, which surround the lower region of the upper section of the electrode into the region of the screw nipple, optionally beyond. For most applications of the inventive electrode. or anode, it is particularly advantageous if at least the region of the molded part, which may come into contact with the electrolyte and the resulting products, gas and
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flüssigkeitsdicht den Metallschaft und gegebenenfalls andere metallische Teile,· insbesondere den Nippel/ abschirmt. Das Material des isolierenden Fprmteils kann z.B. aus hochtemperaturfester Keramik bestehen, aber auch z.B.' Graphit darstellen, das mit einem isolierenden Coating beaufschlagt ist. Derartige isolierende, hochtemperaturfeste keramische oder andere Materialien sind bekannt.liquid-tight the metal shaft and optionally other metallic parts, · in particular the nipple / shields. The material of the insulating film may be e.g. made of high temperature resistant ceramic, but also for example ' Graphite, which is coated with an insulating coating. Such insulating, high temperature resistant ceramic or other materials are known.
Durch den Einsatz eines lösbar aufgesetzten Formteiles, insbesondere in Form einer Serie von Rohrabschnitten, Segmenten oder Halbschalen wird eine Reihe von Vorteilen, auf die noch einzugehen ist, erzielt.Through the use of a detachably mounted molding, in particular in the form of a series of pipe sections, segments or half shells, a number of advantages to be addressed, achieved.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungs-15: gemässen Elektrode ist das isolierende Formteil zwischen einem unteren Teilbereich des oberen Abschnittes aus Metall und dem unteren, aktiven Abschnitt derart angeordnet, dass die in Richtung der Elektrodenachse laufenden Aussenkanten des Formteiles und die des äusseren Bereiches des oberen Abschnittes aus Metall im -wesentlichen zueinander bündig sind.According to a preferred embodiment of the inventive electrode, the insulating molding is arranged between a lower portion of the upper portion of metal and the lower active portion such that the running in the direction of the electrode axis outer edges of the molding and the outer portion of the upper Metal sections are substantially flush with each other.
Bei der erfindungsgemässen Elektrode bestehen keine Einschränkungen im Hinblick auf das Gegenlager, auf dem das Formteil getragen ist. Es kann dies ein ebenfalls aus hochtemperaturbeanspruchbarem, isolierenden. Material bestehendes Gegenstück, der Schraubnippel 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 aufsitzen, sofern dies verbrauchbar ist, sondern mindestens teilweise durch ein nicht-"verbrauchbares", hitzebeständiges, isolierendes Material getragen sein. · .In the case of the electrode according to the invention, there are no restrictions with regard to the abutment bearing the molded part. It can do this also from high temperature, insulating. Material existing counterpart, the screw nipple itself, possibly even a part of the active part itself or a combination thereof. In general, however, the insulating molding will not rest on the active part alone, if it is consumable, but at least partially supported by a non-"consumable", heat-resistant, insulating material. ·.
Die Lage des Formteiles kann naturgemäss bei der Herstellung der Elektrode in geeigneter Form gesteuert werden. In einer bevorzugten Form der erfindungsgemässen Elektrode kann das isolierende Formteil aber auch während des Betriebes der Elektrode, ohne dass die Elektrode aus dem Elektrolyseofen geführt werden muss, durchirv.dem oberen Abschnitt vorgesehene Bohrungen mittels Stiften, Gewindeschrauben etc., auf das Gegenlager, z.B. durch die zusätzliche Vorsehung von Federn, gedrückt werden". · 0 Unabhängig von der Vorsehung von Bohrungen, Gewindeschrauben-oder dergleichen, kann es aber auch vorteilhaft sein, das isolierende Formteil derart gleitend oder lose auf dem Metallschaft aufzusetzen, dass bei Ausfall eines Teilsegmentes oder Abbruch des Einzelrohres', z.B.The position of the molded part can of course be controlled in a suitable manner during the production of the electrode. In a preferred form of the electrode according to the invention, however, during the operation of the electrode, without the electrode having to be led out of the electrolytic furnace, the insulating molding can be bored by means of pins, threaded screws, etc., onto the anvil, e.g. by the additional providence of springs. "Regardless of the provision of bores, threaded screws or the like, it may also be advantageous to put the insulating molding so slippery or loose on the metal shank that in case of failure of a sub-segment or Demolition of the single tube ', eg
.. durch mechanische Beschädigung, die verbleibenden intakten Teilsegmente oder das Einzelrohr selbst nachzurutschen vermögen, bzw. in Richtung der Elektrodenlängsachse beweglich sind. . ... by mechanical damage, the remaining intact sub-segments or the single tube itself can slip, or are movable in the direction of the electrode longitudinal axis. , ,
Soweit es auf eine extreme Sicherheitsauslegung derAs far as an extreme safety interpretation of the
Elektrode ankommt, ist es noch zusätzlich möglich, den · innen-liegenden Metallschaft, der durch die isolierende Beschichtung geschützt ist, zusätzlich mit einer hochbeanspruchbaren, leitenden oder isolierenden " dünnen Beschichtung zu beaufschlagen. Diese kann beispielsweise -ein Keramik-Coating darstellen .und als weiteres "Hitze- oder Inertschild" dienen. Durch eine dichte Ausbildung der Beschichtung kann vorteilhaft auch der Angriff der Elektrolvsemedien verhindert werden. 30 When the electrode arrives, it is additionally possible to additionally apply a high-stress, conductive or insulating "thin coating to the metal shaft which is protected by the insulating coating, which can be, for example, a ceramic coating serve another "heat or Inertschild." By a dense formation of the coating and the attack of the Elektrolvsemedien can be prevented advantageously. 30
Je nach Anwendungszweck der Elektrode ist es möglich, das isolierende Formteil auf Halterungen aufzusetzen, die vorzugsweise aus ületall der inneren Kühlungseinheit angefügt sein können. Dies wird primär bei solchen Anwendungen der Elektroden in Betracht gezogen, wo esDepending on the application of the electrode, it is possible to put the insulating molding on brackets, which may be preferably added from ületall the inner cooling unit. This is considered primarily in such applications of the electrodes where it is
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auf die freie Beweglichkeit bzw. das "Nachrücken" intakter (isolierender bzw. elektrisch leitender) Einzelsegmente im Falle der Beschädigung eines untenliegenden Segmentes nicht ankommt. . ·on the free mobility or the "advancing" intact (insulating or electrically conductive) individual segments in case of damage to a lower-lying segment does not arrive. , ·
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, dass das isolierende .Formteil nicht den gesamten Bereich des zu schützenden Metallschaftes umfasst, wobei in einer"Zone, wo mit geringerer Beanspruchung· gerechnet werden kann, anstelle des weitergeführten Formteils eine isolierendehochfeuerfeste Spritzmasse, die mit Haltestücken verankert ist, zum Einsatz kommt. Derartige isolierende Spritzmassen sind an sich bekannt, die mit Haltestücken, ' . die z.B. angelötet werden, befestigt werden können.In the context of the invention, it is also possible that the insulating .Formteil does not cover the entire region of the protected metal shank, wherein in a "zone where can be reckoned with less stress, instead of the continued molding an insulating high fireproof injection molding compound with holding pieces Such insulating spraying masses are known per se, which can be fastened with holding pieces which are soldered, for example.
"Es ist besonders bevorzugt, dass das Formteil,gas- und flüssigkeitsdicht zuminde-st in dera> Bereich, der mit dem. Elektrolyten'und den entstehenden Produkten in Berührung kommen kann, aufgesetzt ist."It is particularly preferred that the molded part is gas- and liquid-tight at least in the region which can come into contact with the 'electrolyte' and the resulting products.
·· '.;._ Die Verbindung von oberem und unterem Abschnitt kann durch einen Nippel vorgenommen.werden, der metallseitig zylindrisch und· zum Aktivteil hin konisch oder umgekehrt ausgebildet ist. Dieser Teil der Konstruktion hat sich bei Versuchen besonders bewährt. Als Material des Nippels wird insbesondere Metall,' z.B. Gusseisen, Nickel oder eine temperaturbeständige, korrosionsfeste Metallegierung, in Betracht gezogen. Aufgrund der hohen Temperaturwechselbeständigkeit werden aber auch Nippelverbindungen aus Graphit selbst in Betracht gezogen.The connection between the upper and lower sections can be made by means of a nipple which is cylindrical on the metal side and conical or vice versa to the active part. This part of the construction has proven particularly successful in experiments. As the material of the nipple in particular metal, '. Cast iron, nickel or a temperature-resistant, corrosion-resistant metal alloy, considered. Due to the high thermal shock resistance but also nipple compounds made of graphite itself be considered.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann der untere Abschnitt aus mehreren Einheiten bestehen, die durch eine oder mehrere Nippelverbindungen gehalten . According to a particular embodiment of the invention, the lower portion may consist of several units held by one or more nipple connections.
sind, wobei die Anordnung der Aktiveinheiten neben- oder untereinander erfolgen kann. Der Einsatz eines "Einschubstückes" zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt, wobei der untere verbrauchbare Abschnitt an das Einschubstück mit einer Nippelverbindung, z.B. aus Graphit angeschlossen sein kann, bringt einen Vorteil dadurch, dass die Nippelverbindung zwischen Metallschaft und Graphit-'" - · Einschubstück kühler bleibt und das verbrauchbare Stück vollständig verbraucht werden kann, ohne dass, sich eine Gefährdung des oberen Abschnittes ergibt. Andernfalls müsste bei einem verbrauchbaren Endstück eine Sicherheitszone zum Schutz des Nippels und des unteren Bereiches des oberen Abschnittes verbleiben, wobei diese Sicherheitszone verloren wäre.are, with the arrangement of the active units next to or below each other can take place. The use of an "insert" between the upper portion and the lower portion, the lower consumable portion being connected to the insert with a nipple connection, e.g. can be connected from graphite, brings an advantage in that the nipple connection between the metal shaft and graphite '- · insert remains cooler and the consumable piece can be completely consumed without that there is a danger to the upper portion consumable end piece a safety zone to protect the nipple and the lower portion of the upper portion remain, this security zone would be lost.
Im übrigen ist es möglich und in den meisten Fällen sinnvoll, die Elektrode in ihrem Aktivteil aus einer Anzahl von Rohren, Stäben und/oder Platten auszubilden, welche vorteilhaft eine Vorzugsrichtung. . übereinstimmend mit der Stromführungsrichtung aufweisen. Der- - artige Anordnungen sind .in der europäischen Patentanmeldung 80103126.T der Anmelderin ausführlich behandelt, auf die in diesem Zusammenhang ausführlich Bezug genommen wird, und deren diesbezügliche Lehre hiermit, insbesondere auch bezüglich der konstruktiven Ausführung des Aktivteils, vollständig mit eingeschlossen sein soll.Moreover, it is possible and in most cases useful to form the electrode in its active part of a number of tubes, rods and / or plates, which advantageously a preferred direction. , have coincident with the current-carrying direction. Such arrangements are discussed in detail in the Applicant's European Patent Application 80103126.T., which is hereby incorporated by reference in its entirety, and the teaching of which is hereby incorporated by reference in particular also with regard to the structural design of the active part.
Schliesslich kann es im Hinblick auf die Temperaturbeanspruchung des Nippels günstig sein, die Nippel seitlich zum Ausgleich der Thermospannungen einzuschlitzen.Finally, it may be favorable in view of the temperature stress of the nipple to slit the nipples laterally to compensate for the thermal stresses.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Elektrode sind deren innerer Teil und deren unterer Abschnitt bzw. Aktivteil und/oder dessen Verschraubung in eine Zone hoher Leitfähigkeit eingeführt. Diese Zone hoher Leitfähigkeit kann z.B. einen Behälter darstellen, der mit unter Elektrolysebedingungen flüssigem Metall hoher Leitfähigkeit gefüllt sein kann. Hierdurch werden Energieverluste im Bereich des oberen Teils der Aktivstäbe, -platten etc. vermieden, wenn diese z.B. aus keramischem Material bestehen. Die keramischen Materialien besitzen lediglich bei höheren Temperaturen eine befriedigende Leitfähigkeit, so dass es in einem solchen Fall von Bedeutung sein kann, den oberen Schaft der aktiven (Keramik)-Stäbe auf höherer Tempera-According to a preferred embodiment of the electrode according to the invention, its inner part and its lower section or active part and / or its screw connection are introduced into a zone of high conductivity. This high conductivity zone can e.g. represent a container which may be filled with high conductivity liquid metal under electrolysis conditions. As a result, energy losses in the region of the upper part of the active rods, plates, etc. are avoided, if these are e.g. made of ceramic material. The ceramic materials have satisfactory conductivity only at higher temperatures, so in such a case, it may be important to lower the upper shaft of the active (ceramic) rods to a higher temperature.
1.5· tür zu halten. Als geeignete Metalle können solche mit geeignetem Schmelzpunkt, z.B. Wismuth, etc., erwähnt werden.1.5 · door to hold. As suitable metals, those having a suitable melting point, e.g. Bismuth, etc., may be mentioned.
Die erfindungsgemässe Elektrode weist eine Reihe von .Vorzügen auf: Hervorzuheben sind die extrem niedrigen Strom- bzw. Spannungsverluste auf dem Wege zum aktiven Teil der Elektrode. Hierdurch können gegenüber herkömmlichen Massivblöcken, sei es aus Kohlenstoff, .Graphit oder keramischem Material, erhebliche Energieeinsparungen erzielt werden. Des weiteren wird der Seitenabbrand minimiert, da nicht mehr die gesamte Elektrode sondern nur deren Aktivteil dem aggressiven Elektrolysemedium und den sich hierbei entwickelnden Reaktionsgasen und -dämpfen ausgesetzt ist. Schliesslich ist die Elektrode vielseitig einsetzbar, da ihr Aufbau den Einsatz des Spektrums von auf dem Gebiet der Schmelzflusselektrolyse grundsätzlich einsetzbaren, aktiven Ma- terialien gestattet.The electrode according to the invention has a number of advantages. The extremely low current or voltage losses on the way to the active part of the electrode must be emphasized. This can be compared to conventional solid blocks, be it carbon, graphite or ceramic material, considerable energy savings can be achieved. Furthermore, the side erosion is minimized since it is no longer the entire electrode but only its active part which is exposed to the aggressive electrolysis medium and to the reaction gases and vapors developing in the process. Finally, the electrode can be used in a variety of applications since its construction allows the use of the spectrum of active materials which can generally be used in the field of fused-salt electrolysis.
Auch ist das isolierende Formteil bei der Herstellung einfach in gezielter Position einbringbar. Durch die Verwendung eines isolierenden, aussenliegenden Massivteils kann die mechanische Beanspruchbarkeit verbessert werden. Durch die Aufgliederung der isolierenden Aussenzone in Segmente ist es im Falle von Störungen bzw. Beschädigungen nicht., erforderlich, die gesamte Elektrode auszutauschen, da der Schaden durch die Einbringung des entsprechenden Teilstückes ökonomisch und schnell behebbar"ist. Durch die lose'AufSetzung des isolierenden Formteiles, soweit diese aus Segmenten gebildet ist, kommt es im Falle einer mechanischen oder anderweitigen Zerstörung untenliegender Schutzsegmente zu einem "auto-Also, the insulating molding in the production is easily introduced in a targeted position. The use of an insulating, external solid part can improve the mechanical strength. Due to the breakdown of the insulating outer zone into segments, it is not necessary in the case of faults or damage. To replace the entire electrode, since the damage is economically and quickly recoverable by the introduction of the corresponding section In the case of a mechanical or other destruction of underlying protective segments, the molded part, if formed of segments, will
matischen" Nachgleiten der obenliegenden Segmente, was gegebenenfalls durch angebrachte Federn zusätzlich gesichert ist. Daher ist die Elektrode auch im Falle einer bereits erfolgten Beschädigung weiterhin arbeitsfähig, da der am meisten gefährdete untenliegende Elektrodenbereich, der der Arbeitszone der Elektrode am nächsten liegt, durch das Nachgleiten intakter Elemente "automatisch" geschützt wird. As a result, the electrode will continue to be able to work even if it has already been damaged, since the most vulnerable bottom electrode area, which is closest to the work zone of the electrode, is the slip-on intact elements "automatically" protected.
Obwohl das isolierende Formteil bzw. die isolierende Beschichtung, wenn diese aus einer Serie von Einzel-Segmenten oder Halbschalen besteht, ein gewisses Spiel durch die Art der axialen wie auch Innenabstützung aufweisen kann, ergibt·sich beispielsweise aufgrund des Nut-Feder-Systems ein vollständiger und umfassender Schutz des empfindlichen Metallbereiches der Elektrode.Although the insulating molding or the insulating coating, if it consists of a series of individual segments or half-shells, may have a certain play by the type of axial as well as internal support, results in a more complete, for example due to the tongue and groove system and comprehensive protection of the sensitive metal region of the electrode.
Kommt es trotzdem zu einer Beschädigung des unteren Bereiches des "Schutzschildes" der Elektrode, kann diese im Regelfall doch noch so lange arbeiten, wie es ohnehinIf there is still damage to the lower part of the "protective shield" of the electrode, it can usually work as long as it does anyway
erforderlich ist, den Verbrauchsteil aus beispielsweise Graphit zu ersetzen. Bei der Herausnahme der Elektrode kann dann der entsprechende Ersatz des beschädigten Einzelsegmentes etc. ohne weiteres leicht erfolgen.it is necessary to replace the consumable part of graphite, for example. When removing the electrode, the corresponding replacement of the damaged individual segment etc. can then easily be done easily.
'. '.
Durch die erfindungsgemässe Aufteilung des Metallschaftes ergeben sich ebenfalls günstige Elektrodeneigenschaften. Durch die ggf.. im inneren Teil'geführte Was'serführung 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 zu stoppen, die Elektrode zu entleeren etc.. Durch die ein- fache 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 Flüssigkeitsführung 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. ' . . The inventive division of the metal shaft also results in favorable electrode properties. Through the possibly guided in the inner part 'Was'serführung this remains intact even with mechanical damage des.äusseren part. It is therefore not necessary in case of damage to the outer area of the upper section 'to stop the coolant supply, to empty the electrode, etc. Due to the simple detachability of the outer section, this can easily be replaced in the event of damage as a component, while the conventional constructions require a complete repair of the metal shaft or its replacement. By the lateral power supply, e.g. via graphite contact jaws or segments, e.g. are added in holding pockets, it is not necessary to perform the electrode as a whole from the contact rail in case of disturbances in the region of the internal liquid guide, since only the inner part can be triggered. By forming the upper region into a section of larger diameter and a section of smaller diameter, the high-temperature-resistant, insulating protective layer can be connected in a particularly compact and expedient form, in which case it is then connected, for example. It is not necessary to additionally protect the outer part, if it is limited to the area of the power supply, in an insulating way. '. ,
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Nachstehend werden besonders bevorzugte Elektrodenkonstruktionen der Erfindung, die insbesondere als Anoden eingesetzt werden'sollen, in den Fig. 1 bis β gezeigt. Es sind insbesondere Elektroden dargestellt, bei denen der obere Abschnitt aus Metall einen oberen .·, Teil grösseren· Durchmessers und einen unteren Teil geringeren Durchmessers aufweist. Der Teil geringeren Durchmessers ist durch den isolierenden Formteil abgedeckt. Piese Anordnung ist im Rahmen der Erfindung besonders "bevorzugt, wenngleich die Erfindung weder hierauf noch auf die besonders vorteilhaften Ausführungsformen gemäss nachstehenden Figuren beschränkt ist. In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Es zeigen:In the following, particularly preferred electrode constructions of the invention, which are to be used in particular as anodes, are shown in FIGS. 1 to β. In particular, electrodes are shown in which the upper section of metal has an upper, larger diameter and a lower part of smaller diameter. The part of smaller diameter is covered by the insulating molding. Piese arrangement is particularly "preferred within the scope of the invention, although the invention is not limited to this nor to the particularly advantageous embodiments according to the following figures." In the figures, like parts are designated by like reference numerals.
Fig. 1 einen Längsschnitt/durch eine erfindungsgemässe '...' ' Elektrode;1 shows a longitudinal section / through an inventive "..." electrode;
Fig. 2, 3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Elektrode, bei der der durch Isolierungen geschützte Bereich nicht vollständig sowie der anschliessende Aktivteil nicht gezeigtFig. 2, 3 is a longitudinal section through an electrode according to the invention, in which the area protected by insulation not completely and the subsequent active part not shown
sind; ' . . · 25are; '. , · 25
Fig. 4 einen Querschnitt durch den oberen Abschnitt aus Metall bzw. dessen Teilbereich grösseren Durchmessers; .4 shows a cross section through the upper section of metal or its partial area of larger diameter; ,
Fig. 5 .einen Längsschnitt'durch den unteren Elektrodenabschnitt mit eingeschobenem Zwischenstück.5 shows a longitudinal section through the lower electrode section with inserted intermediate piece.
Fig. 6 einen Längsschnitt einer erfindungsgemässen Ano-• de, die vorzugsweise für Magnesiumgewinnung . dient.Fig. 6 is a longitudinal section of an inventive Ano- • de, preferably for magnesium extraction. serves.
46 -VS-46 -VS-
Bei der Elektrode, z.B. gemäss Fig. 1, wird das Kühlmedium, viz.B. Wasser, Luft oder Inertgas, durch den Vorlaufkanal 2 eineje-1. und durch den Rücklaufkanal 3 zurückgeführt. Das Kühlsystem liegt im inneren Teil 16, auf das der äussere Teil 17 aufgesetzt ist. Dabei tritt das Kühlmedium auch in eine Kammer innerhalb des Schraubnippels 1, der z.B. aus Gusseisen gebildet ist, ein. Der obere Abschnitt 5 aus Metall, z.B. Cu, besteht aus einem oberen Bereich _._ grösseren Durchmessers und einem tieferliegenden Bereich geringeren Durchmessers, der bis in den Schraubnippel 1 eingezogen ist, der die Verbindung zu dem unteren Abschnitt 6 aus Aktivmaterial, z.B. Graphit, bildet. Das isolierende Formteil 4 ist durch ein Gegenlager 7, z.B. aus hochtemperaturbeständiger, isolierender Keramik gelagert. Im oberen Bereich ist das isolierende Formteil 4 durch die Oberkante des Bereiches grösseren Durchmessers des Metallschaftes begrenzt. Bei der in Fig. 1 gezeigten Elektrode ist das isolierende Formteil 4 in Segmente unterteilt, die beim Ausbrechen eines (unteren) Segmentes in Richtung der Elektrodenachse gleitfähig sind.In the case of the electrode, eg according to FIG. 1, the cooling medium, viz. Water, air or inert gas, through the flow channel 2 aje- 1 . and returned through the return passage 3. The cooling system is located in the inner part 16, on which the outer part 17 is placed. In this case, the cooling medium also enters a chamber within the screw nipple 1, which is formed for example of cast iron, a. The upper section 5 made of metal, for example Cu, consists of an upper region _._ larger diameter and a deeper area of smaller diameter, which is retracted into the screw nipple 1, the connection to the lower portion 6 of active material, such as graphite, forms. The insulating molding 4 is by an abutment 7, for example made of high-temperature-resistant, insulating ceramic. In the upper region, the insulating molding 4 is limited by the upper edge of the region of larger diameter of the metal shaft. In the electrode shown in Fig. 1, the insulating molding 4 is divided into segments which are slidable in breaking a (lower) segment in the direction of the electrode axis.
Aus den Fig. 1 bis 3 sind einige der bevorzugten Verbindungsmöglichkeiten von innerem Teil 16 und äusserem Teil 17 als Einpassstück, gegebenenfalls zusätzlich mit Teilgewinde, ersichtlich; Über Bohrungen 8 können Stifte 9 oder dergleichen geführt sein, die über die Feder 10 die isolierende Beschichtung 4 auf einem Gegenlager 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, was auch in Fig. 2 bzw. 4 zum Ausdruck kommt,1 to 3, some of the preferred connection possibilities of the inner part 16 and the outer part 17 as a fitting piece, optionally in addition to partial thread, can be seen; About holes 8 pins 9 or the like may be performed, which hold on the spring 10, the insulating coating 4 on a counter bearing. The insulating part can additionally be fastened by holders 14. Cooling holes 15 are shown in the outer part, while connection jaws 18, e.g. made of graphite, are shown. These can be held in holders or pockets 19, which are fastened to the outer edge of the metal shaft, which is also expressed in FIGS. 2 and 4, respectively.
- MT -- MT -
In Fig. 5 ist schliesslich ein Einschubstück 21, z.B. aus Graphit, gezeigt, das über einen, zum Ausgleich von Thermospannungen geschlitzten Nippel 1, der z.B. aus·' Kupfer mit Vorteil besteht, mit dem oberen Abschnitt 5 verbunden ist.. Das Einschubstück 21 ist dann über eine weitere Nippelverbindung 22, die vorzugsweise aus Graphit gebildet ist, an das eigentliche Aktivteil angeschlossen. Hier ist das Äktivteil einstückig ausgebildet, währendes in Fig. 1 in Einzelrohre bzw. -stäbe 20 aufgegliedert ist. '. .In Fig. 5, finally, an insertion piece 21, e.g. graphite, shown by a nipple 1 slotted to compensate for thermal stress, e.g. The insert piece 21 is then connected via a further nipple connection 22, which is preferably made of graphite, to the actual active part. Here, the Äktivteil is integrally formed, while it is broken down into individual tubes or rods 20 in FIG. '. ,
Zwischen der Isolierschicht 4 und insbesondere dem inneren Teil 16 des oberen Abschnitts 5 können Gasspülungskanäle -.vorgesehen sein, die in den Figuren nicht näher gezeigtBetween the insulating layer 4 and in particular the inner part 16 of the upper portion 5 Gas flushing channels can be -.vorgesehen, not shown in detail in the figures
15' sind. Durch die Gasspülung können auftretende Beschädigungen der isolierenden Keramik, z.B. über einen entsprechenden 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 innere Teil 16 und/oder die Nippelverbindung bzw. dessen Aussenflachen oder das Einschubstück 21 mit hochtemperaturbeständiger Beschichtung gecoatef. sein kann. Die hochtemperaturbeständige Beschichtung 12 des oberen Abschnitts 5 kann je nach Dimensionierung der darüberliegenden 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 Betriebsbedingungen nicht gerechnet werden, kann das Coating, z.B. des inneren Teils 16, auch aus einem hochtemperaturbeständigen, leitenden Material bestehen, wobei dann dieses Material die Wirkung eines "Hitzeschildes" gegenüber dem darunterliegenden' Metall zukommt.15 'are. Gas purging may cause damage to the insulating ceramic, e.g. over a corresponding pressure drop, easily detected. In addition, this is a certain cooling effect possible. Moreover, it is within the scope of the invention - which is also not shown in the figures - that gecoatef the inner part 16 and / or the nipple connection or its outer surfaces or the insertion piece 21 with high temperature resistant coating. can be. The high-temperature resistant coating 12 of the upper portion 5 may be designed to be electrically conductive or insulating depending on the dimensions of the overlying high temperature resistant, insulating coating 4. In an insulating design, this results in a second protection line, which can occur in case of breakage of the outer insulating coating 4 in action. If the latter can not be expected depending on the operating conditions, the coating, e.g. of the inner part 16, also made of a high temperature resistant, conductive material, in which case this material has the effect of a "heat shield" against the underlying metal.
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In Fig. 6 ist eine besonders für die Magnesiumerzeugung vorgesehere Anode dargestellt. Sie besteht aus einer Platte 6, z.B. Graphit, die einen ringförmig ausgefrästen Kopfteil aufweist. Dieser ist über den entsprechend ausgestalteten Nippel 1, z.B. aus Reinnickel, mit dem oberen Abschnitt 5 verbunden. Die Nippelverbindung enthält innen eine Kontaktbeschichtung 12, z.B. aus Platin. Die isolierende Beschichtung 4 ist in Form eines keramische^ Rohres, z.B. aus dichtem Sillimanit, ausgebildet. ...In Fig. 6, a particularly for the magnesium production vorgesehere anode is shown. It consists of a plate 6, e.g. Graphite having a ring-shaped milled head part. This is via the appropriately designed nipple 1, e.g. of pure nickel, connected to the upper section 5. The nipple connection contains a contact coating 12 inside, e.g. made of platinum. The insulating coating 4 is in the form of a ceramic tube, e.g. made of dense sillimanite. ...
•10 :Sie ist in einer feuerfesten Kittmasse 25 gelagert.-Das keramische Rohr reicht über den Zellendeckel hinaus und schirmt den Metallschaft vor Korrosion ab. Diese Lösung trägt ganz besonders den unterechiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Graphit und Metall Rechnung.• 10 : It is stored in a refractory putty 25.-The ceramic tube extends beyond the cell lid and shields the metal shaft from corrosion. This solution particularly takes into account the different coefficients of expansion of graphite and metal.
•15 ' ' ' · .• 15 '' '·.
Claims (23)
·2. electrode according to item "1 / characterized in that the inner part (16), the"Kühlmittel'führungskammer with flow and return channel (2, 3).
·
15, are bolted.
15
· ·. .1 to 18, characterized in that the screw nipple or (1) are slotted.
· ·.
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