DE1059192B - Electrolysis furnace of at least 40,000 A for the fused-salt electrolysis of aluminum - Google Patents
Electrolysis furnace of at least 40,000 A for the fused-salt electrolysis of aluminumInfo
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Description
Im Bestreben, die Wirtschaftlichkeit der Aluminiumproduktion zu steigern, werden in der Alumniumindustrie immer größere Elektrolyseöfen gebaut, welche heute für Stromstärken bis 100000 A bestimmt sind. Die Erfahrung· hat aber gezeigt, daß in Elektrolyseöfen mit hohen Stromstärken elektromagnetische Kräfte von solcher Größe auftreten, daß der Ofengang empfindlich gestört werden kann. Derartige Störungen können bereits bei Öfen von 400001 A auftreten; sie können bei öfen mit hoher Stromstärke, z. B. von 100000 A, so groß werden, daß ein normaler Arbeitsgang nicht mehr möglich ist. Diese elektromagnetischen Kräfte entstehen durch das Zusammenwirken des durch den Elektrolyseofen fließenden Stromes und der Magnetfelder im Ofen. Sie wirken sich in Metallaufwölbungen und -Wallungen aus, die zu einem zu heißen Ofengang und zu einem starken Absinken der Stromausbeute führen können. Die Kraftwirkungen sind dann am größten, wenn das magnetische Feld und die Stromlinien senkrecht zueinander gerichtet sind; d. h., die Wallungen und Metallströmungen sind am größten, wenn das Feld beispielsweise vertikale Komponenten, die das Metall durchschneiden, und der Strom horizontale Komponenten im Metall aufweisen und wenn die genannten Komponenten über den Ofen asymmetrisch verteilt sind.In an effort to increase the profitability of aluminum production, ever larger electrolysis furnaces are being built in the aluminum industry, which today are intended for currents of up to 100,000 A. Experience has shown, however, that in electrolysis furnaces with high currents there are electromagnetic forces of such magnitude that the operation of the furnace can be severely disturbed. Such malfunctions can already occur in ovens of 40,000 1 A; they can be used in ovens with high amperage, e.g. B. 100,000 A, so large that a normal operation is no longer possible. These electromagnetic forces are created by the interaction of the current flowing through the electrolysis furnace and the magnetic fields in the furnace. They affect metal bulges and bulges, which can lead to a too hot furnace corridor and a sharp drop in the current yield. The force effects are greatest when the magnetic field and the streamlines are directed perpendicular to each other; that is, the flashes and metal currents are greatest when the field has, for example, vertical components that cut through the metal and the flow has horizontal components in the metal, and when these components are asymmetrically distributed over the furnace.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Vermeidung des Entstehens von horizontalen Stromkomponenten im Metall die im Kohleboden eingebetteten horizontalen Stromableitungen (Kathodenbarren) an ihren Enden elektrisch zu isolieren oder sie gebogen auszubilden und so in den Kohleboden einzubetten, daß die aus dem Ofen führenden Enden tiefer liegen als der mittlere Teil.It has already been proposed to avoid the creation of horizontal flow components in the metal the horizontal current conductors (cathode bars) embedded in the carbon base to isolate electrically at their ends or to form them bent and so in the carbon base embedded so that the ends leading out of the furnace are lower than the central part.
Nach einem weiteren Vorschlag werden die Stromableitungen senkrecht aus dem Ofenboden herausgeführt und mit horizontalen Stromleitungsschienen verbunden, die unterhalb des Ofenbodens entlanggeführt werden. Um zu erreichen, daß das magne- *o tische Feld im Metallband möglichst gering wird, werden die waagerechten Anodenzuführungen und Kathodenableitungen in möglichst gleichern und möglichst großem Abstand über bzw. unter dem Ofen angeordnet. According to a further suggestion, the current leads are led out vertically from the furnace floor and connected to horizontal power line rails that run below the furnace floor will. In order to achieve that the magne- * o table field in the metal strip is as small as possible, the horizontal anode feeds and Cathode leads are arranged as equally and as large as possible above or below the furnace.
Die Einhaltung der erwähnten Konstruktionsprinzipien hat aber bisher nicht zu einem vollen Erfolg geführt. Die Isolation der Enden der Kathodenbaxren wird durch die Wärmeeinwirkung und durch das Auftreiben des Bodens im Betriebe vorzeitig zerstört. Die gebogene Ausbildung der Kathodenbarren und die senkrechte Herausführung der Stromableitungen führen auch nicht zum Erfolg, wenn nicht gleichzeitig dafür gesorgt wird, daß kein asymme-However, compliance with the construction principles mentioned has not yet been completely successful guided. The insulation of the ends of the cathode beams is made by the action of heat and by the excavation of the soil in the company prematurely destroyed. The curved design of the cathode bars and the vertical lead out of the current leads also do not lead to success, if not at the same time it is ensured that no asymmetrical
für die Schmelzflußelektrolysefor melt electrolysis
von Aluminiumof aluminum
Anmelder:Applicant:
Aluminium - Industrie -Aktien - Gesellschaft, Chippis, Wallis (Schweiz)Aluminum Industry Shares Society Chippis, Valais (Switzerland)
Vertreter: Dr. K. Schwarzhans, Patentanwalt,.
München 19, Romanplatz 9Representative: Dr. K. Schwarzhans, patent attorney.
Munich 19, Romanplatz 9
Beanspruchte- Priorität:
Schweiz vom 9. Juli 1955Claimed priority:
Switzerland from July 9, 1955
Dipl.-Ing. Hans Schmitt, Rheinfelden (Bad.),Dipl.-Ing. Hans Schmitt, Rheinfelden (Bad.),
und Dr. Paul Müller, Pully, Waadt (Schweiz),and Dr. Paul Müller, Pully, Waadt (Switzerland),
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
irisches vertikales Feld im Schmelzraum des Ofens entsteht. Es hat sich auch herausgestellt, daiß es ungünstig ist, die horizontalen Stromleitungsschienen unter dem Ofen entlangzuführen, denn eine Serie aus z. B. zwei nebeneinander verlaufenden Reihen von Elektrolyseöfen bildet eine Stromschleife, in deren Innerem ein verhältnismäßig starkes magnetisches Feld entsteht, das sich dem Feld überlagert, das jeder Ofen für sich selbst ausbildet, und die Öfen durchschneidenden Vertikalkomponenten des magnetischen Feldes dieser Stromschleife werden desto größer, je tiefer die Stromableitungen von Ofen zu Ofen untere halb der Ofenböden angeordnet werden.Irish vertical field in the furnace's melting chamber arises. It has also been found that it is inconvenient to use the horizontal power line rails to run along under the stove, because a series of z. B. two adjacent rows of Electrolysis furnaces form a current loop with a relatively strong magnetic inside A field arises which is superimposed on the field which each furnace forms for itself and which cuts through the furnaces The vertical components of the magnetic field of this current loop become larger, the more lower the current leads from furnace to furnace are arranged lower half of the furnace floors.
Es ist bekannt, daß' bei horizontaler Lage der Stromleitungsschienen längsseitig neben der Ofenwanne das durch die Stromleiter gebildete magnetische Feld eine starke Sättigung des eisernen Ofenmantels bewirkt. Dadurch entstehen wiederum diskontinuierliche Felder, welche im Zusammenwirken mit horizontalen Stromkomponenten im Metall elektromagnetische Kräfte hervorrufen. "It is known that 'with a horizontal position of the power line rails along the side next to the furnace pan the magnetic field created by the conductors saturates the iron furnace shell causes. This in turn creates discontinuous fields, which interact with horizontal Electricity components in the metal cause electromagnetic forces. "
Untersuchungen haben nun ergeben, daß bei Elektrolyseöfen für die Schmelzflußelektrolyse von Aluminium mit horizontal in den Kohleboden eingebetteten geraden kathodischen Stromleitungsschienen (Kathodenbarren) die ■ schädlichen. Auswirkungen der elektromagnetischen Kräfte auf das Bad dadurch verhindert werden können; daß die aus dem Ofen hinausführenden Teile der StromableitungenInvestigations have now shown that in the case of electrolysis furnaces for the melt flow electrolysis of Aluminum with embedded horizontally in the carbon bottom straight cathodic power supply rails (cathode bars) the ■ harmful. effects the electromagnetic forces on the bath can thereby be prevented; that the out Parts of the current leads leading out into the furnace
909530/350909530/350
Claims (6)
barren seitlich nicht mehr als 0,5 m über die äußeren 35 Im Ofen nach Fig. 1 sind die Enden 8 der Kathoden-Seitenflächen der Anode bzw. der Anodengruppe vor- barren 7 an der Stelle ihres Austrittes aus den Kohlesteht, die aus dem Ofen hinausführende Teile der "· blöcken 5, d. h. an der Stelle, die unter der unteren Stromableitungen tiefer liegen als die unterhalb der Längskante der Anode liegt, nach unten abgekröpft. Anode verlaufenden horizontalen Teile der Kathoden- so daß die beiden aus dem Ofen hinausführenden barren und die Stromableitungen mit außerhalb des 40 Enden 8 tiefer liegen als der im Kohleblock 5 unter Ofens parallel zu dessen Längsachse liegenden Strom- der Anode liegende Teil. Äußerhalb des Ofens sind leitungsschienen verbunden sind, die so tief ange- die Kathodenbarren mit den horizontalen Stromordnet sind, daß ihre Oberkante höchstens auf gleicher leitungsschienen 9 verbunden, die seitlich am Ofen so Höhe wie die Unterkante des Ofenmantels, nicht aber tief angeordnet sind, daß ihre Oberkante tiefer liegt mehr als 2 m tiefer als diese liegt. +5 als die Unterkante der Ofenwanne 1.The invention now relates to an electrical with the vertical power supply 3 arranged: lysis furnace of at least 40,000 A for the melt - it dips into the melt 4. The carbon bottom inflow electrolysis of aluminum with horizontal at 3 ° is made of carbon blocks 5. The edges 6 are made of the carbon bottom embedded, under the anode or coal rammed mass. The carbon blocks 5 are under the anode group flat cathode - - ; in the usual way on their lower side with bars, in which electrolysis furnace the horizontal part of the cathode bars 7, 10, 13 running under a longitudinal groove is embedded in which the cathode-anode runs.
bars not more than 0.5 m laterally over the outer 35. In the furnace according to FIG. 1, the ends 8 of the cathode side surfaces of the anode or the anode group are in front of bars 7 at the point where they exit the carbon from the furnace Outwardly extending parts of the "· blocks 5, ie at the point which are lower under the lower current conductors than the one below the longitudinal edge of the anode, bent downwards the current leads with outside of the ends 8 are lower than the part lying parallel to the longitudinal axis of the anode in the carbon block 5 under the furnace. that their upper edge is connected at most to the same line rails 9, which are arranged on the side of the furnace as high as the lower edge of the furnace shell, but not deeply nd that their upper edge is lower, more than 2 m lower than this. +5 as the lower edge of the furnace pan 1.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH1155939X | 1955-07-09 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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DEA23547A Pending DE1059192B (en) | 1955-07-09 | 1955-10-10 | Electrolysis furnace of at least 40,000 A for the fused-salt electrolysis of aluminum |
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FR (1) | FR1155939A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3110660A (en) * | 1960-11-28 | 1963-11-12 | Reynolds Metals Co | Cathode structure for electrolytic reduction cell |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1222270B (en) * | 1958-07-02 | 1966-08-04 | Siemens Ag | Rectangular fused-salt electrolysis furnace with reduced hump effect, especially for the production of aluminum |
-
1955
- 1955-07-09 CH CH338028D patent/CH338028A/en unknown
- 1955-10-10 DE DEA23547A patent/DE1059192B/en active Pending
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1956
- 1956-07-09 FR FR1155939D patent/FR1155939A/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3110660A (en) * | 1960-11-28 | 1963-11-12 | Reynolds Metals Co | Cathode structure for electrolytic reduction cell |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CH338028A (en) | 1959-04-30 |
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