DE1075321B - Kon tinuierliche Elektroden fur Schmelzfluß elektrolysen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

INTERNAT. KL.

C22d

PATENTAMT

A18578VI/40C

ANMELDETAG: 10. AUGUST 1953

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRTPT: 11. PEBRUAK 1960

Die Erfindung betrifft kontinuierliche Elektroden für Schmelzflußelektrolysen, bei denen kohlenstoffhaltiges Material an dem einen Ende der Elektrode zugefügt wird, um das am entgegengesetzten Ende verbrauchte Material zu ersetzen, und ein Verfahren zum Ausgleichen des eintretenden Materialverbrauchs.

Es sind kontinuierliche Elektroden bekannt, die aus vorgebrannten, übereinander angebrachten Kohleblöcken bestehen, die in einer Reihe von vertikalen Säulen angeordnet und in den einzelnen Säulen durch ein kohlenstoffhaltiges Bindemittel miteinander verbunden sind (damit außer einer mechanisch festen Verbindung auch ein sicherer Stromübergang zwischen den Kohleblöcken gewährleistet ist), so daß quer durch jede Säule Fugen führen. Bekannt ist ferner, die Kohleblöcke einer solchen Säule gegenüber den Kohleblöcken einer benachbarten Säule (und damit auch die Fugen der Säulen gegeneinander) zu versetzen.

Gemäß vorliegender Erfindung werden nun.kontinuierliche Elektroden für Schmelzflußelektrolysen vorgeschlagen, die aus einer Vielzahl von vertikalen Säulen kohlenstoffhaltigen Materials bestehen, wobei die einzelnen Säulen aus Blöcken kohlenstoffhaltigen Materials zusammengesetzt sind, das bei einer höheren als der normalen Betriebstemperatur der Elektrode erhitzt worden ist, und wobei die Blöcke in den Säulen übereinanderliegen, die aneinanderstoßenden Blöcke in den einzelnen Säulen durch ein kohlenstoffhaltiges Bindemittel miteinander verbunden sind, so- daß quer durch jede Säule gehende Verbundstellen (Fugen) entstehen, die gegen die Fugen angrenzender Säulen versetzt sind, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Säulen durch ein kohlenstoffhaltiges Bindemittel zwischen den aneinanderstoßenden Säulen zu einer Einheit verbunden sind und jede der vorhandenen Säulen eine senkrecht von oben nach unten durch die Säule führende Höhlung aufweist, die durch paßgerechte Löcher in den Blöcken der Säule gebildet wird, wobei der aus allen diesen Säulen gebildete zusammengesetzte kohlenstoffhaltige Körper an vertikal angebrachten stromführenden Stäben hängt, die in die Höhlungen hineinreichen und in ihnen befestigt sind.

Bei den in der deutschen Patentschrift 747 216 beschriebenen Elektroden haben die einzelnen Blöcke der Säulen kein Loch, das mit dem Loch des angrenzenden Blockes zusammenpaßt, so daß eine senkrechte Höhlung entsteht. Jeder Block weist vielmehr nur ein senkrechtes Loch in seinem obersten Teil auf, in dem der stromführende Stab angebracht ist. Bei dieser Bauart können die unteren Enden der Stäbe nicht so dicht an die unterste Säulenfläche herangebracht werden, wie wenn die senkrechte Höhlung durch die ganze Länge der Säulenblöcke hindurchreicht. Ein be-Kontinuierliche Elektroden
für Schmelzflußelektrolysen

Anmelder:

Aluminium Company of America,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 12. August 1952

Brocks Sanford Liles, Badin, N. C. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

sonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, daß die unteren Enden aller Stäbe praktisch in der gleichen Höhe liegen. Wenn man auf diese Weise das untere Ende des stromführenden Stabes dicht an die unterste Fläche der Elektrode heranbringt, wird der elektrische Wirkungsgrad derselben erheblich verbessert, und wenn man die unteren Enden aller Stäbe auf gleiche Höhe bringt, sind die elektrischen Eigenschaften an der untersten Fläche der Elektrode gleichmäßiger. Über der untersten querlaufenden Fuge in einer jeden Säule sind die Stäbe elektrisch leitend mit der jeweiligen Säule verbunden. Aus diesem Aufbau sich weiterhin ergebende Vorteile werden noch beschrieben.

Die hier zu verwendenden Blöcke können in bekannter Weise hergestellt werden, wobei man Koks oder ein verkoktes Material und ein Bindemittel, z. B. Teer oder Pech, miteinander vermischt, die Mischung formt und sie dann bei erhöhter Temperatur backt, um flüchtige Stoffe abzutreiben, die Dichte des Gemisches zu erhöhen und die Blöcke zu guten elektrischen Leitern zu machen. Die Elektrode besteht also aus einer Vielzahl von vertikalen Säulen solcher Blöcke, die in den einzelnen Säulen übereinanderliegen und miteinander verbunden sind. In ähnlicher Weise sind auch die aneinanderstoßenden Säulen der Blöcke miteinander verbunden.

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Zur Verbindung der Blöcke und der Säulen in der eben beschriebenen Art wird ein Bindemittel benutzt, das sich beim Backen in eine harte, elektrisch leitende Substanz bei Temperaturen verwandelt, auf die die Elektrode beim Gebrauch erhitzt wird. Als ein solches Bindemittel eignet sich gut ein Gemisch, das aus 65Vo feingemahlenem Erdölkoks und 35% Kohlenteer besteht. Obwohl dieses Bindemittel eine starke und leitende Verbindung zwischen den Blöcken herstellt, ist es gewöhnlich nicht so stark und so gut leitend wie die Blöcke selbst. Um zu vermeiden, daß das Bindemittel eine Fläche höheren Widerstandes mitten durch die Elektrode hindurch erzeugt, und um auch den Aufbau soweit als möglich zu verstärken, sind die horizontalen Verbindungen zwischen den Blöcken in den einzelnen Säulen der Elektrode so angeordnet, daß sie mit den horizontalen Verbindungen der anstoßenden Säulen nicht zusammentreffen, sondern gegen sie versetzt sind.

Die einzelnen Säulen weisen eine oder mehrere vertikale Höhlungen auf, die durch ausgerichtete Löcher in den Blöcken gebildet werden, aus denen die Säule besteht. In diese Höhlungen ragen nach unten Kontaktstäbe hinein, um der Elektrode Strom zuzuführen; diese Stäbe sind mit der Elektrode durch das Bindemittel in den Höhlungen verbunden. Diese Kontaktstäbe reichen über die oberste Fläche der Elektrode hinaus und werden von einem Träger gehalten, der diesen Stäben auch elektrischen Strom zuführt.

Im selben Maße, wie die untere Fläche der Elektrode im Betrieb wegbrennt, wird die Elektrode heruntergelassen, um das untere Ende von ihr immer in der gewünschten Höhe zu halten. Dann werden weitere Blöcke aus kohlenstoffhaltigem Material in regelmäßigen Abständen oben auf der Elektrode mit Hilfe des Bindemittels aufgebracht, um das am unteren Ende der Elektrode weggebrannte Material zu ersetzen. Erfmdungsgemäß wird ein Verfahren zum Ausgleichen des Materialverbrauchs am Boden der neuen Elektrode bei deren Betrieb vorgeschlagen, das darin besteht, daß man die stromführenden Stäbe in regelmäßigen Zeitabständen aus ihren Höhlungen herauszieht, Blöcke kohlenstoffhaltigen Materials mit Hilfe eines kohlenstoffhaltigen Bindemittels oben auf jeder einzelnen Säule und den Seitenwänden angrenzender Säulen befestigt, während die Stäbe herausgezogen sind, daß man in die Höhlungen, aus denen die Stäbe herausgezogen worden sind, ein kohlenstoffhaltiges Bindemittel einbringt, daß man anschließend die herausgezogenen Stäbe durch die Löcher in den aufgesetzten Blöcken in die jeweiligen Höhlungen einführt und so in das Bindemittel drückt, daß das untere Ende des Stabes höher steht als vor dem Herausziehen, und daß man das kohlenstoffhaltige Bindemittel erhitzt, um die aufgesetzten Blöcke miteinander und die Stäbe mit den Blöcken zu verbinden. Um also die Ergänzung der Elektrode in dieser Weise durchführen zu können, werden die Stäbe aus der Elektrode entfernt — nachdem selbstverständlich zuvor der Strom abgeschaltet worden ist —, indem man sie zuerst um ihre Längsachse dreht, um sie von der Elektrode abzulösen, wonach sie aus der Höhlung herausgehoben werden. Dann wird Bindemittel auf dem obersten Block der Säule aufgetragen, aus der der Stab entfernt worden ist, und ein neuer Block kohlenstoffhaltigen Materials mit einer durchgehenden öffnung auf dieses aufgetragene Bindemittel gesetzt. Es muß so viel Bindemittel angewandt werden, daß unter dem Gewicht des neu aufgesetzten Blocks genügend Bindemittel in den Raum zwischen dem neu aufgesetzten Block und den seitlich angrenzenden Blöcken gepreßt wird, um alle diese Blöcke fest miteinander zu verbinden. Gegebenenfalls jedoch kann auch ein Teil oder das gesamte Bindemittel für die vertikale Verbindung erst hineingegeben werden, wenn der neu aufgesetzte Block eingepaßt worden ist. Das erwähnte Loch in diesem neuen Block paßt in der Senkrechten genau in die Höhlung, aus der der Stab entfernt wurde, so daß durch diesen neuen Block diese Höhlung nach oben weiter ausgebildet wird.

In die Höhlung wird Bindemittel eingefüllt, worauf der Stab wieder in die Säule eingesetzt wird, so daß der untere Teil sich bis zur gewünschten Höhe in der Elektrode in das Bindemittel hinein erstreckt. Es muß so viel Bindemittel in die Höhlung eingeführt werden, daß das untere Ende des Stabes gut darin eingebettet ist, wenn er wieder in die Elektrode bis zur gewünschten Höhe eingesetzt wird. Es ist ferner empfehlenswert, daß die Höhlung reichliche Mengen Bindemittel enthält, damit nach Wiedereinsetzung des Stabes das Bindemittel wenigstens bis über die unterste horizontale Verbindung — am besten über alle Verbindungen — der Säule hinwegquillt und nach dem Backen in der oder den Verbindungen wie ein Dübelzapfen wirkt.

Der Stab wird dann wieder mit seinem Träger verbunden. Das Bindemittel verbackt mit dem unteren Teil des Stabes und der Elektrode schnell und fest, wodurch eine gute mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem Stab und der Elektrode hergestellt wird. In ähnlicher Weise verbackt auch das Bindemittel zwischen den Blöcken zu einer harten, festen und leitenden Verbindung.

Man verfährt so beim Aufbau jeder zusätzlichen Blockreihe der Elektrode und kann so in sehr kurzer Zeit Blöcke auf alle Reihen bzw. Säulen aufbringen und alle Stäbe wieder einsetzen. Während das Verfahren bei einer Blocksäule durchgeführt wird, wird die Elektrode durch die Stangen der anderen Säulen gehalten.

Die auf die jeweiligen Säulen in der Elektrode aufgesetzten Blöcke müssen die richtige Höhe haben, um die obenerwähnte Zickzackverbindung in der Horizontalen bei den aneinanderstoßenden Blockreihen zu ergeben. Beim Wiedereinsetzen in die Elektrode werden die Stäbe so· eingebracht, daß ihre unteren Enden alle ungefähr in der gleichen Horizontalen liegen. Unter diesen Umständen wird in dem unteren Teil der Elektrode eine praktisch gleichmäßige Stromverteilung erzielt. Man kann auch mehr als einen Stab je Blocksäule anwenden, in welchem Falle alle Stäbe der betreffenden Säule entfernt werden, ehe ein neuer Block mit der richtigen Zahl von Löchern aufgesetzt wird. Wenn es beim Betrieb erforderlich wird, die Stäbe in der Elektrode auf ein höheres Niveau zu heben, ohne neue Blöcke hinzuzufügen, kann das in der soeben beschriebenen Weise erfolgen, nur entfällt das Festmachen der neuen Blöcke an der Elektrode.

Um die Elektrode an den Seiten gegen Oxydation zu schützen, ist sie mit einer Hülle umgeben, die nicht dicht an der Elektrode anliegt, so daß diese gegebenenfalls heruntergelassen werden kann. Vorzugsweise ist diese Hülle mit einer elastischen Ausbuchtung versehen, die nach innen vorspringt und die Seitenwand der Elektrode berührt, wodurch der Luftzutritt in dem Raum zwischen der Hülle und der Elektrode versperrt ist und gleichzeitig Gase im Ofen aus diesem Raum zwischen der Elektrode und der Hülle nicht entweichen können. Ein Teil der Hülle kann dabei als

Rohrleitung zur Sammlung von Gasen dienen, die in dem Ofen erzeugt werden.

Die Zeichnung erläutert eine Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einem elektrischen Ofen oder einer elektrischen Zelle, die zur Erzeugung von Aluminium durch elektrolytische Reduktion von Tonerde in einem Bad geschmolzener Fluoride dient. Diese Bäder sind bekannt, so daß sich die Beschreibung ihrer Zusammensetzung erübrigt. In der Zeichnung ist die Zelle in der üblichen Weise zusammengebaut. Sie besteht aus einem Metallgehäuse 1, der Isolierung 2, einer Kohlenstoffauskleidung 3 und den Kathodenstäben 4. Die Anode 5 der Zelle besteht aus einer Reihe von vertikalen Säulen 6 aus Kohleblöcken 7, die übereinandergeschichtet sind. Die benachbarten Blockreihen sind in der Senkrechten miteinander durch eine dünne Schicht aus kohlenstoffhaltigem Bindemittel verbunden; in der gleichen Weise sind die aneinanderstoßenden Blöcke jeder einzelnen Reihe in der Horizontalen durch eine gleiche Bindemittelschicht miteinander verbunden. Dabei sind die Blöcke einer jeden Reihe so angebracht, daß die horizontalen Verbindungen der aneinanderstoßenden Säulen gegeneinander versetzt sind.

Die die Säulen 6 bildenden Blöcke sind in der Senkrechten durchbohrt, wobei die Öffnungen in den Blöcken in jeder Säule so' ausgerichtet sind, daß sie eine Höhlung bilden, die sich durch die ganze Säule erstreckt. In diese Höhlungen werden die metallischen Kontaktstäbe 8 gesteckt und mit den Blöcken 7 durch das kohlenstoffhaltige Bindemittel verbunden, das sich nach oben um den Kontaktstab herum ausbreitet, wie das bei 9 angezeigt ist. Die unteren Enden der Stäbe liegen alle praktisch in der gleichen Horizontalen. Diese Kontaktstäbe sind mit der elektrischen Sammelschiene 10 durch die Klemmen 11 verbunden, die sich an dieser Sammelschiene befinden. Demzufolge dient die Sammelschiene sowohl zum Halten der Anode als auch zur Zuführung des elektrischen Stromes durch die Stäbe 8. Die Sammelschiene 10, die mit einer (nicht gezeigten) Stromquelle verbunden ist, wird von einer Schraubenwinde 12 getragen, die auf einem Querbalken 13 angebracht ist und durch ein Rad 14 betrieben wird. Mit Hilfe der Schraubenwinde kann die Sammelschiene gehoben oder gesenkt werden, wodurch die Lage der Anode mit Bezug auf das geschmolzene Metall in der Zelle eingestellt werden kann, wie das in der Praxis bekannt ist.

Die Seitenwand der Anode ist gegen die Luft durch eine Metallhülle 15 geschützt, die von den an dem Balken 13 befestigten Stäben 16 getragen wird und die die Anode in einem Teil ihrer Höhe umgibt. Diese Hülle befindet sich in geringer Entfernung von der Anode, trägt aber ein nach innen vorspringendes Metallblech 17, das die Anode umfaßt und die Seitenwand berührt, wodurch verhindert wird, daß Luft oder Ofengase durch diesen Raum zwischen der Hülle und der Anode dringen. Dieser Metallblecheinsatz 17 ist biegsam und federt, so daß er immer mit der Seitenwand der Anode in Berührung steht, aber dennoch die Bewegung der Anode gestattet, ohne daß diese beschädigt wird. Zwischen die Anodenwand und den oberen Teil dieses die Wand berührenden Blecheinsatzes 17 kann ein geeignetes Material 18 ·— z. B. Kryolith, Tonerde, Werg oder kohlenstoffhaltiges Bindemittel — gebracht werden, um eine weitere Gasdichtung zu schaffen.

Die Anode reicht bis in die Schicht 19 der geschmolzenen Fluoride, die gelöste Tonerde der Zelle enthält. Das in der Zelle erzeugte geschmolzene Aluminium sammelt sich unter dieser Schicht an. Der untere Rand der Hülle 15 berührt die verfestigte Kruste 20 auf der Oberfläche der Schicht 19, und eine Schicht 21 aus Tonerde bedeckt diese Kruste und den unteren Teil der Hülle, wodurch dieser untere Teil und die Kruste und die darauf befindliche Tonerde eine Abdichtung ergeben, durch die die in der Zelle erzeugten Gase nicht entweichen können. Man kann auch eine Abdichtung dadurch schaffen, daß man den unteren Rand der Hülle in die Schicht 21 einbettet, ohne die Kruste 20 zu berühren.

Die erwähnten Ofengase bestehen aus einem Gemisch von CO, CO₂ und fluorhaltigen Verbindungen. Die Hülle 15 enthält ein Rohr 22, das sich um den oberen Teil der Hülle erstreckt und zur Sammlung und Entfernung der genannten Gase dient. Diese Gase steigen durch den Raum zwischen der Anode und der Hülle nach oben und treten durch eine Öffnung 23 in der Hülle in das erwähnte Rohr ein. Aus diesem Rohr entweichen die Gase durch den Auslaß 24. Mit Hilfe der Gassammeivorrichtung der eben beschriebenen Art werden die heißen Zellengase, die in den oberen Teil der Hülle geführt werden, zur Heizung der Anode und insbesondere zum Backen des kohlenstoffhaltigen Bindemittels benutzt, wodurch elektrische Energie eingespart wird.

Um die weggebrannten unteren Enden der in Betrieb befindlichen Anode zu ersetzen, werden in regelmäßigen Abständen auf den oberen Flächen der verschiedenen Säulen 6 der Anode weitere Blöcke aus Anodenmaterial aufgesetzt. Um das durchführen zu können, wird bei der betreffenden Blocksäule in der Elektrode der Kontaktstab 8 aus der Klemme an der Sammelschiene 10 gelöst und der Stab aus dem Bindemittel losgebrochen, indem man ihn um die eigene Achse dreht. Der Stab wird dann aus der Anode herausgehoben, anschließend wird ein Block aus kohlenstoffhaltigem Material, wie es in der Anode benutzt wird, oben auf der Säule befestigt, worauf die aneinanderstoßenden Blöcke benachbarter Reihen in der gleichen Weise miteinander verbunden werden. Ein Loch führt senkrecht durch den neuen Block, der so aufgesetzt wird, daß er die vorhandene Höhlung, aus der der Kontaktstab entfernt wird, nach oben verlängert. Vorzugsweise sind die Ober- und Unterflächen der Blöcke gerillt, so· daß sie zusätzliche Ausrichtungen in beiden miteinander zu verbindenden Blöcken aufweisen, wodurch nicht nur die richtige Lagerung der Blöcke übereinander erleichtert, sondern auch eine stabilere Verbindung erreicht wird.

In die vertikale Höhlung in der Säule wird ungebackenes kohlenstoffhaltiges Bindemittel gegeben, dann wird der Kontaktstab wieder in die Säule eingesetzt und nach unten in das Bindemittel hineingedrückt, ehe sich dieses verfestigt hat. Von dem Bindemittel wird so viel in die Höhlung gegeben, daß das untere Ende des Kontaktstabes in die gewünschte Entfernung gegenüber der früheren Lage in der Anode gebracht werden kann. Vorzugsweise wird so viel Bindemittel eingebracht, daß ein Teil von ihm zwischen den Kontaktstab und der Seitenwand über die neugebildete horizontale Verbindung in der Säule hinausgepreßt wird. Das obere Ende des Kontaktstabes kann danach mit Hilfe der Klemme 11 wieder an der Sammelschiene 10 befestigt werden. Das Bindemittel in der Höhlung verfestigt sich schnell in nur wenigen Minuten an dem Kontaktstab und an der Anode, und es entsteht eine gute elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem Stab und der Anode. In ähnlicher Weise erhärtet das Bindemittel

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zwischen den aneinanderstoßenden Blöcken, wodurch eine harte, elektrisch leitende Verbindung entsteht.

In der oben beschriebenen Weise wird jede der Säulen 6 ergänzt, dann werden die Stäbe 8 wieder so eingebracht, daß alle ihre unteren Enden praktisch in der gleichen Ebene liegen. Die auf den Säulen aufgesetzten neuen Blöcke müssen die richtige Höhe haben, damit die jeweils nebeneinanderliegenden Säulen in der Höhe gegeneinander versetzt sind, so daß die bei Zusatz weiterer Blöcke entstehenden Verbindungen in der gleichen Weise ebenfalls gegeneinander versetzt sind.

Es ist erforderlich, daß die in Zellen zur elektrolytischen Herstellung von Aluminium aus Tonerde benutzten Kohlenstoffanoden bei einer Temperatur gebacken werden, die etwas höher als diejenige liegt, bei der die Anoden unter normalen Bedingungen betrieben werden, um auf diese Weise den gewünschten Grad elektrischer Leitfähigkeit, den höchsten Widerstand gegenüber dem Abbrennen und die geringste Gasentwicklung aus der Anode zu erreichen. Die oben beschriebene kohlenstoffhaltige Anode besteht aus Blöcken, die bei einer solchen Temperatur vorgebacken worden sind. Dadurch können, da nur das Bindemittel eine Ausnahme darstellt, die genannten Vorteile der bei solchen Temperaturen gebackenen Anoden erreicht werden. Der Anteil des angewandten und zu backenden Bindematerials in der Anode während des Betriebes der Zelle ist im Verhältnis zu klein und unbedeutend, als das er die genannten Vorzüge beeinflussen könnte.

Gem'iiß dieser Erfindung hergestellte Kohleelektroden des kontinuierlichen Typs haben aber noch weitere Vorteile. Bei der elektrolytischen Herstellung von Aluminium unter Verwendung einer solchen Elektrode an Stelle einer nichtkontinuierlichen vorgebackenen Elektrode von vergleichbarer stromführender Kapazität wird hier z. B. eine wesentliche Ersparnis an pro Kilogramm erzeugten Aluminiums verbrauchten Kilowattstunden erreicht. Außerdem kann der Kohleverbrauch pro Kilogramm erheblich verringert werden.

Während der elektrolytischen Erzeugung des Aluminiums wird unter der Anode Gas entwickelt. Dieses Gas sammelt sich im allgemeinen, insbesondere wenn Anoden großen Querschnittes benutzt werden, unter der Anode an und stört den Wirkungsgrad des Verfahrens. Mit Anoden des oben beschriebenen Typs jedoch wird das Bindemittel zwischen den aneinanderstoßenden Säulen bei einer tieferen Temperatur als die Blöcke selbst gebacken, so daß es weniger dicht als die Blöcke ist. Es wird demzufolge auch etwas schneller verbraucht als die Blöcke. Dann runden sich die unteren Kanten der untersten Blöcke, wie das bei 26 in der Zeichnung angegeben ist, anscheinend auf Grund des Abbrennens dieser Kanten und ihrer Erosion durch das geschmolzene Metall ab. Aus diesen Gründen bilden sich die Kanäle 27 zwischen den Blockreihen. Diese Kanäle reichen von unten in die Anode hinein und dienen als Entweichungswege für das Gas unter der Anode.

In der Zelle hergestelltes Aluminium sammelt sich im unteren Teil der Zelle an; die geschmolzene Aluminiumschicht ist mit 28 bezeichnet. Das Aluminium kann nach bekannten Verfahren aus der Zelle entfernt werden.

Es können zahlreiche Abänderungen der erläuterten Apparatur vorgenommen werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

So kann z. B. mehr als ein Kontaktstab für jede Säule 6 vorgesehen sein, wenn die Breite der Säule das vorteilhaft erscheinen läßt. Ferner kann eine zweite Säulenreihe von Blöcken vor der in der Zeichnung angegebenen Reihe befestigt werden, um die Breite der ganzen Elektrode zu vergrößern. In diesem Fall ist es erforderlich, daß die horizontalen Verbindungen in den angrenzenden Säulen der zweiten Reihe sich wiederum, wie oben beschrieben, gegeneinander versetzt befinden und daß die horizontalen Verbindungen in aneinanderstoßenden Säulen der beiden Reihen aus den gleichen Gründen gegeneinander versetzt sind. Für die Säulen der zweiten Reihe können ebenfalls vertikale Kontaktstäbe vorgesehen sein. Ferner können auf diese Säulen in der beschriebenen Weise neue Blöcke aufgesetzt werden, und die Kontaktstäbe sind in beiden Reihen so eingesetzt, daß ihre unteren Enden praktisch in der gleichen Horizontalen in der Elektrode verlaufen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kontinuierliche Elektrode für Schmelzflußelektrolysen, die aus einer Vielzahl von vertikalen Säulen kohlenstoffhaltigen Materials besteht, wobei die einzelnen Säulen aus Blöcken kohlenstoffhaltigen Materials zusammengesetzt sind, das bei einer höheren als der normalen Betriebstemperatur der Elektrode erhitzt worden ist, und wobei die Blöcke in den Säulen übereinanderliegen, die aneinanderstoßenden Blöcke in den einzelnen Säulen durch ein kohlenstoffhaltiges Bindemittel miteinander verbunden sind, so daß querdurch jede Säule gehende Verbundstellen (Fugen) entstehen, die gegen die Fugen angrenzender Säulen versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen durch ein kohlenstoffhaltiges Bindemittel zwischen den aneinanderstoßenden Säulen zu einer Einheit verbunden sind und jede der vorhandenen Säulen eine senkrecht von oben nach unten durch die Säule führende Höhlung aufweist, die durch die paßgerechten Löcher in den Blöcken der Säule gebildet wird, wobei der aus allen diesen Säulen gebildete zusammengesetzte kohlenstoffhaltige Körper an vertikal angebrachten stromführenden Stäben hängt, die in die Höhlungen hineinreichen und in ihnen befestigt sind.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden aller Stäbe praktisch in der gleichen Höhe liegen.

3. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe über der untersten querlaufenden Fuge in der Säule elektrisch leitend mit ihren jeweiligen Säulen verbunden sind.

4. Verfahren zum Ausgleichen des Materialverbrauchs am Boden einer Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3 bei deren Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß man die stromführenden Stäbe in regelmäßigen Zeitabständen aus ihren Höhlungen herauszieht, Blöcke kohlenstoffhaltigen Materials mit Hilfe eines kohlenstoffhaltigen Bindemittels oben auf jeder einzelnen Säule und den Seitenwänden angrenzender Säulen befestigt, während die Stäbe herausgezogen sind, daß man in die Höhlungen, aus denen die Stäbe herausgezogen worden sind, ein kohlenstoffhaltiges Bindemittel einbringt, daß man anschließend die herausgezogenen Stäbe durch die Löcher in den aufgesetzten Blöcken in die jeweiligen Höhlungen einführt und so in das Bindemittel drückt, daß das

untere Ende des Stabes höher steht als vor dem Herausziehen, und daß man das kohlenstoffhaltige Bindemittel erhitzt, um die aufgesetzten Blöcke miteinander und die Stäbe mit den Blöcken zu verbinden.

10

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 723 448, 747 216, 159;

deutsche Patentanmeldung V 3556 VI/40 c (bekanntgemacht am 5. 6.1952).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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