DE1146260B - Ofen fuer die Schmelzflusselektrolyse zur Gewinnung von Metallen, insbesondere von Aluminium, und Verfahren zum Betrieb eines solchen Ofens - Google Patents

Description

Bisher wird Aluminium ausschließlich in Elektrolyseöfen hergestellt, die vorgebrannte Blockanoden oder selbstbackende kontinuierliche Anoden (Söderberganoden) verwenden (vgl. Fig. 1). Die Anoden 2 sind immer nur teilweise in die Elektrolytschmelze 1 aus Kryolith und darin gelöster Tonerde eingetaucht; der Strom fließt von oben aus einer Metall-Leiterschiene 3 über Eisenstäbe bzw. Kontaktbolzen 4 zu, die in inniger Berührung mit der Anodenkohle stehen, tritt aus der waagerechten untergetauchten Bodenfläche 5 der Anode aus, geht dann durch die Badschmelze und tritt in die Kathode ein, die durch den stromleitenden Kohleboden 6 des Ofens, der von einer flüssigen Aluminiumschicht 7 überdeckt ist, gebildet wird. Der Strom wird über Eisenkathoden 8 abgeleitet, die mit der Kohlekathode in inniger Berührung stehen. Die ganze Ofenwanne ist thermisch nach außen durch feuerfeste Isolierschichten 9 isoliert, die von einer festen Metallwand 11 umgeben und seitlich von der Schmelze durch Kohlewände (Randkohle) 10 getrennt sind.

Die Entfernung zwischen Kohleanode und flüssiger Aluminiumkathode wird auf einen bestimmten Wert eingestellt und durch mechanisches Heben oder Senken einer (nicht dargestellten) Anodenhubwinde etwa konstant gehalten. Dieser »Regelabstand« liegt bei den üblichen Aluminiumöfen gewöhnlich zwischen 3,5 und 9 cm.

Wenn der Tonerdegehalt des Bades unter einen gewissen Grenzwert sinkt, tritt der sogenannte Anodeneffekt ein, und die Spannung des Ofens schnellt plötzlich von etwa 5 V auf gewöhnlich ungefähr 40 bis 50 V empor. Es ist dann notwendig, mit mechanischen Mitteln die Kruste auf der Badoberfläche zu zerbrechen und weitere Tonerde in das Bad einzuführen.

Die durch die Badoberfläche frei werdenden Gase (gewöhnlich CO₂ und CO sowie flüchtige Kohlenwasserstoffe aus der Verkokung der in die Söderberganoden nachgefüllten Elektrodenmasse) werden abgesaugt, die anwachsende kathodische Metallschicht wird periodisch bis auf eine Restmenge abgezogen, und auch die Auswechslung der verbrauchten Blockanoden oder das Herausreißen und Neueinstellen der Kontaktbolzen und das Aufgeben der grünen Elektrodenmasse bei der kontinuierlich arbeitenden Söderberganode muß periodisch vorgenommen werden.

Die bekannten Öfen und Verfahren für die Elektrolyse der Tonerde haben erhebliche Nachteile. Man arbeitet noch mit hauptsächlich elektrisch sehr niedrigen Wirkungsgraden von z. B. unter 35%. Die Öfen sind kompliziert und teuer, und die Leistung ändert Ofen für die Schmelzflußelektrolyse

zur Gewinnung von Metallen,

insbesondere von Aluminium, und Verfahren zum Betrieb eines solchen Ofens

Anmelder:

Montecatini, Soc. Gen. per l'Industria

Mineraria e Chimica

und Dr.-Ing. Giuseppe de Varda,

Mailand (Italien)

Vertreter: Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dr. phil. Dr. techn. J. Reitstötter, Patentanwalt, München 15, Haydnstr. 5

Beanspruchte Priorität:
Italien vom 19. Januar 1954 (Nr. 641)

Dr.-Ing. Giuseppe de Varda, Mailand (Italien),
ist als Erfinder genannt worden

sich nicht nur von Ofen zu Ofen, sondern auch in derselben Einheit mit der Zeit, sowohl periodisch als auch sprungweise.
Der hohe spezifische Energieverbrauch bildet einen

der größten Nachteile der heutigen Öfen. Durchschnittlich ist es unmöglich, im Betrieb 18 kWh Gleichstrom je Kilogramm Al zu unterschreiten (beinahe 20 kWh Wechselstrom), wenngleich man für kurze Zeitspannen einem »Optimum« bei 16 kWh/kg

nahekommen kann. Bei Annahme einer elektrolytischen Zersetzungsspannung von ungefähr 1,3 bis 1,7 V und einem theoretisch verlangten Strom von 3000 A würde bei der obigen Arbeitsweise der Verbrauch theoretisch zwischen 4 und 5 kWh/kg schwanken. Da die Stromausbeute praktisch 80 bis 90% beträgt, beruht die Energievergeudung hauptsächlich auf dem Spannungsabfall beim Stromdurchgang durch die gewöhnlichen Öfen. In der Tat arbeiten diese Öfen normalerweise mit mittleren Spannungen zwisehen 4,5 und 6 V.

Die Notwendigkeit, mit nicht zu hohen anodischen Stromdichten zu arbeiten (0,6 bis 1,1 A/cm² waage-

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abgebrannten Anoden zugänglich sind, wobei die anodische Elektrodenfläche nach unten und die kathodische nach oben gewandt ist und wobei ferner für jeden Spalt ein selbständiger unterer Sammelraum 5 für das anfallende Metall sowie eine obere Gaskammer vorgesehen sind, wobei die Sammelräume und Gaskammern mit den Spalten in Verbindung stehen, und daß ortsfeste Mittel zum Zu- und Abführen des elektrischen Stroms vorgesehen sind, die mit den beiden

zugeben. Die wenig rationelle Bauart und Schaltungsmöglichkeit der gegenwärtigen öfen belastet aber trotzdem ungünstig den Einheitspreis der elektrischen Maschinen.

Weiterhin ist die Anzahl der heutzutage das Verfahren wesentlich beeinflussenden Betriebsvariablen zu groß; in der Praxis ist es sehr schwer, dieselben genügend lange Zeit konstant oder beinahe konstant

rechte anodische Oberfläche), um den spezifischen Energieverbrauch in den genannten Grenzen zu halten, zwingt zur Anwendung großer anodischer Oberflächen. Andererseits ist man genötigt, zur Einhaltung des Wärmehaushaltes sehr hohe Stromstärken anzuwenden (30 000 bis 50 000 A und darüber). Das Mißverhältnis zwischen hohen Stromstärken und niedrigen Spannungen hat Anlaß gegeben, ungefähr hundert Öfen nebeneinander und gleichzeitig mit

mehr als einem Umformer oder Gleichrichter parallel io Endelektroden verbunden sind, sowie ein Gehäuse zu schalten und beinahe konstante Stromstärken ab- aus einem den Strom nicht oder wenig leitenden

Werkstoff. In dieser Beschreibung und den Patentansprüchen werden unter »ortsfesten« Elektroden solche Elektroden bzw. Blöcke verstanden, bei denen jeweils zwei bestimmte, beliebig gewählte Punkte nicht nur ein und derselben Elektrode, sondern auch je ein beliebiger Punkt der einen Elektrode in bezug auf einen beliebigen Punkt der betreffenden gegenpoligen Elektrode jeweils einen Abstand aufweisen,

zu halten. Dies gilt sogar für die Variable »Regelab- 20 der ständig unverändert bleibt und auch keinen vorstand«. Insbesondere sind hier drei untereinander zu- übergehenden Änderungen im Lauf des Betriebes

bzw. der Bedienung unterworfen ist, während der Abstand zwischen den freien Flächen, also der Regelabstand, periodischen Änderungen unterworfen ist, z. B. wenn er durch das elektrolytische Abtragen der Anode wächst.

Unter den Begriff »Kohle« fallen kohleartige bzw. kohlehaltige Elektrod&nwerkstoffe, beispielsweise die üblichen amorphen Kohleagglomerate, Graphit,

löschen, Badzusätze, Bedienung der Kontakt- _3o Massen, die einen überwiegenden Anteil des chebolzen usw.); mischen Elements Kohlenstoff oder der kohleartigen

Stoffe enthalten.

Unter »Zelle« wird jener Teil des Elektrolyseofens verstanden, der an der Elektrolyse unmittelbar teilnimmt, also vor allem die aktiven Elektrodenflächen oder -schichten und der mit Badflüssigkeit angefüllte Elektrolysespalt, ferner die untere Kammer. Der Ausdruck »Ofen« bezeichnet hingegen nicht nur die Zellen, sondern die Gesamtheit auch aller anderen

weise für diese neue Ofenart angegeben, die einen 40 Teile, aus denen der Ofen besteht, nämlich das Gesehr niedrigen Verbrauch an elektrischer Energie und häuse, einen Großteil der Elektrodenkörper, die meandere Kostenminderungen bewirkt. Weitere Zwecke taHischen »Kontaktbolzen«, die Deckel usw.
der Erfindung liegen darin, die mittelbaren und un- Ein Mehrzellenofen gemäß der Erfindung ist durch

mittelbaren Anlagekosten herabzusetzen, der Herstel- eine Mehrzahl einander ähnlicher Zellen mit selblung eine größere Elastizität zu verleihen und die 45 ständigen unteren MetaUsammelräumen und eventuell Leistung der Anlagen beliebig zu gestalten; es ist mit oberen Gaskammern gekennzeichnet, wobei die nicht mehr zwingend nötig, sehr hohe Mindestlei- mit der betreffenden Sammel- und Gaskammer in stangen (z. B. 20 000 bis 80 000 t im Jahr) zu er- Verbindung stehenden selbständigen Zellen- oder reichen, um die Wirtschaftlichkeit einer neuen Anlage Elektrolysierspalte, mit Ausnahme der zwei an den zu sichern; andere Merkmale der Erfindung ergeben 50 beiden Ofenenden liegenden Spalte, durch aus ortssich aus der folgenden Beschreibung. festen Kohleblöcken bestehende bipolare Elektroden-

Die Elektrolysezelle bzw. der gegebenenfalls aus Zwischenglieder ohne metallische Leiter, d. h. also mehreren zusammengefaßten Zellen gebildete Elek- ohne Kontaktbolzen gebildet sind, welche jeweils auf trolyseofen gemäß der Erfindung dient für die der einen Seite eine aufgebrachte Anodenschicht und Schmelzflußelektrolyse zur Gewinnung von Metallen, 55 auf der entgegengesetzten Seite eine Kathodenfläche die schwerer als das Schmelzflußbad sind und flüssig aufweisen. Diese Elektrodenzwischenglieder sind anfallen, insbesondere für die Gewinnung von Alu- zwischen zwei mit ortsfesten Kontaktbolzen besteckten, minium, und weist bei der Elektrolyse sich ver- an den Enden des Mehrzellenofens angeordneten und brauchende und/oder abbrennende Anoden auf. Der als Endanode bzw. als Endkathode dienenden Kohle-Ofenist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß 60 blöcken, aneinandergereiht.

er zwei oder mehr mit Abstand aneinandergereihte, Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum

bei mehr als zwei Elektroden in bipolarer Schaltung Betrieb solcher Öfen, das im wesentlichen dadurch angeordnete ortsfeste Elektrodenblöcke enthält, die gekennzeichnet ist, daß das durch die Elektrolyse seitlich begrenzt sind und einen bzw. mehrere im gebildete flüssige Aluminium den Elektrolyseraum wesentlichen parallele und kongruente Spalte zwischen 65 (Spalt) zwischen den beiden Elektroden sofort nach ihren zur Lotrechten geneigten, einander gegenüber- seiner Bildung verläßt, wobei in diesem Elektrolyseliegenden Elektrodenflächen bilden, derart, daß dieser raum mit praktisch gleichen anodischen und katho-Spalt bzw. diese Spalte zur badseitigen Ergänzung der dischen Stromdichten gearbeitet wird, die vorzugs-

sammenhängende Gruppen wesentlich:

a) Temperatur und Zusammensetzung des Bades, insbesondere soweit diese vom Zustand der Böden oder der Anoden abhängen, usw.;

b) Qualität und Leistung der Ofenbedienung (Aufgabe von Tonerde und Elektrodenmasse, Regulierung der Elektrodenabstände, Anodeneffekt-

c) elektrische Variablen, zu denen auch die indirekten zählen, wie die unregelmäßige Verteilung des Stromes im Ofen, die Stromausbeute usw.

Durch die Erfindung werden diese und andere Nachteile beseitigt bzw. verbessert, und zwar durch weitgehende Änderung von Form, Verteilung und Abmessungen der Zellen. Weiterhin wird eine Betriebs-

oxyd usw. verwendet werden, wie sie an sich bekannt sind. Auch die Wandungen, der Boden und die Abdeckung des unteren Sammelraumes für das Metall sind gänzlich mit dem erwähnten inerten Material ausgekleidet.

Auf diese Auskleidung folgt eine feuerfeste Steinschicht 19, vorzugsweise aus kalziniertem Magnesit, und endlich eine Isolierschicht 20, die vorzugsweise aus feingepulverter Tonerde besteht; durch diese

weise zwischen 0,4 und 0,6 A/cm² liegen, sowie mit
Zellenspannungen vorzugsweise unter 3,8 V und Zwischenzellenspannungen vorzugsweise unter 3,3 V; dabei wird mit zyklisch veränderlichen Elektrodenabständen gearbeitet, indem man in jeder einzelnen
Zelle den Elektrodenabstand periodisch durch Verbrauch der ortsfesten Anode von einem Mindestmaß
von etwa 2 bis 4 cm auf ein Höchstmaß von etwa 8
bis 12 cm anwachsen läßt und danach den anfänglichen Elektrodenabstand durch Ergänzung (An- io Schichten gehen gemäß der Zeichnung die Stromfühstücken) der Anode wiederherstellt. Bei den Mehr- rungsschienen 21.

zellenöfen werden die einzelnen Perioden, die durch Der untere Sammelraum und die Zelle haben un-

den zyklischen Verbrauch und die Ergänzung der gefähr gleiche Länge und stehen miteinander über einzelnen Anoden gegeben sind, derart aufeinander einen Durchgang in Verbindung, dessen Weite etwas abgestimmt, daß vorzugsweise von Zelle zu Zelle stets 15 geringer ist als die größte Weite, auf die man den eine wechselnde Folge deutlich auseinander liegender darüber befindlichen Spalt kommen läßt. Es können Betriebsphasen vorliegt; in diesem Fall kann der jedoch auch größere Durchgänge vorgesehen werden. Mehrzellenofen mit praktisch konstanter Stromstärke Die Weite des unteren Sammelraumes ist merklich betrieben werden, ohne daß die Temperaturen der größer als diejenige des Spalts zwischen den zwei Bäder in den einzelnen Zellen die üblichen, an sich 20 Kohleelektroden; seine Tiefe hingegen ist in der bekannten und durch die Erfahrung gelehrten Grenzen Regel geringer. Vorzugsweise kommt das Fassungsüber- oder unterschreiten. vermögen des unteren Sammelraumes dem maximalen

Diese und weitere erfinderische Merkmale werden Fassungsvermögen des Spalts gleich oder ist nur um nachstehend eingehender beschrieben. weniges größer. In Fig. 2 hat der Querschnitt des

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist 25 unteren Sammelraumes die Gestalt eines Trapezes, es in Fig. 2 schematisch dargestellt. Die Einzellen-Ofen- können aber auch andere Formen gewählt werden, einheit umfaßt einen senkrechten oder schrägen Spalt z. B. rechteckige, rhombische und ähnliche Formen. 13, der einen Elektrolysierraum mit schrägen, lei- Da die Höhe der Seitenwände des Ofens gemäß

tenden Wänden bildet, einen unteren Sammelraum 14 Fig. 2 größer ist als die Höhe der Kohleelektroden, für das Metall, der unterhalb des eigentlichen Elek- 30 entsteht über dem Spalt eine obere Kammer für die trolysespalts hegt, mit diesem in Verbindung steht Gase, die sich im Laufe der Elektrolyse entwickeln.

Diese obere Gaskammer 12 kann mittels eines leicht abnehmbaren (nicht dargestellten) Deckels verschlossen werden. Dieser Teil des Ofens muß jedenfalls 35 leicht zugänglich sein, um die erforderlichen Kontrollen und Bedienungen durchzuführen. Der Deckel schließt die obere Kammer isolierend nach außen ab, setzt die Wärmeverluste herab und gestattet eine rationellere Entfernung der Elektrolysegase nach an sich

troden haben ebene Flächen, die beiden leitenden 40 bekannten Methoden. Zu diesem Zweck können die Flächen sind geneigt, einander gegenüberliegend, Seitenwandungen der Gaskammer mit Ableitungen

für die Gase versehen sein (vgl. zum Beispiel Fig. 7). Die horizontalen Boden- und Kopfflächen der beiden Kohleelektroden gemäß Fig. 2 sind durch die 45 Schicht 18 aus isolierendem Inertmaterial geschützt. Über der oberen waagerechten Schicht kann man die pulverförmige Tonerde aufgeben, sei es, um die Wärmeverluste der Elektroden zu verringern, sei es, um das aufgegebene Material vorzuwärmen, mit dem bolzen in einer Elektrode befinden sich in gleicher 50 das Bad periodisch gespeist wird. Der untere Sammel-Entfernung von der geneigten Fläche, die als Anode raum für das Metall ist sowohl von oben durch die (Kohle 16) bzw. als Kathode (Kohle 15) wirkt. Die obere Kammer und den Spalt als auch durch ein oder Anzahl und die Größe der Kontaktbolzen werden so mehrere Abstichlöcher 22, die unter der Flüssigkeitsgewählt, daß auf den Elektrodenflächen eine möglichst säule aus geschmolzenem Aluminium 23 und der gleichmäßige Stromverteilung und eine möglichst 55 darüber befindlichen Badschmelze 24 einmünden, zuparallele Stromflußrichtung erreicht wird. gänglich.

Die Seitenwände der Zelle sind aus verschiedenen Die beschriebene Zelle arbeitet folgendermaßen:

vorzugsweise senkrecht angeordneten Schichten ge- Die Elektrolyse erfolgt in dem mit Badschmelze gebildet, die genügend unangreifbar durch das Bad und füllten Spalt zwischen den schrägen, parallel einander elektrisch und thermisch isolierend sind. Die innerste, 60 gegenüberliegenden freien Flächen der Kohleelekin Berührung mit dem kryolitischen Schmelzbad be- troden, das Bad besteht aus Kryolith, Tonerde und findliche Schicht 18 besteht vorzugsweise aus einem anderen an sich bekannten Badkomponenten. Als besonders dichten, zuvor geschmolzenen oder bei sehr Anode wirkt die Kohle 16, die ein Schrägdach über hoher Temperatur gesinterten Material, das wenig von der Zelle bildet. Die entwickelten Gase können längs den Bestandteilen des Elektrolysebades angegriffen 65 der ebenen Schrägflächen aufsteigen und in die obere werden kann und auch elektrisch nicht oder nur Kammer eintreten. Die andere Kohle 15 wirkt als wenig leitend ist. Es können zweckmäßig Verklei- Kathode. Über ihrer ebenen, aber schrägen Fläche düngen aus Tonerde, Aluminiumnitrid, Magnesium- fließt das erzeugte Aluminium ab, erreicht in Gestalt

und gewöhnlich breiter und flacher als der Spalt ist, sowie nach Wunsch eine obere, praktisch waagerechte Gaskammer 12, die in Verbindung mit dem darunter befindlichen Spalt steht.

Die Zelle enthält zwei Elektroden 15, 16, von denen eine eventuell aus Graphit besteht, während die andere aus vorgebrannter, nach bekannten Verfahren hergestellter Anodenkohle besteht. Die beiden Elek-

praktisch einander gleich und parallel. Die Entfernung zwischen diesen beiden Kohleblöcken ist gewöhnlich kleiner als 12 cm und schwankt vorzugsweise zwischen 4 und 8 cm.

Der Strom gelangt zu bzw. strömt von diesen Elektroden über ortsfeste Kontaktbolzen 17, welche sich in innigem und weitflächigem Kontakt mit der entsprechenden Kohle befinden. Alle Enden der Kontakt-

von Tropfen oder als Film den unteren Raum 14, dessen Wandungen wenig oder besser nichtleitend sind, und sammelt sich dort an. Die angesammelte Metallschicht 23 kann ohne Schaden mit der kathodischen Fläche der Zelle in elektrischen Kontakt geraten.

Das Schmelzbad kann teilweise durch eine dünne erstarrte Kruste bedeckt sein, die auf der Zeichnung nicht dargestellt ist. Auch die zur Isolierung und zum

Das Metall wird in bekannter Weise durch das Abstichloch oder von oben abgezogen bzw. abgesaugt, bis üblicherweise nur eine ganz dünne Schicht flüssigen Aluminiums am Boden des unteren Raumes 5 verbleibt. Dabei sinkt das Niveau des Bades im betrachteten Fall bis etwa zur halben Höhe der Zelle. Es ist aber zweckmäßig, die gesamte Anodenfläche freizulegen, wozu man die noch in der Zelle verbliebene Badschmelze (nicht aber die in der unteren

Vorwärmen auf dem Bad und/oder auf den Elek- io Kammer befindliche Schmelze) in einen besonders troden ruhende Tonerde ist nicht dargestellt. vorgesehenen, gut isolierten Behälter abzapft oder

absaugt; das sind im Falle des erläuterten Beispiels 20 bis 221 bei etwa 60 cm Zellentiefe. Diese Badschmelze kann in die Zelle zurückkommen, sobald die

friert, während die Anode ergänzt wird (dieser Arbeitsgang erfordert nur kurze Zeit), bedient man sich bekannter Maßnahmen (z. B. »Warmhalteöfen«).

Die Ergänzung (das Anstücken) der verbrauchten Anode bildet einen der charakteristischen Arbeitsgänge bei der Benutzung der erfindungsgemäßen Zelle. Auf die freie Fläche der Kohleanode wird eine regelmäßige Platte aus Elektrodenkohle (Fig. 5) auf-

AIs nicht einschränkendes Beispiel wird nachstehend eine der zahlreichen zweckmäßigen Betriebsweisen dieses Einzellenofens beschrieben:

Läßt man durch einen solchen Ofen, der beispiels- 15 verbrauchte Anode ergänzt worden ist. Um zu verweise einen Anfangsabstand von etwa 4 cm zwischen meiden, daß die herausgenommene Badschmelze einden beiden parallelen einander gegenüberliegenden
Elektrodenflächen aufweist, einen konstanten Gleichstrom von ungefähr 0,4 A/cm² (oder einen von ungefähr 0,5 A/cm² fortschreitend bis ungefähr 0,3 A/cm² 20
abnehmenden Gleichstrom) fließen, so ergeben sich
zwischen den metallischen Kontaktbolzen der Anode
und der Kathode ein Spannungsabfall, der zwischen
2,8 und 3,6 V schwankt, und ein spezifischer Energieverbrauch von 11 bis 15 kWh je Kilogramm herge- as gebracht, die etwa 4 cm dick ist und deren andere stellten Aluminiums. Vorausgesetzt ist hierbei die Abmessungen denen der Anode entsprechen. Diese Verwendung eines der bekannten Elektrolysebäder Platte 40, die z.B. etwa 80X70 cm mißt, wird in für die Aluminiumherstellung bei Temperaturen in den freien Spalt zwischen Anode und Kathode einder Größenordnung von vorzugsweise 930 bis 980° C geschoben und so auf der Anode befestigt, daß sie und drei bis sechs Tonerdezugaben pro Tag, wobei 30 daran haftet und daß an der Haftfläche 25 zwischen die Zelle von außen durch eine (in Fig. 2 nicht dar- alter und neuer Anode kein übermäßiger Widerstand gestellte) unabhängige Wärmequelle erhitzt wird. auftritt. Hierzu werden vor dem Anstücken die zu Arbeitet man mit einem Elektrodenabstand von verbindenden Flächen mit einer dünnen Schicht 41 4 cm, so entspricht dies einem Betriebsstadium, in feiner, flüssiger Söderbergelektrodenmasse oder mit dem kurz zuvor das flüssige Aluminium aus dem 35 Graphitpulver und Pech oder mit einem sonstigen unteren Sammelraum abgestochen wurde. Daher be- geeigneten und klebrigen und verkokbare Kohlenfindet sich am Boden des unteren Raumes höchstens stoffverbmdungen enthaltenden Bindemittel beeine dünne Schicht Aluminium, während der übrige strichen.

Teil des Raumes sowie der darüber befindliche Zeil- Statt eine ganze Platte in den Spalt einzuschieben, spalt mit Schmelzbad gefüllt sind, das vorzugsweise 40 kann man die Anode auch durch kleinere Stücke er-8 bis 13 % Tonerde enthält. ganzen, die sich dann zusammenfügen und die ge-Mit dem Fortschreiten der Elektrolyse bildet sich wünschte Platte bilden, wie das in Fig. 6 beispielsmetallisches Aluminium, während die Anodenkohle weise dargestellt ist. Diese Teilplatten 42 haben dieverbraucht wird. Das geschmolzene Metall sammelt selbe Dicke und Länge oder Breite wie die ganze sich am Boden des unteren Raumes, wobei es ein 45 Anodenplatte und entsprechen zusammengesetzt der äquivalentes Volumen Badschmelze daraus verdrängt. Form und Größe der ganzen Anodenplatte. Wenn Wenn der Gehalt an im Bad gelöster Tonerde unter also die zu bedeckende Anodenfläche 80 χ 70 cm einen gewissen Prozentsatz sinkt (z.B. 3 bis 5% mißt, so kann man z.B. fünf Teilplatten (Fig. 6) zu oder weniger), so führt man eine neue Charge Ton- je 16 χ 70 cm verwenden. Die Teilplatten werden erde in das Bad ein, die zuvor in der oberen Kammer 50 nebeneinander auf die Anode aufgesetzt, der Länge und über der Badkruste vorgewärmt worden ist. Die oder der Breite nach, bis die gesamte Fläche der gute Wärmeisolierung der Zelle durch die in minde- alten Anode bedeckt und mithin ergänzt ist. stens 8 bis 10 cm dicker Schicht darüberliegende Ton- Sobald dies geschehen ist, gibt man in die Zelle erde hemmt die Wärmeverluste des Bades und dessen ebensoviel Badschmelze zurück, wie ihr entnommen Neigung, eine dicke Kruste zu bilden. Auch der Ar- 55 worden war, und regelt die Spannung derart, daß das beitsgang der Zugabe selbst wird dadurch erleichtert. Wärmegleichgewicht wiederhergestellt und die dünne Im großen und ganzen wird der Volumenzuwachs der Bindemittelschicht zwischen alter und neuer Anode, Zelle, der eine Folge fortschreitenden Verbrauches die die alte und die neue Anode mechanisch und der Anode ist, durch den Volumenzuwachs bzw. durch elektrisch miteinander verbindet, genügend schnell das Ansteigen des Niveaus des metallischen Alu- 60 gebacken wird. Nunmehr setzt der normale Betrieb miniums wettgemacht, das sich am Boden der unteren der Zelle wieder ein.

Kammer ansammelt. Nach 4 bis 5 Tagen regelmäßigen Das augenfälligste Merkmal der Erfindung besteht Betriebes befindet sich die Anode nicht mehr in 4 cm, in der Abschaffung jeglicher mechanischer Vorrichsondern in etwa 8 cm Abstand von der Kathode. Das tang zur Einstellung des sogenannten »Regelabstandes« Niveau des Bades in der Zelle hingegen hat sich nur 65 in der Zelle. Die Elektroden sind ortsfest angeordnet, verhältnismäßig wenig geändert, während sich der sie werden während des Betriebes teilweise veruntere Raum zu etwa drei Viertel seiner Höhe mit braucht und periodisch an Ort und Stelle von der Metall gefüllt hat. Badseite ergänzt bzw. angestückt. In den bisher

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bekannten Zellen wirkt sich dagegen der Regelabstand die Zwischenelektroden die Kontaktbolzen und Steinkritisch auf den Ofengang aus und wird deshalb kon- bzw. Isolierstirnwände der Elektrodenkohlen ent-

stant gehalten. fallen, während die Endelektroden diese Organe bei-

In der Elektrolysezelle gemäß der Erfindung be- behalten.

sitzen die Anodenflächen praktisch dieselben Abmes- 5 Die Bezugsziffer 12 bezeichnet wieder die obere sungen wie die Kathodenflächen, während bei den Kammer für die Gase, 13 ist der Spalt für die Elekalten öfen die unteren waagerechten Flächen der trolyse, die unteren Sammelräume 14 für die Metall-Anoden nur etwa 50 bis 6OVo der Kathodenflächen schmelze sind in der Fig. 7 nicht dargestellt. Am Ende ausmachten. Erfindungsgemäß wird es daher möglich, des Mehrzellenofens befinden sich die Kohlekathode den Kontaktwiderstand zwischen Anode und Schmelze io 15 auf der einen und die Kohleanode 16 auf der anzu verringern und überdies die nötige Voraussetzung deren Seite, die Elektroden sind jeweils durch Kondafür zu schaffen, daß mit viel geringeren Anoden- taktbolzen 17 mit den Stromschienen 21 verbunden stromdichten gearbeitet werden kann, als das gegen- (vgl. Fig. 3). Die Verkleidung aus unangreifbarem wärtig möglich ist. Abgesehen von der Verringerung Isoliermaterial 18 umgibt auch hier das Innere der der Stromdichte und der Stromstärke können die 15 unteren Räume und die Seiten der Zellen.
Ohmzahlen in der Anode auf minimale Werte her- Die Kohleblöcke 27, die zwischen den beiden Enduntergedrückt werden, wenn für die stromführenden elektroden liegen, besitzen keine Kontaktbolzen und metallischen Kontaktbolzen reichliche Abmessungen wirken an ihren der Kathode 15 zugewandten schrägewählt werden bzw. wenn eine größere Anzahl von gen Flächen als Anoden und an ihren anderen schrä-Kontaktbolzen vorgesehen wird; das kann ohne wei- 20 gen und parallelen, der Anode 16 zugewandten Fläteres geschehen, da beim erfindungsgemäßen Ofen chen als Kathoden. Die Zwischenelektroden 27 köndie Kontaktbolzen nicht wie bei den üblichen Öfen nen statt aus vorgebrannter Elektrodenkohle ganz von Zeit zu Zeit herausgerissen werden müssen, oder vorzugsweise nur im kathodischen Teil aus Grasondern ortsfest angeordnet sind. phit bestehen. Die gestrichelte Linie 25 veranschau-

Um die beschriebene Zelle zufriedenstellend mit 25 licht die Haftfläche zwischen der alten Elektrode und Anodenstromdichten zu betreiben, die geringer sind der aufgebrachten Ergänzungselektrode,
als die derzeit bei der Aluminiumelektrolyse üblichen, Die Schicht 19 aus feuerfestem Material, vorzugskann der Einzellenofen durch eine fremde Wärme- weise aus kalziniertem Magnesit, und die vorzugsquelle erhitzt werden, wenn die vom Stromdurch- weise Tonerde enthaltende Isolierschicht 20 sind von gang durch die beiden Elektroden und das Schmelz- 30 der Hülle 28 aus Eisenblech umschlossen,
bad erzeugte Wärme nicht hinreicht und die Summe Die Abstichlöcher 22 am Boden der unteren Samder Außenflächen praktisch zu groß ist im Verhältnis melräume (vgl. Fig. 3), die während des Betriebes zur begrenzten Wärmemenge pro Stunde, die ab- durch Stopfen verschlossen sind, dienen zum Abgeführt werden kann. Um die Wärmeabfuhr auf eine lassen des Aluminiums, das sich in einer Schicht 23 solche Wärmemenge zu beschränken, wie von sich 35 unterhalb der Badschmelze 24 ansammelt. Die einaus zur Verfügung steht, kann man zu hohen Strom- zelnen unteren Räume sind voneinander durch dichte dichten greifen oder zu besonders wirksamen Isolie- Wände 26 getrennt, die entweder ganz aus üblichem, rungen oder aber zu einer zusätzlichen fremden chemisch widerstandsfähigen Werkstoff 18 gebaut Wärmequelle, die unabhängig von dem zur Elektro- oder nur damit verkleidet sind,
lyse verwendeten elektrischen Strom ist. In der Praxis 40 Bezüglich der Gestalt und der Abmessungen der kann man — besonders bei Öfen kleiner Abmes- als Elektrolysezellen wirkenden Spalte und der unsungen, beispielsweise für Laboratoriumsgebrauch — teren Räume gelten die bereits gemachten Angaben, zu fremden Wärmequellen greifen. Auch in Fig. 3 sind die Abdeckung des Ofens, die

Beim Fortschreiten der Elektrolyse und daher des Saugleitungen für die Elektrolysegase und Dämpfe,

Verbrauches der Kohleanode wächst der Abstand 45 welche sich beim Backen des Bindemittels entwickeln,

zwischen den schrägen parallelen leitenden Flächen sowie die zum Vorwärmen aufgegebene Tonerde nicht

der beiden Elektroden; es wächst folglich der Bad- dargestellt. Ferner sind die gegebenenfalls vorgesehe-

widerstand und bei gleichbleibender Stromdichte auch nen Trennwände, welche die obere Kammer in eine

die Wärmeentwicklung. Andererseits ist es zweck- Mehrzahl von selbständigen, den einzelnen Spalten

mäßig, die Temperatur des Bades innerhalb ge- 50 zugeordneten benachbarten Kammern aufteilen, in

wünschter Grenzen zu halten, die man aus der Praxis der Zeichnung nicht dargestellt; diese Trennwände

kennt. Man kann zu diesem Zweck die Stromstärke gehen natürlich von einer Seite des Mehrzellenofens

immer mehr herabsetzen oder die von der fremden zur anderen und ruhen auf den darunter befindlichen

Wärmequelle gelieferte Wärme fortschreitend ver- Kohleelektroden. Bezüglich der oberen Gaskammer

ringern oder zu sonstigen Mitteln greifen. 55 wird im übrigen auf die Fig. 7 verwiesen, die eine

Der erfindungsgemäße Mehrzellenofen, der sich perspektivische Ansicht teilweise im Schnitt nach

von dem oben beschriebenen Elementarofen ableitet, Linie A-A der Fig. 4 darstellt. In Fig. 7 sind 71 die

löst in ebenso überraschender wie praktischer und Abzüge für die Gase, die anderen Bezugszeichen

wirksamer Weise auch diese noch verbleibenden haben die gleiche Bedeutung wie in den Fig. 2 bis 6.

Probleme. 60 Um bei einem solchen Ofen im Betrieb ein gutes

Die Fig. 3 und 4 zeigen einen vertikalen Längs- Wärmegleichgewicht zu gewährleisten und die Tem-

schnitt bzw. eine Draufsicht auf eine bevorzugte bei- peraturen der einzelnen Bäder innerhalb der durch

spielsweise Ausführungsform dieses Mehrzellenofens. praktische Erfahrung gegebenen Grenzen zu halten,

Die gegebenenfalls vorgesehene obere Gaskammer ist kann man beispielsweise die Summe der Spaltweiten

in Fig. 7 in perspektivischer Darstellung, ebenfalls als 65 konstant bzw. ungefähr konstant halten. Arbeitet man

Beispiel, gezeigt. Der Mehrzellenofen kann schema- ζ. B. mit einem aus vierzehn Elementen aufgebauten

tisch als Zusammenfassung einer Anzahl von Ein- Mehrzellenofen, so können die Elektrodenabstände

zellenöfen gemäß Fig. 2 aufgefaßt werden, wobei für von Zelle zu Zelle verschieden sein. Wenn man mit

konstanter Stromstärke arbeitet, ist es aber zweckmäßig, daß die Summe der einzelnen Elektrodenabstände (und der dadurch bedingte Gesamtwiderstand der Zellen) nicht viel von einem vorbestimmten, in der Zeit konstanten mittleren Wert abweicht.

Die Arbeitsweise der einzelnen Zellen und des Mehrzellenofens in seiner Gesamtheit ist der bei der Besprechung des Einzellenofens beschriebenen Arbeitsweise ähnlich. Jedoch ergeben sich weitere beachtliche Vorteile. Die Tageserzeugung an Metall ist ein Vielfaches derjenigen des Einzellenofens, beispielsweise 180 bis 200 kg Al/24 h statt nur 13 bis 14 kg/ 24 h, vorausgesetzt, daß die Elektrodenflächen des Mehrzellenofens und die des Einzellenofens die gleichen Dimensionen haben. Im Mehrzellenofen ergibt sich eine weitere Herabsetzung des spezifischen Stromverbrauches, der von 11 bis 15 kWh/kg Al auf 9 bis 13 kWh/kg Al herabgedrückt wird, auch weil die Spannungsabfälle in den Zwischenelektroden sehr gering sind, wodurch die Spannung einer solchen Zwischenzelle in der Regel weniger als 3,3 V beträgt.

Dessenungeachtet ist für einen regelmäßigen Betrieb des Mehrzellenofens keine Hilfswärmequelle mehr erforderlich, da die je Quadratmeter Außenfläche entwickelte Wärme beträchtlich höher ist. Man kann mit praktisch konstanter Stromstärke arbeiten, ohne den Wärmehaushalt der einzelnen Zellen zu stören, da letztere durch Elektrodenplatten aus Kohle und/oder Graphit voneinander getrennt sind, welche die Wärme gut leiten und z. B. nur wenige Dezimeter dick sind. Folglich wirken diese Zwischenelektroden als Selbstregler der Temperaturen der in zwei benachbarten Spalten befindlichen Bäder, sobald die Temperatur der einzelnen Bäder die Tendenz zeigen sollte, merklich zu steigen oder zu fallen und sich aus dem zulässigen Temperaturbereich zu entfernen.

Der Mehrzellenofen und das Verfahren zu seinem Betrieb haben den doppelten Vorteil, nicht nur die durch Widerstände bedingten Spannungsabfälle an und in den Elektroden stark herabzudrücken (d. h. also sehr wenige Kilowattstunden je Kilogramm erzeugten Aluminiums zu verbrauchen), sondern infolge der besonderen Gestaltung des Ofens und seiner geringen freien Badoberfläche auch mit bedeutend niedrigeren Anodenstromdichten zu arbeiten, als das bisher in der Aluminiumindustrie möglich war, ohne den Nachteil einer übermäßigen Ofengröße in Kauf nehmen zu müssen; demgemäß können die in Hinblick auf wirksame Wärmeisolierung und Wirtschaftlichkeit der Baukosten ratsamen Grenzen eingehalten werden. Der Raumbedarf und die Kosten des Mehrzellenofens, bezogen auf die pro Zeiteinheit hergestellte Aluminiummenge, Hegen sehr niedrig.

Außer den schon erwähnten Vorteilen weist der erfindungsgemäße Ofen folgende Vorzüge über die bekannten Ofenbauarten auf:

1. Es entfällt die übliche mechanische Vorrichtung zum Einstellen des Abstandes zwischen der Kohleanode und dem die Kathode bildenden flüssigen Metall (Vereinfachung; Vermeidung von Bedienungsfehlern, wie sie bei den bekannten Öfen unvermeidlich sind).

2. Minimale freie Badoberfläche (um ein Mehrfaches geringer als bei den bekannten Öfen; geringere Verluste, leichtere Isolierung, weniger Arbeit für die Bedienungsmannschaft).

3. Wenig wärmeabgebende feste Flächen; der neue Mehrzellenofen verbraucht nur 9 bis 13 kWh je Kilogramm erzeugten Aluminiums und hat dementsprechend weniger Wärmeverluste ohne übermäßige Außenisolierung (z. B. über die oberen Anodenflächen etwa halb soviel Wärmeverluste wie bekannte Öfen, daher Möglichkeit des Betriebs mit geringeren Einheits- und Gesamtstromstärken; Verringerung des Energieverbrauches je Kilogramm Al, größere Betriebsregelmäßigkeit).

4. Möglichkeit der Aufgabe einer größeren Menge Tonerde je Einheit Badoberfläche und trotzdem geringere Gefahr der Bildung von stromisolierenden Verkrustungen am Ofenboden bzw. an den Kohlekathoden.

5. Leichteres Sammeln der Gase, da sich diese aus einer kleineren Badoberfläche (bezogen auf die erzeugte Aluminiummenge) entwickeln. Der Abzug der Gase ist stark genug, um zu verhindern, daß während der Elektrolyse Luft in die Zelle eindringt.

6. Bei den gegenwärtig in der Industrie üblichen Elektrolyseöfen begegnet der im wesentlichen vertikale Stromfluß nicht nur verschiedenen zur Stromrichtung normalen Schichten verschiedenen spezifischen elektrischen Widerstandes (Anodenkohle, Badschmelze, geschmolzenes Aluminium, Kathodenkohle), sondern in einigen Schichten, insbesondere an den Berührungsflächen zwischen Schicht und Schicht, auch von Punkt zu Punkt verschiedenen spezifischen Widerständen, die eine unregelmäßige Stromverteilung verursachen. Letztere bedingt örtliche Übsrhifzungen und physikalisch-chemische Veränderungen, welche die Erscheinung noch verschlimmern und als Endresultat eine Verringerung der Stromausbeute, eine Erhöhung des Spannungsabfalles und mithin eine Erhöhung der spezifischen Verbrauchsziffern, besonders an Kilowattstunden je Kilogramm erzeugten Aluminiums, zur Folge haben. Die Ursachen gibt es bei dem neuen Ofen nicht. Die geringere Anodenstromdichte ist gleich der Kathodenstromdichte; die Möglichkeit, die Zusammensetzung und Temperatur des Schmelzbades innerhalb der von der praktischen Erfahrung gelehrten Grenzen zu halten, die Leichtigkeit, mit der die Kathodenfläche zu kontrollieren ist, sowie andere Faktoren, die in der besonderen Ausbildung und Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Ofens begründet sind, bilden die notwendige Voraussetzung für eine praktisch gleichförmige Stromverteilung sowie dafür, daß der Strom Schichten verschiedener, aber wohl bestimmter und praktisch konstanter spezifischer Widerstandswerte begegnet. Dies ist einer der bedeutendsten Vorteile der vorliegenden Erfindung.

7. Überraschend geringer Stromverbrauch, 9 bis 13 kWh je Kilogramm erzeugten Aluminiums.

8. Geringere Anlagekosten.

9. Günstigeres Verhältnis zwischen Ofenspannung und Stromstärke: 2:100 bei einem 2000-A-Mehrzellenofen mit vierzehn Kammern statt weniger als 1:10 000 wie bei den großen 50 000-A-Öfen bekannter Bauart.

10. Leichteres Abführen der Elektrolysegase nach oben, daher geringere Anodenstromdichten bzw. keine Überspannunggen an den Anoden.

11. Leichteres Abfließen des gebildeten Aluminiums nach unten.

12. Das mit dem neuen Ofen erzeugte Aluminium enthält geringere Mengen Fremdmetall (z. B. Eisen) als das in den bekannten Öfen erzeugte Metall (Verunreinigungen durch Eisen von den Kontaktbolzen der Anoden).

Claims (15)

PATENTANSPRÜCHE: IO

1. Ofen für die Schmelzflußelektrolyse zur Gewinnung von Metallen, die schwerer als das Schmelzflußbad sind und flüssig anfallen und mit bei der Elektrolyse sich verbrauchenden und/oder abbrennenden Anoden, insbesondere für die Gewinnung von Aluminium, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei oder mehr mit Abstand aneinandergereihte, bei mehr als zwei Elektroden in bipolarer Schaltung angeordnete ortsfeste Elektrodenblöcke (15, 16, 27) enthält, die seitlich begrenzt sind und einen bzw. mehrere im wesentlichen parallele und kongruente Spalte (13) zwischen ihren zur Lotrechten geneigten, einander gegenüberliegenden Elektrodenflächen bilden, derart, daß dieser Spalt bzw. diese Spalte zur badseitigen Ergänzung der abgebrannten Anoden zugänglich sind, wobei die anodische Elektrodenfläche nach unten und die kathodische nach oben gewandt ist und wobei ferner für jeden Spalt ein selbständiger unterer Sammelraum (14) für das anfallende Metall sowie eine obere Gaskammer (12) vorgesehen sind, wobei die Sammelräume und Gaskammern mit den Spalten (13) in Verbindung stehen, und daß ortsfeste Mittel (17) zum Zu- und Abführen des elektrischen Stroms vorgesehen sind, die mit den beiden Endelektroden (15,16; Fig. 3) verbunden sind, sowie ein Gehäuse (18, 19, 20) aus einem den Strom nicht oder wenig leitenden Werkstoff.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Anode aus einem Anodenkörper und einer sich im Verlauf der Elektrolyse verbrauchenden Kohleplatte (40) besteht, wobei der Anodenkörper den Hauptteil der Anode ausmacht und die Kohleplatte gleichmäßig dick ist und mit dem Anodenkörper durch eine dünne elektrisch leitende Bindeschicht (41) verbunden ist.

3. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle einer ganzen Kohleplatte mehrere Teilplatten (42) aus Kohle jeweils gleicher Abmessungen angeordnet sind, wobei jede Teilplatte ebenso lang ist wie die eine Dimension der anodischen Elektrodenfläche und eine Breite hat, die gleich ist einem Bruchteil der anderen Dirnension der Elektrodenfläche.

4. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Zwischenelektroden größer ist als die Breite des Spalts (13) zwischen den Elektroden.

5. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die anodische Elektrodenfläche aus vorgebrannter Elektrodenkohle und die kathodische Elektrodenfläche aus Graphit besteht.

6. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere ortsfeste metallische Stromleiter (17) gleicher Form gleichmäßig verteilt in den Endelektroden in innigem und ausgedehntem Kontakt damit und mit den Enden in wesentlich gleichen Abständen von der betreffenden Elektrodenfläche angeordnet sind.

7. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Elektrodenbehälters mit einer Schutzschicht (18) aus feuerfestem, dem Elektrolyten sowie dem Metall gegenüber chemisch inertem, undurchlässigem und wesentlich elektrisch isolierendem Werkstoff versehen ist.

8. Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (18) aus bei hoher Temperatur gesintertem bzw. vorbehandeltem Magnesiumoxyd besteht.

9. Elektrolysezelle in Öfen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum (14) für das Metall, z. B. für Aluminium, geringere Höhe hat als der Spalt (13) und daß das Fassungsvermögen des Sammelraumes (14) für das Metall 0,8- bis l,5mal so groß ist wie das maximale Volumfassungsvermögen des besagten Spalts (13).

10. Verfahren zum Betrieb eines Ofens bzw. einer Zelle nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Elektrolyse in Gang hält so lange, bis die Breite des Spalts (13) von einem gegebenen Anfangswert auf einen vorbestimmten Maximalwert angestiegen ist, und daß man, wenn dieser Höchstwert erreicht ist, das angesammelte Metall und so viel vom Elektrolyten abzieht, daß sich der Spalt entleert, worauf man die Anode an ihrer aktiven Elektrodenfläche ergänzt und vorzugsweise in ihrer ursprünglichen Größe wiederherstellt, worauf man den Spalt wieder mit Elektrolyt füllt und die Zelle in Betrieb setzt, wobei die durch den Durchgang des elektrischen Stroms entwickelte Wärme das beim Ergänzen der Anode eingesetzte Bindemittel verkokt, so daß die Anode bzw. der Anodenkörper mit der Ergänzungsschicht zu einer Einheit verbunden wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Anwachsens der Breite des Spalts durch die elektrolytische Oxydation der Anodenkohle die durch die ortsfeste Elektrode gehende Stromstärke stetig verringert.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyse mit wesentlich der gleichen anodischen und kathodischen Stromdichte durchgeführt wird, deren konstanter Wert zwischen 0,4 und 0,6 A/cm² liegt, und daß mit einem Spannungsabfall von weniger als 3,3 in den Zwischenzellen gearbeitet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyseofen mit einer Stromstärke von rund 2000 A und mit einem Verhältnis Ofenspannung zu Stromstärke von über 1:1000, z. B. von 2:100, betrieben wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10, 12 und 13 unter Einsatz von Mehrzellenöfen, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zellen in Betriebsperioden arbeiten, die durch das Abbrennen und Ergänzen der Anoden bestimmt werden,

und dabei derart aufeinander abgestimmt sind, daß das der größten Breite des Spalts entsprechende Elektrolysestadium bei aneinandergrenzenden Zellen zeitlich jeweils möglichst weit auseinander liegt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Spaltbreiten der einzelnen Zellen des gleichen Ofens nahezu konstant gehalten und dabei der Ofen mit annähernd konstanter Stromstärke betrieben wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen