DE1521349A1 - Aluminum spray process - Google Patents
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Description
Oakland, California, U«8.A. betreffend Oakland, California, U «8.A. concerning
Aluminiunflpritzrerfahren Priorität: 22, März 1965 - Y.St.A» Aluminum injection molding priority: March 22, 1965 - Y.St.A »
umaround
Die Erfindung bezieht βich auf ein Spritzverfahren für Alumini Im geschmolzenen Zustand und betrifft insbesondere die Anwendung von gespritzten Alumlniumiiberztlgen auf vorgebackene lohleanoden zur Verwendung in elektrooptischen Zellen für die Heretellung von Aluminium, um die Anode während des Betriebes in der elektrol/tioohen Zelle am Verbrennen durch luft zu schützen. The invention relates to a spraying process for aluminum in the molten state and in particular relates to the application of sprayed aluminum coatings to pre-baked hollow anodes for use in electro-optical cells for the production of aluminum in order to burn the anode during operation in the electric cell air to protect.
Bei der Erzeugung von Aluminium mittels üblicher elektrochemischer Verfahren umfaQt die elektrolytloche Zelle im allgemeinen eins StahlhUlle mit einer Bodenauekleidung aus Kohle, wobei die Auskleidung mit einer Schicht elektrolytisch erzeugten geschmolzenen Aluminiums versehen iat, aas eich auf dieser ansammelt und als Kathode dient. Olson an der Zelle sind eine oder mehrere Kohle— elektroden angeordnet und tauchen mit ihrem unteren Ende in eine Schicht einsβ geschmolzenen Elektrolyten ein, der sich in dsr Zelle befindet« Im Betrieb wird der Elektrolyt in Tora einer Mischung When aluminum is produced by means of conventional electrochemical processes, the electrolyte- perforated cell generally comprises a steel casing with a bottom lining made of carbon, the lining being provided with a layer of electrolytically produced molten aluminum, which collects on it and serves as a cathode. Olson, one or more carbon electrodes are arranged on the cell and their lower end is immersed in a layer of molten electrolyte that is in the cell. During operation, the electrolyte becomes a mixture in the Torah
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auB Aluminiuaioxyd ur.d Kryolith in die Zelle eingebracht und ein elektrolytisch«}!* Stron von der Anode zur Kathode über die Sohicht des geschmolzenen Elektrolyten durch die Zelle geschickt, wobei aioh Sauerstoff an der Anode ansammelt· An der Oberfläche des Bades bildet sich eine feste Sohloht des Elektrolyten und des Aluminiumoxyds, und diese Sohicht ist gewöhnlich noch mit einer zusätzlichen Schicht aus Aluminiumoxyd bedeökt.besides aluminum oxide and cryolite introduced into the cell and a electrolytic «}! * Current from the anode to the cathode via the layer of the molten electrolyte is sent through the cell, whereby aioh oxygen accumulates at the anode · on the surface of the A solid base of the electrolyte and the bath forms Aluminum oxide, and this layer is usually also with one additional layer of aluminum oxide covered.
Bei dem üblichen elektrochemischen Verfahren hat man bisher airei Arten elektrolytisches Zellen verwendet, nämlich die sogenannt· "Torgebackene" Zelle und die Soderberg»Ue. Mit beiden Zellen geschieht die Reduktion genau nach den gleichen chemischen Reaktionen. Der Hauptunterachied liegt in des Aufbau· In der vorgebackenen Zelle werden die Sohleanoden vorgebaoken, bevor sie in die Zelle eingesetzt werden, während bei der Sodabergaelle gie Anode in situ gebacken wird, d, h., während des Betriebes der elektrolytischen Zelle, wobei ein Teil der duroh die Reduktion erzeugten üförrne verwendet wird· Die Erfindung besieht sich insbesondere auf vorgebackene Zellen·The usual electrochemical process has hitherto used airei Types of electrolytic cells used, namely the so-called "Torgebackene" cell and the Soderberg »Ue. With both cells the reduction takes place according to exactly the same chemical reactions. The main difference lies in the structure · In the prebaked cell, the sole anodes are prebaked before they are used in the cell while at the Sodabergaelle The anode is baked in situ, i.e., during operation of the electrolytic cell, with part of the excess produced by the reduction being used. The invention relates in particular to prebaked cells.
Der an der Anode niedergeschlagene Sauerstoff reagiert mit dem heißen Kohlenstoff und bildet Kohlendioxyd, welches darnach in gewissem MaOe durch den heißen Kohlenstoff tu Kohlenmonoxyd reduziert wird. Der theoretisoh* Kohlenstoffverbrauch bei 100 £-igem Stromwirkungegrad und bei Erzeugung reinen Kohlendloxyde ist 0,333 kg Kohlenetoff pro kg Aluminium. Der Kohlenstoffverbrauch läßt sioh betrachten ala elektrochemische Reaktion bei 100 # Stromwirkunge-The oxygen deposited on the anode reacts with the hot carbon and forms carbon dioxide, which then reduces to a certain extent carbon monoxide by the hot carbon will. Theoretically * carbon consumption with a power efficiency of 100 £ and with the production of pure carbon oxides is 0.333 kg Carbon per kg aluminum. The carbon consumption leaves sioh consider ala electrochemical reaction at 100 # current effects
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grad, während dio kathodisch© Reaktion bei 70 bis 90 $> StromwirkungBgrad etattfindet. Um daher den Xohlenstoffverbrauch von der kathodisohen Reaktion abzuscheiden, sollte der Kohlenetoffverbrauch für den Kathodenwirkungsgrad korrigiert werden· Br sollte ferner korrigiert werden für die Kohlequalität, die etwa um 98 £ bei Üblichen vorgebackenen Anoden liegt. Der Ausgleich dieses Kohlenstoffverlustes gesohieht durch Verwendung größerer oder höherer Anoden zu Beginn des Betriebes als eigentlich erforderlich ist, und daher ist lediglich ein Seil der Anode ursprünglich In den Elektrolyten eingetaucht. Hit zunehmendem Ver- brauch der Kohleanode wird diese in dae Bad hinabgesenkt, Im all gemeinen durch meohanisohe oder automatische Einrichtungen, um die gewünschte Anoden-Kathodentrennung In dem Bad aufrecht eu erhalten. Je größer die verwendeten Anoden sind, desto geringer kann offensichtlich die Zahl der zu ersetzenden verbrauchten Anoden und die Zahl der verwendeten Anoden in der Zelle sein. degree, while dio cathodic reaction © etattfindet 70 to $ 90> StromwirkungBgrad. Therefore, in order to deposit the Xohlenstoffverbrauch kathodisohen from the reaction, the Kohlenetoffverbrauch should be corrected for the cathode efficiency · Br should also be corrected for the coal quality, which is about 98 to £ prebaked with common anodes. The compensation of this carbon loss gesohieht by using larger or higher anode at the beginning of operation than is actually required, and therefore, only a cable of the anode is initially immersed in the electrolyte. Hit increasing consumption of carbon anode is this lowered into dae bathroom, all in common by meohanisohe or automatic means to the desired anode-cathode separation in the bath upright eu receive. Obviously, the larger the anodes used, the fewer the number of used anodes to be replaced and the number of anodes used in the cell.
Der oberhalb des Bades liegende Seil der Elektrode ist der Atmosphäre ausgesetzt und wird durch Luft verbrannt, wenn er nicht * in irgendeiner Weise gesohtttzt ist. Ein tellweieer Schute ist durch Aluminiumoxyd oder den überzug auf der Elöktrolytkruste gegeben, da jedoch höhere Anoden in der Industrie mehr und mehr in Gebrauoh kommen, iat ein beaeerea Verfahren zum Sohiitzen der Anoden gegen Luftverbrennraiii; erforderlich.The lying above the bath rope of the electrode is exposed to the atmosphere and is combusted by air, if it is not * gesohtttzt in any way. A tell-white cover is given by aluminum oxide or the coating on the electrolyte crust , but since higher anodes are more and more used in industry, it is a good practice to heat the anodes to prevent air burns; necessary.
Es sind bereite verschiedene Lösungen dieses Problems bekannt geworden. In Europa wird häufig eine Kappe aus GtLÖaluminium um den Various solutions to this problem have become known. In Europe a cap made of GtLÖaluminium is often used around the
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freiliegenden Toil flex Anode gelegt, um diesen gegen einen Luftangriff zu schützen. Ein vTeiiares in Europa verwendetes Verfahren besteht darin, geschmolzenes Aluminium in einem groben, schweren Strahl auf die der Atmosphäre ausgesetzte Oberfllohe der Anode aufzutragen. Dieses Verfahren ist unter anderem in der USA-Patentschrift Nr. 3053 748 von F. Mure11 und AeI beschrieben. Gemäß einer amerikanischen Lösung wird ein Aluminiumbleoh durch Klebebindung an dem freiliegenden Teil der Anode angebracht. Dieses Verfahren iat in der USA-Patentschrift 5060 115 beschrieben.exposed toil flex anode to protect it against an air attack. A method used in part in Europe consists of molten aluminum in a coarse, heavy form Beam on the surface of the anode exposed to the atmosphere to apply. This process is described, inter alia, in US Pat. No. 3,053,748 by F. Mure11 and AeI. According to In one American solution, an aluminum bleoh is adhesively bonded to the exposed part of the anode. This The method is described in US Pat. No. 5,060,115.
Wenn vorgebackene Zellen für eine höh· Belastung und eine hohe . Stromdichte verwendet werden, schließt der begrenzte Ran» zwieohen den Anoden sowie deren hohe Betriebstemperatur die Verwendung von Aluminiumgußkappen oder selbst von groben» schweren Spritzbelägen aus geschmolzenem Aluminium, wie si· in Europa verwendet werden» aus. Um den Arbeitsabstand aufrecht jeu erhalten und tu Kappen su bilden,' die nicht schmelzen und nioht zusammenlaufen, muß ein dünner, nicht poröser überzug aufgebracht werden, der während der Lebensdauer der Anoden gegen Schmollen beständig ist und die Anoden gegen einen Angriff durch Luft schützten.Hierzu ist das in der USA-Patentschrift 3060 115 beschriebene Verfahren der Umwioklung mit einem Aluminiumblech nützlioh. Sa das Aluminiumblech jedoch zuerst hergestellt und sodann mit einem Klebstoff aufgebracht werden muß> ist die Wirtechaftliohkeit dieses Verfahrene nioht seh2 befriedigend. Tatsächlich müßte nämlich das eigene geschmolzene Metall der Induktionsanlage verwendet werden, um die Anode gegen Luft zu schützen.When prebaked cells for a high load and a high. Current density are used, the limited range between the anodes and their high operating temperature excludes the use of cast aluminum caps or even of coarse, heavy spray coatings made of molten aluminum, such as are used in Europe. In order to maintain the working distance and to form caps which do not melt and do not converge, a thin, non-porous coating must be applied which is resistant to pouting during the life of the anodes and which protects the anodes against attack by air. For this purpose, the method of wrapping with an aluminum sheet described in US Pat. No. 3,060,115 is useful. Sa must be the aluminum sheet but first produced and then applied with an adhesive> is the Wirtechaftliohkeit this muddled nioht seh2 satisfactory. In fact, the induction system's own molten metal would have to be used to protect the anode from air.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaftliches und sicheres Verfahren zum Schützen von Kohleanoden für die Aluminiumelektrolyse zu schaffen.The invention is based on the object of an economical and safe method for protecting carbon anodes for To create aluminum electrolysis.
Die Lösung der Aufgabe ist im wesentlichen darin zu sehen» daß ein Schutzüberzug auf der Anode für Aluminiumreduktlonssellen hergestellt wird, indem geschmolzenes Aluminium in einen Luftstrom eingeführt wird bei einer Temperatur und unter Bedingungen» so daß ein zerstäubter flüssiger Aluminiumstrahl entsteht, daß die Zeitdauer der Einwirkung auf den direkten Luftstrom so eingestellt wird, daß ein Oxydgehalt innerhalb eines gewissen kritieohen Bereiches in dem geschmolzenen Aluminium hergestellt wird» und daß der zerstäubte Aluminiumstrahl sodann als übersug auf der Anode niedergeschlagen wird.The solution to the problem is essentially to be seen in the fact that a protective coating on the anode for aluminum reduction cells is made by introducing molten aluminum into a stream of air at a temperature and under conditions » so that an atomized liquid aluminum jet is created that the duration of action on the direct air stream is adjusted so that an oxide content within a certain critieohen Area in which the molten aluminum is produced and that the atomized aluminum beam is then transferred to the Anode is precipitated.
Bs hat sich herausgestellt, daß der in dem Aluminiuaübersug enthaltene Anteil an Aluminiunoxyd kritisch ist In Bezug auf die schützenden Eigenschaften des Überzuges, falls nicht genügend Aluminiumoxyd in dem Aluminiumüberzug auf der Anode Torhanden ist« schmilzt dieser durch die Einwirkung der Hitze des Bades und ergibt daher nur einen geringen oder gar keinen Sohutz. falls sin au großer Anteil an Aluminiumoxyd in dem Aluminiumüberzug der Anode Yorhanden ist, reißt dieser, so daß die Kohleanode der Atmosphäre ausgesetzt ist und durch Lufteinwirkung rerbrennt. Durch richtige Bemessung des Alumiuiumoxydanteils in dem Aluaini überzug der Anode tritt weder ein Reißen noch ein Verbrennen auf» so daß die Anode dann gegen Sauerstoff geschützt ist. Bs wurdeIt has been found that the proportion of aluminum oxide contained in the aluminum oversug is critical with respect to the protective properties of the coating, if not sufficient There is aluminum oxide in the aluminum coating on the Torhanden anode, it melts under the action of the heat of the bath and therefore gives little or no protection at all. if sin au large proportion of aluminum oxide in the aluminum coating Anode is Yorhanden, it ruptures, so that the carbon anode is exposed to the atmosphere and rerbrennt by exposure to air. By correct dimensioning of the aluminum oxide content in the Aluaini coating of the anode does not crack or burn » so that the anode is then protected against oxygen. Bs was
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gefunden, daß der minimale Anteil an Aluminiumoxyd, der in dem Überaus vorhanden sein muß, etwa 1 1° beträgt· Wenn dOnne überzüge aus Aluminium verwendet werden, d.h. Überzüge bis en O9 041 om Dicke» kann der Aluniniumoxydantell la dem üb eräug bis ta 10 ^ betragen. Venn stärkere Überzüge auf die Anode aufgebracht werden, d.h. Übersüße in Stärken zwischen 0,041 und 0,318 om Sicke, kann maximal etwa 3 # Aluminiumoxyd in dem Aluminiumübersug enthalten β ein· Ss wird angenommen, daß das Alwinlumoxyd Über die gesamte Maoαβ dos Überzuges der Anode verteilt lot. Obgleich der genaue Mechanismus der Erhöhung des Sohutsea der Anode duroh Gegenwart von Oxyd in dem Überzug nicht vollständig veretändlioh tat, kann es sein, daß die Oxydteilchen das Aluminium beim Sohmelzen duroh die Hitze der Elektrolysezelle zusammenhalten und daher verhindern, dafi das geeohmolaene Aluminium von der Anode abläuft und die Kohleanodenetange sodann mit der Atmosphäre in Berührung kommt.found that the minimum content of aluminum oxide, which must be present in the highly, about 1 1 ° is · If donne coatings of aluminum used, "ie coatings to s O 9041 om thickness of Aluniniumoxydantell la the üb eräug to ta Be 10 ^. If thicker coatings are applied to the anode, i.e. excess sweetness in thicknesses between 0.041 and 0.318 om bead, the aluminum oversug can contain a maximum of about 3 # aluminum oxide . Although the exact mechanism of increasing the base of the anode due to the presence of oxide in the coating cannot be fully understood, it is possible that the oxide particles hold the aluminum together during melting by the heat of the electrolytic cell and therefore prevent the aluminum from being oohmolated from the anode expires and the carbon anode rod then comes into contact with the atmosphere.
Die Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrene naoh der Erfindung ist im wesentlichen eine Spritzvorrichtung, die einen direkten Luftstrom abgibt. Hierfür sind geeignete Spritadftaen handelsüblich erhältlich.The apparatus for carrying out the method according to the invention is essentially a spray device that has a direct Gives off airflow. Suitable fuel packs are commercially available for this purpose.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematisoher Zeichnungen an einem Ausführungebeispiel ergänzend beschrieben.The invention is illustrated below with reference to schematic drawings additionally described using an exemplary embodiment.
figur 1 ist eina Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung.Figure 1 is a view of a device according to the invention.
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Figur 2 aeigt eine Kurvendarstellung des Verhältnissei Ton Spritsäicke und Anteil an Aluminiumoxyd in dem überzug für einen Spritastrahl niedriger Geschwindigkeit und FIG. 2 shows a graph of the ratio of the fuel sack and the proportion of aluminum oxide in the coating for a low-speed fuel jet and FIG
Figur 3 zeigt eine gleiche Kurvendarstellung für einen zerstäubten Strahl hoher GeschwindigkeitFIG. 3 shows a similar graph for a high speed atomized jet
Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung weist einen Speieetriohter 11 auf, der von einem Ofen 12 aus Über eine Ausgußrinne 13 gefüllt wird. Das geschmolzene Aluminium fließt In einem Strom von des Speisetrichter 11 durch den Leitkanal H und wird durch einen gleichmäßig strömenden Luftstrom abgefangen, der aus einer Düse auetritt, die Über eine Leitung 16 mit der Druckluftquelle 17 verbunden let. Die Luftströmung aus der Düee 15 bricht den Aluminiumstahl auf und bläst das geschmolzene Aluminium gegen die Anode 18. Diese ist auf einem Drehtisch 19 angeordnet, der auf einer Spindel 20 sitzt und sich drehen IJLBt, so daß die Oberfläche der Anode 16 sich gleichmäßig beschichten läßt. The device shown in FIG. 1 has a spout tube 11 which is filled from an oven 12 via a pouring channel 13. The molten aluminum flows in a stream from the feed funnel 11 through the guide channel H and is intercepted by a uniformly flowing air stream that emerges from a nozzle that is connected to the compressed air source 17 via a line 16. The air flow from the nozzle 15 breaks the aluminum steel and blows the molten aluminum against the anode 18. This is arranged on a turntable 19 which sits on a spindle 20 and rotates so that the surface of the anode 16 can be coated evenly .
Her in dem auf der Anode niedergeschlagenen Aluminium enthaltene Anteil an Aluminiumoxyd hängt ab von der Metalltemperatur, der StröDiiingoatärkü doe geschmolzenen Metalls, dem Luftdruck und der Art, in der dae £oechmolaene Aluminium in dem aus der Düse austretenden Luftstrom mitgeführt wird, bis es auf die Anode trifft und hier abgelagert wird. Die Beeinflussung der Zusammensetzung geschieht daher durch Beeinflussen der Art des Niederschiagens des Her in the deposited on the anode aluminum content contained in alumina depends on the metal temperature, the StröDiiingoatärkü doe molten metal, the air pressure and the type is carried in the dae £ oechmolaene aluminum in the emerging from the nozzle air flow until the Meets anode and is deposited here. Therefore influencing the composition is done by influencing the type of low-skiing agent of
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AluminiunjB auf der Anode. Diose Art Vorriohtung erzeugt einen ziemlioh groben langsamen Oxydstrahl mit Spritzern auf der Anodenoberfläche. Es ist auch möglich, ein Spitssystem für ein· höhere Geschwindigkeit zu verwenden, wenn nur dafür gesorgt let, daß dieeee auch einen direkten Luftstrahl ausstößt. Eine spezielle, handelsübliche Spritzvorrichtung für diesen Zweok Boll einen Strahl erzeugen, der an irgendeiner Stell· «wischen einem ziemlich groben Strahl niedrigen Oxydgehaltes und einen äußerst feinen» hoohozydierten Strahl liegt· Dasu ist es Aluminum on the anode. This kind of arrangement creates a fairly coarse, slow jet of oxide with splashes on the anode surface. It is also possible to use a spit system for a higher speed , if only care is taken that it also emits a direct jet of air . A special commercial spray device for this Zweok Boll produce a beam at any parking · "wipe a fairly broad beam low Oxydgehaltes and an extremely fine" hoohozydierten beam is · Dasu is
P notwendig, den Strahl des geeohmolssnen Metalls in einer redu zierenden Gaeflamme einzuhüllen, um eine übermäßige Oxydation zn verhindern und das Aluminium geschmolzen au halten· Mit einer dorartigen Flammenspritzvorrlohtung wird der Schutzüberzug auf die Anode in der Weise hergestellt, dafi das geschmolzene Aluminium in einen luftstrom bei einer Temperatur und unter Bedingungen eingeführt wird, so daß ein zerrissener, zerstäubter flüssiger Aluminiumstrahl entsteht, daß dieser Strahl durch eine reduzierende Flamme geführt wird, daß die Zeitdauer, während der der Strahl P necessary to wrap the beam of geeohmolssnen metal in a redu ornamental Gaeflamme prevent zn to excessive oxidation and the aluminum melted au keep · With a dorartigen Flammenspritzvorrlohtung is prepared, the protective coating on the anode in such a manner, the molten aluminum Dafi into an air stream is introduced at a temperature and under conditions such that a disrupted, atomized liquid aluminum jet is produced, that this jet is passed through a reducing flame, that the length of time during which the jet
. der niohtturbulenten Luftströmung ausgesetzt wird, um den gewünsohten Oxydgehalt in dem geschmolzenen Aluminium zu erzeugen, richtig eingestellt wird, und daß der flüssigkeitsstrahl sodann auf die Anode gespritzt wird und auf dieser einen Schutzüberzug bildet. . is the air flow niohtturbulenten exposed to produce the GE wünsohten oxide content in the molten aluminum is set properly, and that the liquid jet is then sprayed on the anode, and forms a protective coating thereon.
Beispielsweise wurden Kohleanoden von 39,4 cm Breite, 52 cm !fing· und 52,4 cm Höhe verwendet und gemäß der Erfindung übers chi ohtet. Figur 2 zeigt die Beziehung zwischen Spritzdioke und Anteil anFor example, carbon anodes were 39.4 cm wide, 52 cm! · Caught and used 52.4 cm in height and according to the invention via chi ohtet. Figure 2 shows the relationship between spray dioke and proportion
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Aluminiumoxyd in dem Überzug bei Verwendung eines Spritzstrahles niedriger Geschwindigkeit, und Figur 3 zeigt dieselben Veältnise bei Verwendung eines zerstäubten Strahles honer Geschwindigkeit. Alumina in the coating using a low speed spray and Figure 3 shows the same situation using an atomized jet at high speed.
In ersteren Fall wurde die Anode mit einen Metallüberzug τοη 0,305o» Dioke versehen. Gemäß Figur 2 enthielt der überzug bei dieser Dicke 3 1/3 i> Aluminiumoxyd. Die Anode wurde «it einer StroÄStärke von 60 000 Ampere in der Aluainiumreduktionsselle betrieben, die in wesentlichen keine Aluminiumoxyddeoke oder Irgendeine ander· Einrichtung zum Schutz gegen Luftzutritt aufwies. laohde« die In the first case, the anode was provided with a metal coating τοη 0.305o »Dioke. According to Figure 2, the coating contained 3 1/3 i> alumina at this thickness. The anode was operated with a current of 60,000 amperes in the aluminum reduction cell , which had essentially no aluminum oxide deodorant or any other means of protection against the ingress of air . laohde «the
Zelle eine kurze Zeit In Betrieb gewesen war, entstanden Riese ™ in dem überzug und Verbrennungen der Kohleanode dmroh Luftzutritt· Bei den nächsten Versuch wurde der Anteil des Aluainiunoxyds la dem Abdeokmetall auf 3 £ verringert und dl· Anode wie vorhergehend beschrieben in die Zelle gebracht und betrieben· Xs trat kelBe Rißbildung auf und der Spritzüberzug blieb während des Betrieb·· der Zelle mit dor betreffenden Anode undurchlässig.Cell a short time had been in operation, Giant ™ originated in the coating and burns the carbon anode dmroh air access · In the next experiment, the proportion was the Aluainiunoxyds la the Abdeokmetall 3 £ reduced and brought dl · anode as described above into the cell and During operation of the cell with the relevant anode , small cracking occurred and the spray coating remained impermeable.
In einem weiteren Versuch wurde ebenfalls unter Verwendung eines SprltzBtrahles niedriger Geschwindigkeit ein überzug Bit 11* | Aluminiumoxyd verwendet· Die Ergebnisse waren vergleichbar Ht denen bei Verwendung eines Überzugs «it eine« Gehalt τοη 3 Jt Aluminiumoxyd.In a further experiment was also using a low speed SprltzBtrahles a coating Bit 11 * | Aluminum oxide used The results were comparable to those when using a coating with a content of 3% aluminum oxide.
In einem weiteren Verouch mit einem Spritzetrahl niedriger Geschwindigkeit wurde ein überzug, auf die Anode aufgebracht alt elae« Anteil von 0,8 ^ Aluminiumoxyd und mit 60 000 Ampere In der In a further test with a low-speed spray jet, a coating was applied to the anode with an amount of 0.8% aluminum oxide and 60,000 amperes
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Aluminiumreduktionaaelle betrieben. Naoh kurzer Zeit trat ein 3ohmeIeen dee Überzuges auf und es aeigten eioh bloSe Stellen der Kohleanode. Jach weiterem Betrieb der Zelle stellte eioh eine übermäßige Verbrennung der Anode duroh luft heraue.Aluminum reduction operations. In a short time came in Remove the coating and leave bare spots the carbon anode. After further operation of the cell, one was set Excessive burning of the anode occurs.
In einer nächsten Reihe von Versuchen wurde ein leretäubter Strahl hoher Geschwindigkeit verwendet, wobei das geeohaoliene Metall von einer reduzierenden Flame umhüllt war, üb die Oxydation la überwachen. Bei diesem System wurde ein überrag mit 3 1/3 Jf Aluminiumoxyd auf die gleiohe Anode aufgebracht wie bei den Torhergehenden Versuchen. Beim Betrieb der Zeil· haftete der Übersuf befriedigend an der Anode und blieb wlhrend dee Vereuoh·· undnronläseig. Ss trat keine Verbrennung der Anode duroh loft auf.In a next series of attempts, a stunned ray was found used high speed, the geeohaoliene metal was enveloped by a reducing flame, the oxidation la monitor. In this system, a 3 1/3 Jf Aluminum oxide applied to the same anode as in the previous experiments. Oversuf was liable for the operation of the Zeil satisfactory at the anode and remained unrelenting during the process. There was no burning of the anode throughout the loft.
In einem weiteren Versuoh mit einem zerstäubten Strahl hoher Geschwindigkeit wurde ein Überzug von O104 om Sloke auf gebracht mit einem Aluminiumoxydanteil von 10 ^. Beim Betrieb der derart präparierten Anode mit 60 000 Ampere «βigte «loh eine geringe RlA-bildung des Oberauges. Beim Erhöhen des Oxydanteile in einem weiteren Versuoh auf 11 Jt trat eine auegedehntere Riflbildung de· Überzuges beim Betrieb der Anode auf und demgemäß eine größere Verbrennung durch luft»In a further experiment with an atomized jet of high speed, a coating of O 1 04 om Sloke was applied with an aluminum oxide content of 10 ^. When the anode prepared in this way was operated with 60,000 amperes, there was a slight RIA formation in the upper eye. When the proportion of oxide was increased to 11% in a further attempt, a more extensive riffling of the coating occurred during operation of the anode and, accordingly, greater combustion by air.
In einem weiteren Vernuoh wurde ein Aluminiumüberzug von 0,011 om Dioke auf die Anode aufgebracht mit einem zerstäubten Strahl hoher Geschwindigkeit. Der Oxydgehalt wurde mittels der reduzierendenIn another Vernuoh an aluminum coating of 0.011 om Dioke applied to the anode with an atomized jet high Speed. The oxide content was determined by means of the reducing
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Gasflamme auf 5 $> Aluminiumoxydgebalt in dea Überzug eingestellt. Die derart präparierte Anode wurde wie in den vorhergehenden Versuchen mit 60 000 Ampere in einer Aluminiunreduktionsisell· betrieben. Ee trat kein Schmelzen und keine Rißbildung dee Ober- ' zuges auf und keine störende Verbrennung der Anode durch Luft.Gas flame set to $ 5> aluminum oxide in the coating. The anode prepared in this way was operated as in the previous experiments with 60,000 amperes in an aluminum reduction unit. There was no melting and no cracking of the upper draft and no disruptive combustion of the anode by air.
Tabelle 1 zeigt Vergleicheergebnisse von Standardanoden der Abmessungen 39,4 χ 52 χ 32,4 cm, die lediglich sit einem Sonirdetni alß Sohutz gegen Verbrennung durch luft versehen waren» wob·! eine gemäß der Erfindung mit einem Sprit as tr iah 1 niedriger Oe* ™ schvrindigkeit beschichtete Anode verwendet wurde, wobei der überzug 3 # Aluminiumoxyd enthielt. Tabelle I leigt ferner Vergleiche der Standardanode mit höheren Anoden, d.h. alt Anoden von 38,7 cm und von 45»75 cn Höhe, die genäfi der Erfindung alt einem Spriteetrahl niedriger Geschwindigkeit beschichtet worden, wobei der Oberzug 3 i> Aluminiumoxyd enthielt. In dieser Tabelle ist der Kohlenstoff wirkungsgrad definiert als der korrigierte theorttieohs Kohlenstoffverbrauch, wie er oben angegeben ist, geteilt ftnroh den tatsächlichen Verbrauch, in Frostntsn ausgedrückt. Dl« | tabellarisch zusammengestellten Ergebnisse se igen deutlich, AsJ als Folge der Beochichtung -der Anode nach der Erfindung der Kohlenstoffwirkungsgrad beträchtlich ansteigt und i η allen fällen 13 bis 14 $> höher ist. Man erkennt auch aus der Tabelle, dafl die Aluolniuiaerzeuguiig wesentlich zunicint. Außerdem ist die Anzahl der Tiögelwachöel (pot shifts) pro Anode auch wesentlich höher. Diese Vorteile bringen beträchtliche Einsparungen mit sich, da die Erzeugungskosten. we cent lieh reduziert sind, und zwar nicht nur wegenTable 1 shows comparative results of standard anodes measuring 39.4 52 χ 32.4 cm, which were only provided with a Sonirdetni as a protection against combustion by air »wob ·! an anode coated according to the invention with a fuel as tr iah 1 low Oe * ™ speed was used, the coating containing 3 # aluminum oxide. Table I also leigt comparisons of the standard anode with higher anode, ie old anodes of 38.7 cm and of 45 "75 cn height been genäfi the invention old coated Spriteetrahl a low speed, wherein the top pull 3 contained i> alumina. In this table, carbon efficiency is defined as the corrected theoretical carbon consumption, as stated above, divided by the actual consumption, expressed in terms of frost. Dl «| The results compiled in tabular form clearly show that AsJ, as a result of the coating of the anode according to the invention, the carbon efficiency increases considerably and i η is in all cases 13 to 14 $> higher. It can also be seen from the table that the aluminum products are significantly increased. In addition, the number of pot shifts per anode is also significantly higher. These advantages bring considerable savings, as are the production costs. we cents are reduced, and not just because of
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dee verringerten Kohlenverbrauchoe, sondern auch wegen der geringeren Personalkoeten zum Eroetzen der Anoden, da deren. Lebensdauer bei Anwendung der Erfindung merklich erhöht let. dee reduced coal consumption, but also because of the lower personnel costs for erosion of the anodes, since their. The service life when the invention is applied is noticeably increased .
Standard beschichtet beeohiohtet beeohicht«t Anodenmeseungen 39,4 χ 52 39,4 ζ 52 39,4 χ 52 39»4 x 52 cm χ 32,4 ca χ 32,4 χ 38,7 χ 45,75 Beeohiohtet coated Standard beeohicht "t Anodenmeseungen 39.4 χ 52 39.4 52 39.4 ζ χ 52 39" 4 x 52 cm χ 32.4 χ approximately 32.4 χ 38.7 χ 45.75
grad ™grad ™
Tiegel u. TagCrucible and day
KohleverbrauehCoal consumption
tt
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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