DE1558752B2 - FIRE-RESISTANT LINING FOR TUBS OF SINGLE-CELL OR MULTI-CELL FURNACES FOR MELT FLOW ELECTROLYSIS OF ALUMINUM - Google Patents

FIRE-RESISTANT LINING FOR TUBS OF SINGLE-CELL OR MULTI-CELL FURNACES FOR MELT FLOW ELECTROLYSIS OF ALUMINUM

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DE1558752B2 DE19671558752 DE1558752A DE1558752B2 DE 1558752 B2 DE1558752 B2 DE 1558752B2 DE 19671558752 DE19671558752 DE 19671558752 DE 1558752 A DE1558752 A DE 1558752A DE 1558752 B2 DE1558752 B2 DE 1558752B2
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Giuseppe de Mailand Varda (Italien) C22f 1 10
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Montecatim Edison SpA, Varda, Giuseppe de, Mailand (Italien)
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    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

wärme sehr gering ist Es lassen sich stabile und langhaltende Wände auch großer Höhe auf einfache Weise herstellen. Die Kryolithauskleidung kann direkt in die eigentliche Metallwanne eingesetzt werden.heat is very low. Stable and long-lasting walls can be built easily, even at great heights Manufacture way. The cryolite lining can be inserted directly into the actual metal tub.

Die Herstellung der feuerfesten Auskleidung erfolgt zweckmäßigerweise aus vorgefertigten Kryolithformstücken. Diese stellt man dadurch her, daß man den praktisch reinen schmelzflüssigen Kryolith in eine Form gießt, ihn darin sich durch Kühlen verfestigen läßt, anschließend die aus der Gußschale oder Form entnommenen Formstücke an Ort und Stelle zusammensetzt und die einzelnen Formstücke unter Erhitzen in an sich bekannter Weise miteinander verschweißt. Vor dem Verschweißen kann zweckmäßigerweise eine dünne Schicht aus pulverisiertem oder geschmolzenem Kryolith in die Schweißstelle verteilt werden.The refractory lining is expediently manufactured from prefabricated cryolite fittings. These are produced by the practically pure molten cryolite in Pours a mold, solidifies it in it by cooling, then the one from the casting shell or form removed fittings put together on the spot and the individual fittings welded to one another with heating in a manner known per se. Before welding can expediently a thin layer of powdered or melted cryolite in the weld be distributed.

Dies hat den Vorteil, daß die Ofenauskleidung einfach montierbar ist und die einzelnen Formstücke abdichtend miteinander verbunden sind.This has the advantage that the furnace lining and the individual fittings are easy to assemble are sealingly connected to each other.

Claims (3)

1 2 abscheidet, die nicht wieder in dem Schmelzbad aufPatentansprüche: gelöst werden kann. Außerdem ist der Boden durch durchsickernde Komponenten Verformungen ausge-1 2 separates, which cannot be resolved again in the weld pool. In addition, the soil is characterized by deformations due to seeping through components. 1. Feuerfeste Auskleidung für Wannen von setzt, wodurch lokale Änderungen der Stromdichte Einzellen- oder Mehrzellenöfen für die Schmelz- 5 und somit Überhitzungen eintreten, wodurch ein flußelektrolyse von Aluminium, dadurch ge- höherer Leistungsbedarf für den Betrieb erforderlich kennzeichnet, daß die Auskleidung der ge- wird.1. Refractory lining for tubs of sets, eliminating local changes in current density Single-cell or multi-cell furnaces for the melting 5 and thus overheating occur, whereby a Flow electrolysis of aluminum, which means that higher power requirements are required for operation indicates that the lining is being made. samten Wanne oder ihrer wesentlichsten Teile aus Man ist deshalb bereits dazu übergegangen, beivorgefertigten Formstücken aus praktisch reinem spielsweise die Seitenwände der Wannen mit siliciumnatürlichem oder synthetischem Kryolith besteht. io nitridgebundenem Siliciumcarbid auszukleiden. Ob-The entire tub or its most essential parts have therefore already been made ready for use Moldings made from practically pure, for example, the side walls of the tubs with natural silicon or synthetic cryolite. Lining io nitride-bonded silicon carbide. If- 2. Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten wohl dieses Material äußerst temperaturbeständig ist, Auskleidung nach Anspruch 1 aus vorgefertigten ist sein ohmscher Widerstand bei hohen Tempera-Kryolith-Formstücken, dadurch gekennzeichnet, türen, also wenn es in die Schmelze eingetaucht ist, daß man den praktisch reinen schmelzflüssigen relativ niedrig. Außerdem wird das Material, obwohl Kryolith in erne Form gießt, ihn darin sich durch 15 es in hohem Maße chemisch resistent ist, in Mehr-Kühlen verfestigen läßt, anschließend die aus der zellenöfen, die bei höheren Spannungen betrieben Gußschale oder Form entnommenen Formstücke werden, elektrochemisch angegriffen.2. Process for producing a refractory probably this material is extremely temperature resistant, Lining according to claim 1 made of prefabricated is its ohmic resistance in the case of high tempera cryolite fittings, characterized by doors, i.e. when it is immersed in the melt, that you get the practically pure molten relatively low. Plus the material will, though Pouring cryolite in an internal form, it is chemically resistant to a high degree, in more cooling can solidify, then from the cell ovens, which operated at higher voltages Shells or moldings removed from the mold are attacked electrochemically. an Ort und Stelle zusammensetzt und die einzel- Es ist weiterhin bekannt, metallurgische öfen mitAssembled on the spot and the individual It is also known to use metallurgical furnaces nen Formstücke unter Erhitzen in an sich be- einer erstarrten Schmelze aus Natriumchlorid undnen molded pieces with heating in a solidified melt of sodium chloride and kannter Weise miteinander verschweißt. so Kryolith zu beschichten (deutsche Patentschriftwelded together in a known manner. so to coat cryolite (German patent specification 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- 871 355). Für öfen für die Herstellung von Alukennzeichnet, daß man vor dem Verschweißen minium durch Schmelzflußelektrolyse ist es bekannt, eine dünne Schicht aus pulverisiertem oder ge- Wannenauskleidungen aus einem Material herzuschmolzenem Kryolith in die Schweißstelle ver- stellen, das 20 bis 75 % eines feuerfesten Oxyds entteilt. 25 hält und dessen Rest aus Kryolith besteht. Dabei3. The method according to claim 2, characterized in that 871 355). For furnaces for the production of aluminum, it is known that before welding minium by fusible electrolysis, a thin layer of powdered or poured tub linings made of a material to be melted cryolite adjust into the weld, which divides 20 to 75% of a refractory oxide . 25 holds and the remainder consists of cryolite. Included kann das feuerfeste Oxyd beispielsweise Aluminiumoxyd sein (deutsche Auslegeschrift 1 209 303). Dabei hat sich ein relativ hoher Aluminiumoxydgehalt als besonders günstig für die Eigenschaften des Wand-For example, the refractory oxide can be aluminum oxide (German Auslegeschrift 1 209 303). Included a relatively high aluminum oxide content has proven to be particularly favorable for the properties of the wall Die Erfindung betrifft eine feuerfeste Auskleidung 30 materials erwiesen. Dies bedeutet jedoch, daß zur für Wannen von Einzellen- oder Mehrzellenöfen für Herstellung einer Schmelze aus diesem Material zur die Schmelzflußelektrölyse von Aluminium. Formung der Wände sehr hohe Temperaturen er-The invention relates to a refractory lining 30 materials. However, this means that for for tubs of single-cell or multi-cell furnaces for the production of a melt from this material for the melt flow electrolysis of aluminum. Forming the walls very high temperatures Bekanntlich sind die Wannen der üblicherweise forderlich sind, was sehr hohe Leistungen für die Erverwendeten Aluminiumöfen mit Graphitkohle aus- hitzung bedeutet und zu Schwierigkeiten bei der gekleidet, die als Kathode dient. Die Wannen ent- 35 Formung führt. Außerdem ist es schwer, die bei halten geschmolzenen Kryolith, in dem das Alu- Mehrzellenöfen infolge der Verwendung bipolarer miniumoxyd gelöst vorliegt. Durch in die Schmelze Elektroden erforderlichen besonders hohen Seitentauchende Anoden und Zuführung der erforderlichen wände herzustellen.It is well known that the tubs are usually required, which means very high performance for those used Aluminum furnaces with graphite charcoal means heating and causes difficulties in the dressed that serves as a cathode. The tubs are deformed. Plus, it's hard to do with hold molten cryolite in which the aluminum multi-cell furnace as a result of the use of bipolar dissolved miniumoxide is present. Due to the particularly high side immersion ends required in the melt Establish anodes and feed of the required walls. elektrischen Leistung scheidet sich infolge der ein- Schließlich ist noch bekannt, die ZwischenräumeElectrical power differs as a result of the - Finally, it is also known, the gaps setzenden Elektrolyse metallisches Aluminium am 4° zwischen den Anoden eines Ofens zur Herstellung Boden der Wanne ab. von Aluminium durch Schmelzflußelektrolyse mitelectrolysis to manufacture metallic aluminum at 4 ° between the anodes of a furnace From the bottom of the tub. of aluminum by molten electrolysis with Diese Aluminiumöfen haben den Nachteil, daß einer Packung aus festgestampftem pulverförmigem sich die aus Graphitkohle bestehenden Seitenwände Kryolith oder Tonerde auszufüllen (österreichische abnutzen, beispielsweise durch chemische Reaktionen Patentschrift 193 620).These aluminum ovens have the disadvantage that a pack of compacted powdery the side walls made of graphite charcoal are filled with cryolite or alumina (Austrian wear, for example through chemical reactions (patent 193 620). mit der Schmelze, durch Veränderungen der Zu- 45 Die der Erfindung zügrundeliegnde Aufgabe besammensetzung und der Temperatur der Schmelze steht nun darin, eine feuerfeste Auskleidung für u. dgl. Da jedoch Kryolithschmelzen die Neigung Wannen von Einzellen- oder Mehrzellenöfen für die haben, sich zu verfestigen, sobald die Temperatur Schmelzflußelektrolyse von Aluminium zu schaffen, der Schmelze um 50 bis 100° C unter die bei 950° C das frei von den infolge der Verwendung von Aluliegende Elektrolysetemperatur abfällt, bildet sich bei 5° miniumoxyd gestellten Erfordernissen ist.
derartigen Temperaturänderungen an der Wannen- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Auswand eine halbfeste bis feste Schicht der Schmelze, kleidung der gesamten Wanne oder ihrer wesentlichwodurch die fehlende'Graphitkohle ersetzt wird. Die sten Teile aus vorgefertigten Formstücken" aus prak-Dicke dieser Schicht hängt von der Änderung der tisch reinem natürlichem oder synthetischem Kryolith Temperatur der Schmelze ab. Bei diesem Vorgang 55 besteht.
with the melt, through changes in the composition and the temperature of the melt is now a refractory lining for and the like solidify, as soon as the temperature to create melt electrolysis of aluminum, the melt is 50 to 100 ° C below that at 950 ° C, which is free of the electrolysis temperature due to the use of aluminum, is formed at 5 ° miniumoxide.
Such temperature changes at the tank This object is achieved by replacing the wall with a semi-solid to solid layer of the melt, clothing of the entire tank or its essential part, by the missing graphite carbon. Most of the parts from prefabricated shaped pieces "from prak-thickness of this layer depends on the change in the table pure natural or synthetic cryolite temperature of the melt. In this process 55 consists.
bestehen schließlich die Seitenwände zu einem immer Eine derartige Auskleidung hat den Vorteil, daßFinally, the side walls always exist. Such a lining has the advantage that größer werdenden Anteil aus verfestigter Schmelze ihr Schmelzpunkt über der Temperatur des Elektromit unterschiedlichem Kryolithanteil. Da die Schmelz- lyseschmelzflusses liegt und durch die Schmelze temperatur dieser Wände sehr niedrig ist, d. h. bei selbst weder chemisch noch elektrochemisch anweniger als 940° C liegt, sind die mit der Schmelze 60 gegriffen wird. Einer Auflösung der Kryolithwand in Berührung stehenden Wände halbfest und somit durch die Schmelze wird dadurch entgegengewirkt, instabil, außerdem ist die Wandstärke lokal ver- daß die Temperatur der Schmelze in den1 wandnahen schieden und für den optimalen Ofenbetrieb un- Schichten durch entsprechende Bemessung und Anzweckmäßig. Ordnung der Anoden niedrig, z. B. unter 900° C, Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich zwi- 65 gehalten wird. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daschen dem Graphitkohleboden und der darüber- durch, daß die Stärke der Kryolithschicht nur wenige liegenden Aluminiumschicht eine feste bis stark Zentimeter zu betragen braucht, so daß der Herviskose Masse insbesondere in den Randbereichen Stellungsaufwand hinsichtlich Materials und Schmelz- As the proportion of solidified melt increases, its melting point is above the temperature of the electric with a different proportion of cryolite. Since the melt flow is and the melt temperature of these walls is very low, that is, it is neither chemically nor electrochemically less than 940 ° C., which is gripped with the melt 60. A dissolution of the walls in contact with the cryolite wall is semi-solid and thus counteracted by the melt, unstable, and the wall thickness is locally different, so that the temperature of the melt in the 1 wall near the wall is different and, for optimal furnace operation, layers by appropriate dimensioning and expedient . Order of the anodes low, e.g. B. below 900 ° C, Another disadvantage is that between 65 is maintained. Another advantage results from the graphite carbon base and the fact that the thickness of the cryolite layer only needs to be a solid to a strong centimeter in the thickness of the cryolite layer.
DE19671558752 1966-07-06 1967-07-05 Refractory lining for single-cell or multi-cell furnaces for the fused-salt electrolysis of aluminum Expired DE1558752C (en)

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E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
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