DE2043560A1 - Anodenzusammenstellung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-,NG. H. FINCKE
DIPL.-ING. H. BOHR
DIPL.-ING. S. STAEGER

F * r η r u f: '26 60 60

Mappe 22366 - Dr.K Case MD 22162

Imperial Chemical Industrias Limited Anodenzusamme ns teilung Priorität» 2*9.1969 - Großbritannien

Die Erfindung "bezieht sieb auf eine AnodenzusammenBtellung für eine elektrolytische Zelle. Sie bezieht sich insbesondere auf eine Anodenzusammenstellung, die sich besonders für eine Queckeilberkathodenzelle eignet, die für die elektrolyse von Alkalicbloridlösungen verwendet wird«,

In den letssten Jahren wurden in Zellen für die Herstellung Ton Chlor, Hypochlorite!! und Chlüraten durch Elektrolyse von Alkalimetallohloridlöeungen sogenannte Daueranoden an Stelle der herkömmlichen Graphitanoden, die sich beim Gebrauoh mit einer merkliohen Geschwindigkeit abnutzen, verwendet« Die Daueranode besitzt eine Tragestruktur aus einem filablldenden Metall, gewöhnlich Titan, das.einen Belag aus einem Arbeitsanodenmaterial trägt, wie Z₀Bo aus einem Material, das fähig ist, Elektronen vom Elektrolyt zuu. Haltestruktur der Anode au Übertragen, and das gegenüber dem elektrochemischen Angriff in der Seile widerstandsfähig let·

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Die ersten Beläge bestanden aus Metallen und/oder Oxiden der Platingruppe» In letzter Zeit hat man eine Anzahl anderer leitender und halbleitender Materialien verwendet, welche die nötigen katalytiscben eigenschaften und die nötige Abnutzungsbeständigkeit besitzen^ damit sie als Anodenbeläge funktionieren=

In einer Quecksilberkathodenzelle» in welcher die Arbeiteanodenoberfläche in einer annäherd horizontalen Ebene verläuft, die parallel zur fließenden Quecksilberkathode liegt, und in welcher Chlorsae an der Anode entwickelt wird, mUsBen Vorkehrungen getroffen werden, daß das Gas rasch nach seiner Bildung nach oben entweichen kann. Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, die nötigen öffnungen für das Entweichen des Gases in der beschichteten Titananodenstruktur vorzusehen. Beispielsweise ist es bekannt, den sich horizontal erstreckenden Titanträger, der den aktiven Belag trägt, aus einem Titaablech mit vielen Löchern oder aus einem Titanstreckmetall herzustellen. Verschiedentlich hat man auch den sich horizontal erstreckenden. Titanträgar aus einer parallelen Reihe von iitanstäben, schmalen Titanstreifer, oder anderen sich in Längsrichtung erstreckenden Titanprofilen hergestellt, die durch Querrippen zusammengehalten werden,, Diese Strukturen werden an einer zentralen Säule aufgehängt, die durch die Abdeckung der Zelle hindurchgeht und auch ale Stromzuführung dient· Anodenzusammensteilung dieser Art ergeben jedoch keine gute Stromverteilung über die gesamte Arbeitsfläche der Anode, wenn nicht der horizontale Teil oder die horizontalen Teile, welche dan aktiven Belag tragen, unerwünscht dick und damit teuer gemacht werden. Die vorliegende Erfindung schafft nunmehr eine Anodenzusammenstellung, in der die Stromverteilung betrachtlich verbessert ist, die gegenüber einer mechanischen Verformung beständig ist und die es auch ermöglicht, eine Verbindung, die einen niedrigen Widerstand aufweist, mit einer elektrischen Hauptschiene außerhalb der Zelle herzustellen.

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Gemäß der Erfindung wird nunmehr eine Anodenzusamraenstellung für eine elektrolytische Zelle vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie folgende Teile aufweist: eine im wesentlichen sich horizontal erstreckende durchbrochene Titanstruktur» die zumindest auf einem Teil ihrer Oberfläche einen Belag aus einem Arbeitsanodenmaterial aufweistj eine Reihe τοπ parallel im Abstand angeordneten Stäben, die nahezu den gesamten Bereich der durchbrochenen Struktur überdecken, wobei jeder Stab ein Titangehäuse aufweist das starr und leitend entlang seiner Longe mit der oberen Oberfläche der durchbrochenen Struktur und auch mit dem Titangehäuse mindestens einer rechteckigen Schiene die in Querrichtung über die Stöbe verläuft, mittels Schweißungen verbunden ist, die in flüssigkeitsdichter weise die miteinander in Verbindung stehenden öffnungen, die sich in den' zueinander benachbarten Bereichen in den Gehäusen des genannten Stabs una der genannten Schiene befinden» umschließen_f wobei das Gehäuse der genannten rechteckigen Schiene in der oberen überfläche eine öffnung aufweist; und eine aufrechtstehende Wandung aus Titanblech, die flüssigkeitsdicht an der genannten oberen Oberfläche befestigt ist, derart, daß sie die genannte Öffnung umschließt; wobei der Kaum innerhalb der aufrechtstehenden Wandung und der iitangehäuse der Schiene und der stäbe weitgehend mit einem kontinuierlichen Kern aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung aufgefüllt ist und wobei der Kern mit den umgebenden Titanoberflächen durch eine Diffusionsschicht aus einer Legierung verbunden ist_F die sich zynischen dem Kernmetall und dem umgebenden Titanmetall befindete

Bei einer bevorzugten Ausführungsf-orm der erfindungsgemäßen Anodenzusammenstellung ist die öffnung in der oberen über» fläche des Gehäuses einer jeden rechteckigen Schiene eine rechteckige Öffnung, wobei die aufrechtstehende Titanwandung ebenfalls rechteckig ausgeführt und an der oberen Oberfläche der Schiene mittels einer kontinuierlichen Schweißung um den Hand der öffnung befestigt ist, so daß eine große Verbindungsfläche zwischen den Kernmetallen dieser Komponenten

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BAD

geschaffen wird.

Die im wesentlichen sich horizontal erstreckende durchbrochene Titanstruktur, welche den Belag trägt, der ein Arbeitsanodenmaterial· aufweist* dann aus einem Titanblech mit vielen Löchern bestehen, wie z.B. aus einem Titanstreckmetall oder einer jalousieartigen Struktur, wie sie beispielsweise dadurch erhalten werden kann, daß man Jalousienöffnungen aus einem Titanblech mittels eines schlitzenden und formenden Werkzeugs herauspreßt„ Die Jalousienlatten, die auf diese Weise erhalten werden, werden in zweckmäßiger Welse Im rechten Winkel zur ursprünglichen Ebene des Titanblechs gebogen« Man kann auch ihre Ränder rund walzen, um annähernd halbzylindrische Teile zu bilden, die den Schlitzen entsprechend aus denen das Metall, welches sie bildet, herausgepreßt worden ist. Ein geeignetes Titanblech mit mehreren Löchern kann auch dadurch hergestellt werden, daß man ein Titanpulver isostatisch preßt, doh„, daß man das Pulver durch einen hydraulischen Druck verdichtet, der auf eine flexible Form angewendet wird, die das Pulver enthält und die in ein hydraulisches Medium eingetaucht 1st, Das verdichtete Teil wird dann bei ungefähr 105O⁰C gesintert. Alternativ kann die durchbrochene Titanstruktur aus sich in Längsrichtung erstreckenden Titanteilen aufgebaut werden, deren Achsen parallel zueinander laufen und die in .Querrichtung unterhalb einer Trageanordnung von Titanstäben mit AIuminiumkern verlaufen und starr und leitend, beispielsweise durch Schweißen, mit dem Titangehäuse eines Jeden der genannten Stäbe verbunden sind, Die sich in Längsrichtung erstreckenden Titanteile, welche die durchbrochene Titanstruktur bilden, können beispielsweise aus flachen Streifen, Stäben, halbzylindrischen Kanälen (die nach oben oder nach unten konvex sind) oder Kanälen mit U-Form oder umgekehrter U-Form bestehen, wobei die geschlossenen Enden des U gegebenenfalls abgeflacht sind ο

BAD ORlGJNAL

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In dieser Beschreibung ist mit "Titan" entweder Titanmetall alleine oder eine legierung auf Titanbasis gemeint, welche anodische Polarisationseigenschaften besitzen, die mit denjenigen von Titan vergleichbar sind, wie es in der Technik bekannt ist»

Das Arbeitsanodenmaterial kann irgendein Material sein, welches beim übergang von Elektronen aus einem .Elektrolyt in die darunterliegende Ticaaütruktur der Anodenzusammanstellung aktiv ist und welches gegenüber dem elektrochemischen Angriff unter den Bedingungen beständig ist, die in der Zelle herrschen, in welcher die Anode verwendet werden soll» Pur eine Verwendung in sehr korresiven Medien, wie z.B. in Chloridelektrolyten, kann das Arbeitsanodenmaterial in geeigneter Weise aus ein oder mehreren Metallen der Platingruppe , d.h« Platin_? Rhodium, Iridium, Ruthenium? Osmium und Platin, und/oder aus Oxiden derselben oder au3 einem anderen Metall oder einer anderen Verbindung bestehen» die als Anode funktioniert und die gegenüber einer elektrochemischen Auslösung in der Seile beständig ist, wie z., 8* Rhenium, Rheniumtrioxid, Magnetit, Titannitrid und die Boride, Phosphide und Silicide der Metalle der Platingruppe, Der Belag, der ein Arbeitsanodenmaterial enthält₉ kann auch oxidische halbleitende Verbindungen oder elektrisch nicht- leitende Oxide enthalten, und zwar insbesondere Oxide der filmbildenden Metalle, wie z«B₀ Titan, wie es in der Technik bekannt ist, um das Arbeitsanodenmaterlal fester an der Titanhaltestruktur zu befestigen und die Widerstandsfähigkeit gegenüber Auflösung in der Arbeitezelle zu erhöhen» Ein bevorzugter Belag für Anoden, die in Queoksilberkathodenzellen für die Elektrolyse von Alkalimetallchloridlösungen verwendet werden, besteht aus mindestens einem Oxid mindestens einea Metalls der Platingruppe, insbesondere Rutheniumdioxid (als Arbeitselektrodenmaterial) und aas Titandioxid.

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In der Britischen Patentschrift 1,045*966 ist ein Verfahren zur Herstellung von Titanleitern mit einem Aluminium-' kern beschrieben, welche üblicherweise Stabform aufweisen und welche sich dazu eignen, mit einem Ende an einem Graphitanodenblock oder an einer mit Platin beschichteten Titanblechanode befestigt zu werden» Die Stromverteilungsstruktur der vorliegenden Anodenzusammenstellung, die aus einem kontinuierlichen Kern aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung in einem Titangehäuse besteht, wird in geeigneter Weise im wesentlichen durch das gleiche Verfahren hergestellt, von welchem die wesentlichen Stufen die folgenden sind: (1) Entfernung einer Oxidhaut von den inneren Oberflächen des Titangehäuses, (2) weitgehendes Auffüllen des Gehäuses mit geschmolzenem Kernmetall, (3) Halten das gefüllte Gehäuse auf eine Temperatur zwischen den Scbmelzpunkte>ύ ues Gehäuses uncl des Kerümetalls während einer ausreichenden Zeit, daß eine Tiiati/Kerametall-Diffusionslegierungszoüe an der Titan/Kerntnetall-Grenzfläche entsteht» und (4) '/e^fysti^aLasten des Kernmetalls durch Abkubii*ng_f α: K-i die; ^iufsu ■■ _f'> uad 4 in eine inerten Ataouphä/e, böispielsweiee In einer Argonatmosphäre, ausgeführt werden,»

Die öxldhaut kann vom iitangebäuse dadurch entfernt werden, w daß man es in oiner Mischung aus 2Oy$iger Salpetersäure und 4$iger Pluiieäure be±zt_t wobei man gegebenenfalls vorher eine ßatfettung durchführt, Ss wird auch bevorzugt, das Kernmetall in einer 3O$igen Itanatronlösuüg bu beizen, um vor dem Schmelzen ein ocnutzschmlermittel oder Oxid zu entfernen* Außerdem können die inneren oberflächen des Titangehäusea nach der Entfernung des Oxidfilms mit eio©m Metallchlorid/llietallfluorid-Flußmittel beschichtet werden, bevor daa Kernmetall eingefüllt wird, um die Legierungsbindung dies Gehäuses mit dem Kernmetall zu unterstützen«

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Die Zeitdauer der Erhitzung des geschmolzenen Kernmetalle in Berührung mit dem Titangehäuee sollte nicht libermäßig lang sein, um zu vermeiden, daß die Diffusion soweit fortschreitet, daß die Widerstandsfähigkeit des Titangehäuses gegenüber korrosiven Bedingungen verringert wirdc Wenn das Kernmetall aus handelsüblichem reinen Aluminium besteht, dann beträgt eine geeignete Zeit und Temperatur 30 min bei 700 Cc Bei höheren Temperaturen sollte die Zeit geringer sein, beispielsweise Ungefähr 5 min bei 80O⁰Co Niedrigere Temperaturen sind möglich, wenn eine niedriger schmelzende Aluminiumlegierung als Kernmetall verwendet wird, wie ζ·Βο eine Legierung aus Aluminium mit Silicium, Kupfer und/oder Magnesium, welche einen überwiegenden Anteil an Aluminium enthält. Bei 500⁰C ist eine geeignete Erhitzungszeit zur Herstellung der Legierungsbindung—ungefähr 6 st_e

Geeignete Verfahren zur Herstellung der Struktur mit Aluminiumkern, welche die Arbeitsanodenoberfläche in einer erfindungegemäßen Anodenzusammenstellung trägt, werden nun näher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen diskutiert, in denen Pig· 1 eine isometrische Projektion einer Ausführungsform einer solchen Zusammenstellung und auch ein Verfahren zum Befestigen einer elektrischen Hauptschiene zeigt, die Pig. 2 bis 4 in Form von Teilschnitten Verfahren zum Füllen des Kernmaterials in das Titangehäuse während der Herstellung solcher Zusammenstellungen darstellen, und Fig. 5 eine Teilansicht eines Verfahrens zum Einbau einer Anodenzusammenstellung gemäß der Erfindung in eine elektrolytische Zelle zeigte

Gemäß Fig. 1 führen zwei Stromzuleitungen 4, die aus aufrechtstehenden rechteckigen Titanblechwandungen bestehen, weiche einen Aluminiumkern umgeben, den Strom jeweils zu einem ersten Stromverteiler 3, der aus einem hohlen rechteckigem Kasten aus Titanblech besteht, der einen Aluminiumkern umgibt. Die aufrechtetehende Titanwandung der Stromzuleitung 4 ist kontinuierlich an dem Rand einer rechteckigen

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Öffnung in der Oberfläche des Titangehäuses des ersten Stromverteilers 3 angeschweißt ₉ und zwar derart, daß die Räumet die durch die Wandung der Zuleitung 4 und dem Gehäuse des entsprechenden Stromverteilers 3 umschlossen werden, durch diese Öffnung m.iteinander in Verbindung stehen. Jeder erste Stromverteiler 3 führt den Strom zu einer parallel im Abstand angeordneten Reihe vom zweiten Stromverteilern 2, von denen jeder die Form eines Stabs aufweist, welcher aus einem Aluminiumkern und einem diesen umgebenden Titanrohr besteht, wobei letzteres an Jedem Ende einen Verschluß aus Titan aufweist. Die einander benachbarten Bereiche des Titanrohrs eines jeden zweiten Strom-Verteilers 2 und der Titangehäuse der ersten Stromverteiler 3 besitzen miteinander in Verbindung stehende öffnungen, und die genannten Rohre und Gehäuse sind flüssigkeitsdicht um die genannten öffnungen miteinander verschweißt, so daß eine Verbindung zwischen den Räumen besteht, die durch ein Jedes Rohr und den Gehäusen der ersten Stromverteiler 3 umschlossen werden«

In Fig, 1 ist auch ein im wesentlichen sich horizontal erstreckendes Streckmetall 1 aus Titan zu sehen* welches einen Belag trägt, der aus einem Arbeitsanodenmaterial bestehtp wodnrch eine Arbeitsanodenoberfläche gebildet wirdj . Das Streckmetall wird von oben gehalten_P da es aa die Titan- ' gehäuse eines Jeden der zweiten Stromverteiler 2 entlang deren Länge befestigt isto V/egen der gut verteilten Stromzuführung zum Streckmetall 1 und wegen der mechanischen Festigkeit der gesamten Struktur kann das Streckmetall sehr leicht und feinmaschig sein» Es kann an die Titangehäuse der zweiten Stromverteiler 2 befestigt sein, und zwar beispielsweise durch elektrische Widerstandsschweißungji Die Verbindung kann auch dadurch geschehen,, daß man das Streckmetall durch eine elektrische Widerstandsschweißung oder durch eine Bogenpunktschweißung unter Argon an eine Reihe

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von Titanzapfen befestigt, die ihrerseits durch ein KondensatorentlandungsBchweißverfahren an den genannten Titangehäueen befestigt worden sind, wodurch eine beträchtliche isrhitzung vermieden wird, welche einen verformenden oder schädlichen Einfluß ausüben könnte»

Das Streckmetall 1 kann in der oben beschriebenen Weise an die zweiten Stromverteiler 2 entweder vor oder nach dem Aufbringen des Belags aus einem Arbeitsanodenmaterial auf das Streckmetall angeschweißt werden. Wenn das Streckmetall an die Stromverteiler vor dem Aufbringen des aktiven Anodenbelags befestigt wird, dann hat sich herausgestellt, daß Maßnahmen ergriffen werden müssen, um eine Verformung des Streckmetall während der nachfolgenden Beschichtung zu vermeiden, sofern bei den Beschichtungsverfahren die Anodenzusammenstellung auf Temperaturen erhitzt wird, die beträchtliche Spannungeunterschiede zwischen dem einen Aluminiumkern aufweisenden Träger und dem Streckmetall hervorrufe n₀ Dies tritt beispielsweise bei dem herkömmlichen ^erfahren zur Herstellung von Belägen aus Metallen der Platingruppe oder Oxiden der Platingruppe auf, bei denen Anstriobzusammensetzungen, welche Verbindungen von Metallen der Platingruppe enthalten, aufgetragen und dann auf Temperaturen von ungefähr 4-5O⁰C oder höher erhitzt werden« Eine solche Verformung kann vermieden oder zumindest beträchtlich verringert werden, wenn man das Streckmetall unterteilt und die einzelnen Teile an die einzelnen zweiten Stromverteiler 2 anschweißt. Kleinere Verformungen, die während einer nachfolgenden Erhitzung auftreten können dann leicht durch einfaches preisen korregiert werden ο Dagegen wurde festgestellt, daß Verformungen, die bei diesem Verfahren mit einem durchgehenden Streckmetall auftreten, anschließend nicht mehr korregiert werden können. Wenn die durohbroobene Titanstruktur aus sioh in Längsrichtung erstreckenden Teilen aufgebaut ist, die parallel verlaufen

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und einen Abstand zueinander aufweisen, wie z.B. wenn sie aus Titanstreifen aufgebaut ist, dann kann eine Verformung bei einer nachfolgenden heißen Beschichtung in ähnlicher v/eise dadurch vermieden herden, daß man Jedes Teil in kurze Abschnitte zerschneidet«, Das günstigste Verfahren besteht darin, die ungeschnittenen Teile an die einzelnen Stromverteiler 2 anzuschweißen und hierauf schmale Zwischenräume in jedem Teil herstellt, in dem man zwischen jedem benachbarten Paar von Schweißungen mit einer Säge hindurchschneidet, bevor man die heiße Beschichtung ausführt.

Es ist ersichtlich, daß in der mit Bezugnahme auf Fig. 1 der Zeichnungen beschriebenen Struktur die Titangehäuse der Stromzuführungen 4, der ersten Stromverteiler 3 und der zweiten Stromverteiler 2 ein einstückiges flüssigkeitedichtes Gehäuse bilden* woboi nur die oberen Oberflächen der Stromaufiibrungan 4 offen Bind. Weiterhin ist ersieht* lieh, daß dio hierdurch umschlossenen Bäume jeweils mit dem nächstem Kaum in Verbindung stehen« Gemäß der Erfindung besteht der Aluminiumkern innerhalb diesem einstlickigen Gehäuse aus einem endlosen Kern. Er wird dadurch hergestellt, daß man geschmolzenes Aluminium einfüllt und abkühlt, nach dem man es darin eine geeignete Zeit lang im geschmolzenen Zustand gehalten hat, um eine Legierungsbindung mit dem umgebenden Gehäuse zu bewerkstelligen.

Bei der Herstellung der Zusammenstellung wird das erwähnte einstückige Gehäuse dadurch hergestellt, daß die Teile 2, 3 und 4 miteinander verschweißt werden, worauf dann nach dem Säubern, Ätzen und Erhitzen auf die gewünschte Temperatur das geschmolzene Kernmetall durch die offenen Oberseiten der StromzafUhrungsteile 4 unter einer Argonatmosphäre eingefüllt wird. Bine perfekte Füllung des gesamten Querschnitts eines jeden Tells let nicht nötig, wenn nur ein«

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ausreichende Kontinuität zwischen den benachbarten Teilen erzeugt wird* Es wurde gefunden, daß eine ausreichende Füllung der Rohrverzweigung durch die offenen Oberseiten der Stromzuflihrungen erzielt werden kann, wenn man die Zusammenstellung von Seite zu Seite und von Ende zu Ende neigt, wenn das geschmolzene Kernmetall eingefüllt wird.

Gewünscbtenfalls kann jedoch eine bessere Füllung der entfernteren Rohre der Stromverteiler 2 sichergestellt werden₉ wenn man einen locker passenden Aluminiumstab in ein jedes Rohr einführt, bevor man die Endkappen aus Titan aufbringt, und indem man hierauf die Struktur erhitzt, um diese Stäbe zu schmelzen, und die Füllung durch die oberen öffnungen der Stromzuführungen 4 ergänzt* Figo 2 der beigefügten Zeichnungen erläutert die bevorzugte Form eines Titanendverschlusses für die Titanrohre der Stromverteiler 2_f wenn dieses zweite Füllverfahren verwendet wird* In Fig. 2 ist ein Längsschnitt im vergrößerten Maßstab eines Endteils 6 des Titanrohrs eines Stroraverteilers 2 von Pig. I gezeigt, wobei innerhalb des Titanrohrs ein lose sitzender Aluminiumstab 7 angeordnet ist. Ein Titanendverschluß 8 ist eingesetzt und rund um das Ende des Rohrs angeschweißt, wie es bei 9 zu sehen ist. Bei dieser Art von Anschweißung v/ird eine überhitzung des Aluminiumstabs während dieses Schweißvorgangs vermieden.

Wenn geschmolzenes Aluminium in einem offenendigen Titangehäuse gehalten wird, dann besitzt es eine merkliche Neigung die Titanwandungen nach oben zu kriechen, wobei es sogar überfließen und an der Außenseite der Wandungen hinabfließen kann, sofern diese nicht viel höher als der Spiegel des geschmolzenen Aluminium sind. Es besteht auch ein beträchtlicher Schrumpfungsunterschied des Kerns von der Oberseite, wenn ein geschmolzener Aluminiumkern in einem oben offenen Titangehäuse erstrarren gelassen wird* Wenn

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deshalb das einstiickige Titangehäuse aus den Teilen 2, 3 und 4 von Pig· 1 mit dem geschmolzenen Kernmetall direkt durch die offenen Oberseiten der Stromzuführungen 4 eingefüllt wird, dann sieht das Resultat nach der heißen Legierungsbildung und der anschließenden Abkühlung etwa so aus, wie es in Pig« 3 gezeigt ist. Diese Fig» zeigt in schematischer Form einen Vertikalschnitt durch einen Teil eines ersten Stromverteilero 3 und der daran befestigten Stromzuführung 4» Es ist ersichtlich, daß zur Beseitigung der Kriech- und Schrumpffehler des Kernmetalls 11 ein beträchtliches Stück der Titanwandungen 10 der Stromzuführung 4 weggeschnitten werden müßte_β Diese Verschwendung kann dadurch vermieden werden, daß man rund um die offene Oberseite der Titanv/andungen der Stromzuführung 4 einen Portsatz befestigt, der aus einem Material besteht, das nicht durch das geschmolzene Kernmetall benetzt wird, bevor man das Kernmetall einführt. Eine geeignete Anordnung ist in Pig· 4 gezeigt« bei welcher eine Hülse 12 aus Stahl dazu verwendet worden ist, ein Tuch 13 aus feuerfesten Aluminiumsillcatfasern um die offene Oberseite der Titanwandungen zu befestigen. Das Resultat nach dem Einfüllen des Kernmaterials, nach der Legierungsverbindung des Kerns mit dem Titan und nach der anschließenden Abkühlung ist dann so, wie es in Pig. 4 gezeigt ist. Es muß lediglich der Fehler

" beseitigt werden, der auf Grund der Schrumpfung.im Kern entsteht, ohne daß Titan von der Wandung 10 vergeudet wirdc

Eine erfindungsgemäße Anodenzusammenstellung, wie z.B«. eine Ausführungsform, welches die Teile 1 bis 4 von Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen umfaßt, wird in eine Zelle dadurch eingebaut, daß man jede Stromzuführung 4 durch die Zellenabdeckung hindurchführt und sie dann nach oben zieht, so daß die obere Oberfläche des ersten Stromverteilers 3 gegen eine elastische Dichtung drückt, die um die Stromzuführung 4

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herumgelegt worden ist. Dies kann in der in Fig· 5 gezeigten Weise erfolgen, worin die Bezugszeichen 1 bis 4 sich auf die gleichen Teile wie "bei der Anodenzusammenstellung von Pig· 1 beziehen. Die Zusammenstellung wird in die Zelle dadurch eingebaut, daß ein Gewindestab 14 in den Aluminiumkern der Stromzuführung 4 eingeschraubt wird, worauf dann der Gewindestab durch einen üblichen Bügel 15, der auf der Zellenabdeckung 16 ruht, hindurchgeführt wird, und eine Mutter 17» die auf dem Gewindestab läuft, gegen den Bügel nach unten geschraubt wird, um die Spindel nach oben zu ziehen und um eine Dichtung zusammenzudrucken, die um die Stromzuführung 4 gelegt worden ist, wodurch eine flüssigkeitsdichte Verbindung entsteht.

In Figo 1 der beigefügten Zeichnungen ist auch ein Verfahren zur Befestigung einer Hauptschiene außerhalb der Zelle an die Anodenzusammenstellung gezeigt. Die obere Oberfläche einer jeden Stromzuführung 4 ist auf eine echte Ebene bearbeitet, so daß eine Hauptschiene 5» die in geeigneter Weise aua Aluminium besteht, (mittels nicht gezeigter Bolzen) daran befestigt werden kann, in der Weise, daß ein guter elektrischer Kontakt mit dem freiliegenden Aluminiumkern der Stromzuführung 4 entsteht» Der oben erwähnte Gewindestab, der dazu verwendet wird, die Anodenzusammenstellung in der Zelle mit Hilfe eines Bügels festzuhalten, geht dann durch die Hauptschiene 5 nach unten in den Aluminiumkern der Stromzuführung 4ο

Bei einer anderen Ausführungsfon» der erfindungsgemäßen Anodenzueaamenstellung kann nur ein erster stromverteiler vorgesehen sein, der dann zentral quer zu der Reihe aua zweiten Strouverteilern 2 angeordnet sein wird· Im Gegeneats hierzu können bei einer größeren Zusammenstellung mehr als swei erste Stromverteiler 3 in einem geeigneten Abstand vorgesehen sein. Außerdem kann die StromiufUhrung 4, die in der Zeichnung gegen ein Bnde des entsprechenden Stroa-

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Verteilers 3 verrückt ist, zentral über einer zentralen öffnung im Titangehäuse des Teils 3 angeordnet sein·

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   Anodenzusamnenstellung für eine elektrolytiecbe Zelle, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Teile aufweistt eine in wesentlichen sich horizontal erstreckende durchbrochene Titanstruktur (H die zumindest auf einem Teil ihrer Oberfläche einen Belag aus einem Arbeitsanodenmaterial aufweist} eine Reihe von parallel im Abstand angeordneten Stäben (2), die nahezu den gesamten Bereich der durchbrochenen Struktur überdecken, wobei jeder Stab ein Titangehäuse aufweist, das starr und leitend entlang seiner Länge mit der oberen Oberfläche der durchbrochenen Struktur und auch mit dem Titangehäuse mindestens einer rechteckigen Schiene (3)» die in Querrichtung über die Stäbe verläuft, mittels Schweißungen verbunden ist, die in flUssigkeitodichter Weise die miteinander in Verbindung stehenden öffnungen* die sich in den zueinander benachbarten Bereichen in den Gehäusen des genannten Stabs und der genannten Schiene befinden, umschließen, wo» bei das Gehäuse der genannten rechteckigen Schiene in der oberen Oberfläche eine öffnung aufweist; und eine aufrechtstehende Wandung aus Titanblech (4), die flüssigkeitsdicht an der genannten obereren Oberfläche befestigt ist, derart, daß sie die genannte Öffnung umschließt; wobei der Raum innerhalb der aufreentstehenden Wandung und der Titangehäuse der Schiene und der Stäbe weitgebend mit einen kontinuierlichen Kern aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung aufgefüllt ist und wobei der Kern nit den umgebenden Titanoberflächen durch eine Diffusionaschicht aus einer Legierung verbunden ist, die sich zwischen den Kernmetall und dem umgebenden Titanmetall befindet·
2. 2. Anodenzusanmenstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung in der oberen Oberfläche des

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   Gehäuses einer joden der genannten rechteckigen Schienen eine rechteckige Öffnung ist, und daß die aufrechtstehende Titanwandung, die die Öffnung umgibt, an der genannten oberen Oberfläche durch eine kontinuierliche Schweißung rund um den Rand der genannten öffnung befestigt istρ so daß eine rechteckige Hülse entsteht«

   3c Anodenzusammenstellung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet; daß die durchbrochene Titanstruktur aus einem Titanstreckmetall besteht«

   Anodenzusammenstellung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet daß ein jeder der genannten Stäbe mit dem Titanstreckmetall durch eine Reihe von Titanzapfen verbunden ist, von denen jeder an einem Stab und an das Streckmetall angeschweißtist_o

   5ο Anodenzusammenstellung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrochene Titan» struktur aus sich in längsrichtung erstreckenden Titanteilen aufgebaut ist_f die einen Abstand von einander aufweisen und deren Achsen parallel zueinander verlaufene

   Anodenzusammenstellung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet_? daß das Arbeitsanodenmaterial aus mindestens einem Metall oder Oxid der Platingruppe bestehtο

   7» Anodenzusammenstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet., daß der ein Arbeitsanodenmaterial enthaltene Belag aus mindestens einem Oxid mindestens eines Metalls der Platingruppe (Arbeitsanodenmaterial) und aus Titandioxid besteht«,

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