DE2944518A1

DE2944518A1 - Controlling anode effect during electrolytic mfr. of aluminium - where computer fed with anode voltages operates hoist raising or lowering anodes

Info

Publication number: DE2944518A1
Application number: DE19792944518
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Alusuisse Holdings AG; Schweizerische Aluminium AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1979-09-11
Filing date: 1979-11-03
Publication date: 1981-04-02

Abstract

During the prodn. of Al in an electrolysis cell contg. molten cryolite and alumina, the normal voltage is 3.8-4.5 but this can rise to more than 30 V if the melt becomes low in alumina. This voltage increase is known as the anode effect, and wastes energy while also increasing anode consumption. The invention measures the anode voltage, and raises the anodes to create the anode effect, and lowers the anodes to eliminate the effect. When the voltage attains 8 V, the anodes are pref. raised until a max. of 28 V is reached; and the anodes are lowered to obtain te desired operating voltage. The vertical movements of the anodes are pref. controlled by an electronic computer fed with the anode voltages. The anode effect can be created and eliminated at prescribed times to assist completely automatic operation of the electrolysis cell.

Description

Verfahren zur Beeinflussung des AnodeneffektesProcess for influencing the anode effect

Verfahren zur Beeinflussunq des Anodeneffektes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung eines sogenannten Anodeneffektes in einer zum Herstellen von Aluminium verwendeten Elektrolysezelle durch etwa vertikale Bewegungen von Anoden, welche mit Kathoden ein Spannungsfeld oder dgl.Method for influencing the anode effect The invention relates to a method for influencing a so-called anode effect in a manufacture The electrolysis cell used by aluminum by means of approximately vertical movements of the anodes, which with cathodes a voltage field or the like.

erzeugen und gegebenenfalls an einer Traverse über Stromleiterstangen befestigt sind.generate and, if necessary, on a traverse via conductor rods are attached.

Bei der Elektrolyse wird Aluminium aus einem Schmelzbad gewonnen, wobei insbesondere in der Schmelze vorhandenes Aluminiumoxid in seine Elemente zerlegt wird. Dadurch wird das Aluminiumoxid proportional zu dem erzeugten Metall verbraucht und die Konzentration des Aluminiumoxids in der Schmelze verringert. Erfolgt nicht fortlaufend eine Zugabe von Aluminiumoxid, verarmt die Schmelze soweit, bis ein Punkt erreicht ist, an dem ein sogenannter Anodeneffekt eintritt. Das bedeutet, dass die Spannung, welche in einer Zelle normalerweise zwischen 3,8 und 4,5 Volt liegt, auf 30 Volt und höher ansteigt. Beseitigt wird der Anodeneffekt bekanntermassen durch Einschlagen der Kruste und Zugabe von mehr Aluminiumoxid und heftiges Aufrühren des Elektrolyten.In electrolysis, aluminum is extracted from a molten bath, wherein in particular aluminum oxide present in the melt is broken down into its elements will. This consumes the alumina in proportion to the metal produced and reduces the concentration of the alumina in the melt. Does not happen Continuous addition of aluminum oxide depletes the melt until one The point is reached at which a so-called anode effect occurs. That means, that the voltage in a cell is normally between 3.8 and 4.5 volts rises to 30 volts and higher. As is known, the anode effect is eliminated by pounding the crust and adding more alumina and stirring vigorously of the electrolyte.

Ausser dem geringen Konzentrationsgehalt von Aluminiumoxid dürfte vor allem die Ausbildung einer Gasblase zwischen Anodenunterseite und Metallspiegel ursächlich für den Anodeneffekt sein. Diese Gasblase wird in der Regel durch heftiges Aufrühren des Elektrolyten mittels eines Holastabes beseitigt.Except for the low concentration of aluminum oxide above all the formation of a gas bubble between the underside of the anode and the metal mirror be the cause of the anode effect. This gas bubble is usually violent Stirring up the electrolyte with a hola stick eliminated.

Der Anodeneffekt birgt viele Nachteile in sich. So entsteht an der Oberfläche der Anode, die nur von Gas eingehüllt ist, eine Ueberhitzung, die zu einem schnellen Abbrand der Anode führt. Des weiteren verbraucht die Elektrolysezelle in der Zeit des Anodeneffektes wesentlich mehr Energie, ohne mehr Leistung zu erbringen.The anode effect has many disadvantages. This is how the Surface of the anode, which is only enveloped by gas, overheating which leads to leads to rapid burn-up of the anode. In addition, the electrolytic cell consumes in the time of the anode effect, significantly more energy without generating more power.

Insgesamt dürfte der Anodeneffekt wohl eine der schwerwiegendsten und unangenehmsten Störungen bei einer Elektrolysezelle sein.Overall, the anode effect is probably one of the most serious and the most unpleasant malfunctions in an electrolytic cell.

Auf der anderen Seite hat es sich aber in der Praxis gezeigt, dass der Elektrolyseofen den Anodeneffekt braucht, sodass er nicht gänzlich unterdrückt werden soll. Durch die Behandlung während des Anodeneffektes werden z.B. auch in den Poren der Anodenoberfläche stehende Gasblasen beseitigt, der sich auf dem Wannenboden abgesetzte Schlamm, bestehend aus Badbestandteilen, aufgewirbelt und vieles mehr.On the other hand, it has been shown in practice that the electrolysis furnace needs the anode effect so that it does not completely suppress it shall be. Due to the treatment during the anode effect, e.g. in Removes gas bubbles from the pores of the anode surface, which are located on the bottom of the tank settled sludge, consisting of bath components, whirled up and much more.

Deswegen ist die Fachwelt seit langer bemüht, den Anodeneffekt zu steuern aber nicht gänzlich zu unterdrücken. Ausser dem oben angegebenen manuellen Verfahren mittels Einschlagen der Kruste, Zugabe von Al 203 und heftigem Rühren sind z.B. aus der GB-PS 853 056 Schallvibratoren bekannt, die zu einer Löschung des Anodeneffekts führen sollen.That is why experts have long tried to reduce the anode effect control but not completely suppress. Except for the manual mentioned above Process by hammering in the crust, adding Al 203 and stirring vigorously are e.g. from GB-PS 853 056 known sound vibrators that lead to a deletion of the anode effect.

Die US-PS 2 560 854 beschreibt das Pendeln von Anoden im Bad, wobei das Bad besser durchmischt wird und die Gasblasen an der Anodenunterseite leichter abfliessen.US-PS 2,560,854 describes the commuting of anodes in the bath, wherein the bath is mixed better and the gas bubbles on the underside of the anode more easily flow away.

Ausser diesen technisch schwer durchführbaren bzw. ausserordentlich aufwendigen Verfahren ist es in der Praxis auch bekannt, die Traverse mit den an ihr befestigten Anoden zu senken und so die Gasblase unter der Anodenoberfläche wegzudrükken.Except for these technically difficult or extraordinary It is also known in practice to use complex procedures to connect the traverse to the lower her attached anodes and thus lower the gas bubble under the anode surface to push away.

Die DE-OS 1 802 787 nennt z.B. ein Verfahren, wonach beim ersten Hinweis auf einen einsetzenden Anodeneffekt die Interpolardistanz (=Distanz zwischen Anode und Kathode) durch Absenken der Anode auf 30 bis 60% der normalen Arbeitsentfernung verringert und die Konzentration des zur Verfügung stehenden Aluminiumoxids in dem Bad erhöht und dann die Anode wieder angehoben wird.DE-OS 1 802 787, for example, mentions a method according to which at the first notice the interpolar distance (= distance between anode and cathode) by lowering the anode to 30 to 60% of the normal working distance and the concentration of available alumina in the Bath is increased and then the anode is raised again.

Bei diesem Verfahren kommt es also gar nicht erst zu einer Ausbildung des Anodeneffektes, sondern er wird von vornherein bei den ersten Anzeichen unterbunden. Wie oben dargestellt benötigt eine Elektrolyse zelle aber hin und wieder einen ausgeprägten Anodeneffekt um "gesund" zu bleiben. Zudem wird lediglich das Gas unter der Anodenoberfläche etwas weggedrückt aber keine Aufwirbelung des Bodenschlammes vorgenommen. Wesentlicher Bestandteil ist ausserdem die Abhängigkeit von den ins Bad gegebenen Aluminumoxid Gewichtsprozenten, die in der Praxis nur schwer einhaltbar bzw. messbar sind. Dieser Parameter ist demnach in der Praxis ungeeignet.With this procedure there is no training in the first place the anode effect, but it is a priori at the first Signs prevented. As shown above, however, an electrolysis cell requires a cell every now and then a pronounced anode effect to stay "healthy". In addition, will only the gas under the anode surface is slightly pushed away but no whirling up of the bottom sludge. Another essential component is dependency of the aluminum oxide weight percent added to the bath, which in practice is only are difficult to maintain or measure. This parameter is therefore in practice not suitable.

Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt, diese Nachteile zu beseitigen und insbesondere ein Verfahren zu entwickeln, mit dem er den Anodeneffekt abhängig von leicht erhältlichen Betriebsparametern konkret steuern kann.The inventor has set himself the goal of eliminating these disadvantages and in particular to develop a method with which he depends on the anode effect can specifically control easily available operating parameters.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt ein Verfahren, bei dem die Anode/n in Abhängigkeit von den gemessenen Spannungswerten zum Ausbilden eines Anodeneffektes angehoben und anschliessend zum Löschen des Anodeneffektes abgesenkt werden.To solve this problem, a method in which the anode / n depending on the measured voltage values to create an anode effect raised and then lowered to delete the anode effect.

Dieses Verfahren hat zum einen den Vorteil, dass die Parameter zur Steuerung des Anodeneffektes, nämlich die Spannungswerte am Ofen selbst leicht zu ermitteln sind und eine gesicherte Zahl an bestimmten für den Anodeneffekt wesentlichen Werten aus der Praxis als Erfahrungswerte vorliegen. Bislang wurde die Spannung nur als Hinweis auf einen beginnenden Anodeneffekt betrachtet.On the one hand, this method has the advantage that the parameters for Control of the anode effect, namely the voltage values at the furnace itself slightly are determined and a certain number of certain essential for the anode effect Values from practice are available as empirical values. So far the tension has been regarded only as an indication of an incipient anode effect.

Des weiteren ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren die Ausbildung eines Anodeneffektes, was zu einer gewissen Gesundung der Zelle führt. Auch dies geschieht in Abhängigkeit von der Spannung und ist so leicht steuerbar.Furthermore, the method according to the invention enables the formation an anode effect, which leads to a certain recovery of the cell. This too happens as a function of the voltage and is therefore easy to control.

Auch zum Löschen des Anodeneffektes wird allein die tatsächliche Spannung als Parameter verwendet.The actual voltage alone is also used to extinguish the anode effect used as a parameter.

Geht man davon aus, dass die normale Zellenspannung bei 3,8 bis 4,5 Volt liegt und wird ein gewisserSchwankungsbereich einbezogen, so hat es sich als günstig erwiesen, die Marke 8 Volt als auslösenden Wert für den Wippvorgang (=Heben und Senken der Anoden, vorzugsweise über eine Traverse) zu wählen.Assuming that the normal cell voltage is 3.8 to 4.5 Volt lies and if a certain range of fluctuation is included, then it has to be The 8 volt mark has proven to be beneficial as the triggering value for the rocking process (= lifting and lowering of the anodes, preferably via a crossbeam).

Erreicht die Spannung diese Marke, so muss davon ausgegangen werden, dass ein Anodeneffekt kurz bevor steht bzw. bereits im Beginn ist.If the voltage reaches this mark, it must be assumed that that an anode effect is imminent or is already in the beginning.

Das erfindungsgemasse Verfahren sieht nun vor, dass die Anoden kontinuierlich oder stufenweise angehoben werden. Dadurch löst sich der Anodeneffekt beschleunigt aus, was den Vorteil von Energieeinsparung in sich birgt.The method according to the invention now provides that the anodes are continuous or be raised gradually. This releases the anode effect more quickly which has the advantage of saving energy.

An einem bestimmten Punkt wird der Hubvorgang unterbrochen und die Spannung gemessen. Da durch den Hubvorgang nicht nur die Interpolardistanz erhöht und dadurch der ohmsche Widerstand vergrössert, sondern auch zusätzlicher Raum für ein grösseres Gaskissen unter der Anode geschaffen wird, erreicht die Spannung relativ schnell Werte, die einen Anodeneffekt bedeuten. Als Erfahrungswert dient hier 28 Volt oder mehr, da bei diesem Wert davon ausgegangen werden kann, dass ein ausgeprägter Anodeneffekt stattfindet.At a certain point the lifting process is interrupted and the Voltage measured. Since the lifting process not only increases the interpolar distance and thereby the ohmic resistance increases, but also additional space for If a larger gas cushion is created under the anode, the voltage is relatively high quickly values that mean an anode effect. The empirical value here is 28 Volts or more, since at this value it can be assumed that a pronounced Anode effect takes place.

Liegt die Spannung beim ersten Messpunkt noch unterhalb von 28 Volt, so wird ein zweiter Hebeschritt vollzogen und dann die Anoden wieder in die Ausgangslage abgesenkt.If the voltage at the first measuring point is still below 28 volts, a second lifting step is carried out and then the anodes are returned to their starting position lowered.

Dieser erste Abschnitt der Auslösung des Anodeneffektes zeigt weitere Vorteile. Beim Anheben der Anoden bricht die Kruste ringsherum auf, Anodengas kann entweichen und auf der Kruste liegendes Aluminiumoxid gelangt in die Schmelze. Ausserdem erzeugt das Anheben der Anoden eine wenn auch geringe Sogwirkung, was bereits dazu führt, dass der Bodenschlamm etwas in Bewegung gerät.This first section of the triggering of the anode effect shows others Advantages. When lifting the anodes, the crust breaks open all around, anode gas can escape and the aluminum oxide lying on the crust gets into the melt. Besides that the lifting of the anodes creates a suction effect, albeit a small one, which is part of it causes the bottom sludge to start moving.

Da sich nach dem Anheben unter den Anoden mehr Schmelze ansammelt, wird das Gaskissen durch das Absenken der Anoden bereits zum grössten Teil weggedrückt.Since more melt collects under the anodes after lifting, the gas cushion is largely pushed away by the lowering of the anodes.

Zum Löschen des Anodeneffektes werden nun die Anoden bzw. die Traverse kontinuierlich oder stufenweise abgesenkt und anhand der Spannung der Löschvorgang geprüft. Bei stufenweiser Absenkung werden an jedem Haltepunkt zwei Spannungsmessungen innerhalb eines Zeitraumes von ca. 10 Sekunden vorgenommen.To delete the anode effect, the anodes or the traverse are now used continuously or gradually lowered and the extinguishing process based on the voltage checked. In the case of a gradual reduction, two voltage measurements are taken at each stop carried out within a period of approx. 10 seconds.

Sollte sich bereits bei der ersten Stufe ergeben, dass die Spannung unter 4,5 Volt abgesunken ist, wird die Traverse in die Ausganglage zurückgefahren.Should it become apparent at the first stage that the tension has dropped below 4.5 volts, the crossbeam is moved back to the starting position.

Liegt die Spannung am ersten Haltepunkt auch nach 10 Sekunden noch über 4,5 Volt, erfolgt ein zweiter Absenkschritt. Beträgt auch an diesem Haltepunkt die Spannung noch über 4,5 V wird ein dritter Absenkschritt vorgenommen. Danach wird die Traverse wieder in die Ausgangslage angehoben.Does the voltage at the first stop point still exist after 10 seconds? above 4.5 volts, a second lowering step takes place. Is also at this breakpoint If the voltage is still above 4.5 V, a third lowering step is carried out. Thereafter the crossbeam is raised back to its starting position.

Hat die Spannung dann noch nicht den Wert von 4,5 Volt unterschritten, kann der Absenkvorgang wiederholt werden.If the voltage has not yet fallen below 4.5 volts, the lowering process can be repeated.

Dieser Verfahrensschritt beinhaltet den erheblichen Vorteil, dass er allein durch die leicht messbare Spannung zu steuern ist. Zudem wird durch die Absenkung auch das Restgas unter der Anode weggedrückt, wobei dies sehr wirkungsvoll durch den vorherigen Hebevorgang und der dadurch erzeugten Sogwirkung auf den Elektrolyten geschieht. Ausserdem gerät durch das Ilerausdrücken des Gases und des Elektrolyten der Bodenschlamm ebenfalls wieder in Bewegung.This process step has the significant advantage that it can be controlled solely by the easily measurable voltage. In addition, the Lowering also pushes away the residual gas under the anode, which is very effective due to the previous lifting process and the resulting suction effect on the electrolyte happens. In addition, the gas and electrolyte are squeezed out the bottom sludge is also moving again.

Der ganze Hubvorgang kann nun entweder manuell oder automatisch gesteuert und vorgenommen werden. Eine manuelle Steuerung kommt vor allem bei manueller Tonerdeeinspeisung in Betragt und ist vorzugsweise für ältere bestehende Anlagen anwendbar.The entire lifting process can now be controlled either manually or automatically and be made. A manual control comes mainly with manual alumina feed in amounts and is preferably applicable to older existing systems.

Infolge der automatischen Tonerdeeinspeisung, sei es durch Point-Feeder, sei es durch Mitt<?lbedienung o.a. ist es aber auch möglich, die qEsanLen Vorg:inge durch einen Computer zu steuern. Hierbei tritt deutlich ein wesentlicher Vorteil der erfindung zu Tage, nämlich die Steuerung des gesamten Vorgang ges allein anhand von Spannungswerten. Auf diese Weise wird eine relativ störungsfreie, genaue und wenig aufwendige Beeinflussung von Anodeneffekten bewirkt. Dabei bietet sich sogar die Möglichkeit an, den Anodeneffekt in vorbestimmten Zeiträumen auszulösen und wieder zu löschen, wodurch ein wesentlicher Schritt zur Vollautomatisierung der Elektrolisezelle getan ist.As a result of the automatic alumina feed, be it through point feeders, be it by means of a message or something else, it is also possible to carry out the qEsanLen process controlled by a computer. This clearly shows a major advantage the invention reveals itself, namely the control of the entire process based solely on it of stress values. This way it is relatively trouble-free, accurate and causes little complex influencing of anode effects. It even offers itself the possibility of triggering the anode effect in predetermined periods of time and again, which is an essential step towards the full automation of the Electrolise cell is done.

Weitere Vorteile, Merkmale und einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles, sowie anhand der Zeichnung; dio zeigt in: Fig.1: Einen Längsschnitt durch einen Teil einer konventionellen Aluminium- Elektrolysezelle; Fig.2: Eine schematische Darstellung eines Wippvorganges; C Längsrichtung einer Elektrolysezelle E erstreckt sich gemäss Fig. 1 über einer Stahlwanne 1 mit wärmeisolierender Innenschicht 2 und einem auskleidenden Kohlenstoffmantel 3 eine Traverse 4, welche an Spindeln 6 auf Sockeln 5 lagert und durch - mit der/den Spindel/n 6 kämmende -Schneckenräder 7 in Pfeilrichtung y höhenverschieblich ist.Further advantages, features and details of the invention result can be derived from the following description of a preferred embodiment, as well as based on the drawing; dio shows in: Fig.1: A longitudinal section through a Part of a conventional aluminum electrolysis cell; Fig. 2: A schematic Representation of a rocking process; C in the longitudinal direction of an electrolytic cell E extends 1 over a steel tub 1 with a heat-insulating inner layer 2 and a lining carbon jacket 3, a traverse 4, which on spindles 6 mounted on sockets 5 and through worm gears that mesh with the spindle (s) 6 7 is vertically displaceable in the direction of the arrow y.

Mit der Traverse 4 sind durch Schlösser 8 etwa vertikal verlaut-cnde Stromleiterstangen 9 verbunden, welche an ihren wannenseitigen Enden mit Anodenkörpern 10 aus amorphem Kohlenstoff versehen sind. Letztere können mit ihren Stromleiterstangen 9 in den Schlössern 8 in Pfeilrichtung y verschoben und damit der Abstand h zwischen Anodenunterseite 11 und der Innenfläche 12 des Kohlenstoffmantels 3 verändert sowie justiert werden.With the traverse 4, locks 8 are approximately vertical Conductor rods 9 connected, which at their tub-side ends with anode bodies 10 are made of amorphous carbon. The latter can with their conductor rods 9 shifted in the locks 8 in the direction of arrow y and thus the distance h between Anode underside 11 and the inner surface 12 of the carbon jacket 3 changed as well adjusted.

Der Kohlenstoffmantel 3 wird von eisernen Kathodenbarren 14 durchsetzt.The carbon jacket 3 is penetrated by iron cathode bars 14.

Im inneren der Stahlwanne bzw. des vom Kohlenstoffmantel 3 bildeten Innenrades T befindet sich eine zum grösstcn cc aus Kryolith (Na3Al F6 bestehende Fluoridschmelze S als Elektrolyt für die Gewinnung von Aluminium aus Aluminiumoxid (Al2O3) durch Elektrolyse.Formed inside the steel tub or the carbon jacket 3 Inside wheel T is a large cc made of cryolite (Na3Al F6 Fluoride melt S as an electrolyte for the extraction of aluminum from aluminum oxide (Al2O3) by electrolysis.

Das kathodisch abgeschiedene Aluminium A sammelt sich auf dem Kohlenstoffmantel 3; die Oberfläche 20 der Aluminiumschicht A stellt die Kathode für den Elektrolysevorgang dar, über welcher die Anodenkörper 10 im Abstand d hängen.The cathodically deposited aluminum A collects on the carbon jacket 3; the surface 20 of the aluminum layer A represents the cathode for the electrolysis process represents, over which the anode body 10 hang at a distance d.

Ueber den/die Anodenträger 4 sowie die Stromleiterstangen 9 wird den Anodenkörpern 10 Gleichstrom zugeführt, der über den Elektrolyten S, das flüssige Aluminium A und den Kohlenstoffmantel 3 zu den jeweils zugeordneten Kathodenbarren 14 gelangt; vom Kathodenbarren 14 der beschriebenen Elektrolysezelle E fliesst der Strom zum Anodenträger 4 einer -- nicht dargestellten -- folgenden Zelle.About the / the anode support 4 and the conductor rods 9 is the Anode bodies 10 are supplied with direct current, which via the electrolyte S, the liquid Aluminum A and the carbon jacket 3 to the respectively assigned cathode bars 14 arrives; from the cathode bar 14 of the electrolytic cell E described, the flows Current to the anode support 4 of a - not shown - following cell.

Der Elektrolyt S wird von einer Kruste 30 aus erstarrter Fluoridschmelze S überdeckt; ebenfalls bilden sich an den Seiten 29 des Kohlenstoffmantels 3 sogenannte Bordkrusten (31).The electrolyte S is made up of a crust 30 of solidified fluoride melt S covered; so-called also form on the sides 29 of the carbon jacket 3 Curb crusts (31).

Jener überdeckenden Kruste 30 liegt eine Aluminiumoxidschicht 32 auf. Unterhalb der Kruste 30 finden sich über der Fluoridschmelze S Hohlräume 33.An aluminum oxide layer 32 rests on that covering crust 30. Below the crust 30 there are cavities 33 above the fluoride melt S.

Der Abstand d der Anodenunterseite 1 zur Aluminiumoberfläche 20, auch Interpolardistanz genannt, lässt sich zum Heben oder Senken des Anodenträgers 4 in Pfeilrichtung y mit llilfe der Hubeinrichtung 6 - 7 ändern; dies erfolgt entweder gleichzeitig mit sämtlichen Anodenkörpern 10 oder -- vermöge der Schlösser 8 -- für jede Stromleiterstange 9 gesondert.The distance d of the anode underside 1 to the aluminum surface 20, too Called the interpolar distance, it can be used to raise or lower the anode support 4 change in the direction of the arrow y with the aid of the lifting device 6 - 7; this is done either at the same time with all anode bodies 10 or - by virtue of the locks 8 - for each conductor rod 9 separately.

Infolge des Angriffes durch den bei der Elektrolyse in Freiheit gesetzten Sauerstoffs verbrauchen sich die Anodenkörper 1(; an ihrer Unterseite 11 täglich je nach Zellentyp um etwa 15 I>is 20 nun; gleichzeitig steigt der Oberflächenspiegel 20 de in der Zelle E befindlichen flüssigen Aluminiums A im gleichen Zeitraum um 15 bis 20 mm. Nach dem Verbrauch eines Anodenkörpers 10 wird dieser gegen neue Anodenkörper 10 ausgewechselt.As a result of the attack by the one set free during electrolysis Oxygen is consumed by the anode body 1 (; at its bottom 11 daily depending on the cell type by about 15 I> is 20 now; at the same time the surface level rises 20 de liquid aluminum A in cell E in the same period of time 15 to 20 mm. After the consumption of an anode body 10 will be this exchanged for new anode bodies 10.

Im Laufe des Elektrolysevorganges verarmt der Elektrolyt S an Aluminiumoxid. Bei einer unteren Konzentration von 1 % bis 2 % Aluminiumoxid im Elektroyten S kommt es zum sogenannten Anodeneffekt, der sich in einer plötzlichen Erhöhung der Normalspannung von etwa 3,8 Volt auf dann etwa 28 Volt und mehr auswirkt. Spätestens zu diesem Zeitpunkt muss die überdeckende Kruste 30 eingeschlagen und die A1203 -Konzentration durch Zugabe von neuem Aluminiumoxid 32 angehoben werden.In the course of the electrolysis process, the electrolyte S becomes depleted in aluminum oxide. At a lower concentration of 1% to 2% aluminum oxide in the electrolyte S comes the so-called anode effect, which results in a sudden increase in normal voltage from around 3.8 volts to around 28 volts and more. At the latest for this one Time must be the covering crust 30 and the A1203 concentration can be raised by adding new alumina 32.

Die Ueberwachung der Spannung erfolgt über ein -- nicht dargestelltes -- Spannungsmessgerät. Sobald die Spannung 8 Volt übersteigt, wird die Traverse 4 von ihrer Ausgangslage 40 in Richtung y angehoben bis zu einem Punkt 41. Dieser Schritt wird immer vollzogen um den Anodeneffekt rasch auszulösen und um die Kruste aufzubrechen.The voltage is monitored via a - not shown - voltmeter. As soon as the voltage exceeds 8 volts, the traverse becomes 4 raised from its starting position 40 in the direction y to a point 41. This Step is always taken to quickly trigger the anode effect and around the crust break up.

Steigt die Spannung nunmehr auf 28 Volt oder darüber an, so tritt der gewünschte Anodeneffekt ein und die Traverse wird wieder in die Ausgangslage 40 zurückgesetzt. 28 Volt ist ein Erfahrungswert; der normale Anodeneffekt kommt bei 15 bis 30 Volt vor.If the voltage now rises to 28 volts or above, then occurs the desired anode effect and the traverse returns to its original position 40 reset. 28 volts is an empirical value; the normal anode effect comes at 15 to 30 volts.

Liegt die Spannung nach dem Anheben der Traverse 4 zum Punkt 41 immer noch unter 28 Volt, so wird ein zweiter Hebeschritt zum Punkt 42 vollzogen.If the tension is always present after lifting the traverse 4 to point 41 still below 28 volts, a second lifting step to point 42 is carried out.

Danach geschieht ein Absenken der Traverse 4 in die Ausgangslage 40 entweder kontinuierlich oder in einzelnen Teilschritten. Damit ist die Phase B der Ausbildung des Anodeneffektes beendet.The traverse 4 is then lowered into the starting position 40 either continuously or in individual steps. So phase B is the Formation of the anode effect ended.

Nunnlehr folgt die Phase C dcr Löschung des Anodeneffektes. Die Traverse 4 wird auf den Haltepunkt 43 abgesenkt. Auch dieser Schritt erfolgt, wie der erste Hebeschritt zu Punkt 41, obliqatcrisch. Bei Punkt 43 wird kontrolliert, ob die Spannung bereits unter den Erfahrungswert 4,5 Volt gesunken ist. Tritt dieser Fall ein, wird eine Pause von ca. 10 Sekunden eingelegt und dann erneut die Spannung gemessen. Liegt sie wieder unter 4,5 Volt wird die Traverse 4 in die Ausgangslage 40 gehoben.Phase C of the deletion of the anode effect now follows. The traverse 4 is lowered to the stop 43. This step is also carried out like the first Lifting step to point 41, mandatory. At point 43 it is checked whether the voltage already has fallen below the experience value of 4.5 volts. If this occurs, a There was a break of approx. 10 seconds and then the voltage was measured again. Lies when it is below 4.5 volts, the cross member 4 is lifted into the starting position 40.

Liegt die Spannung noch über 4,5 Volt wird ein weiterer Absenkschritt zum Haltepunkt 44 vorgenommen. Dort vollzieht sich der gleiche Vorgang wie beim Haltepunkt 43. In dieser Stellung verbleibt die Traverse ca. 10 Sekunden, bis der unter der Anode gebildete Gasfilm weggedrängt ist.If the voltage is still above 4.5 volts, there is a further lowering step made to breakpoint 44. The same process takes place there as with Stop 43. In this position, the traverse remains for approx. 10 seconds until the gas film formed under the anode is pushed away.

Hat die Spannung immer noch nicht 4,5 Volt unterschritten wird ein 3. Absenkschritt zum Punkt 45 vorgenommen und der gleiche Messvorgang wie an den Punkten 43 und 44 durchgeführt. Anschliessend wird die Traverse kontinuierlich oder stufenweise zur Ausgangslage 40 angehoben.If the voltage has still not fallen below 4.5 volts, a 3. Lowering step carried out to point 45 and the same measuring process as at Points 43 and 44 carried out. Then the traverse is continuous or gradually raised to the starting position 40.

Stellt man in der Ausgangslage 40 fest, dass die gewünschte Wirkung, d.h. eine Spannung unter 4,5 Volt, nach 3 Absenkschritten noch nicht erzielt wurde, wird sofort ein neuer Wippvorgang eingeleitet, wobei nur Absenkbewegungen durchgeführt werden. Hat danach die Spannung den Wert von 4,5 Volt unterschritten gilt der Anodeneffekt als gelöscht.If one finds in the starting position 40 that the desired effect, i.e. a voltage below 4.5 volts, has not yet been achieved after 3 lowering steps, a new rocking process is initiated immediately, whereby only lowering movements are carried out will. If the voltage has fallen below 4.5 volts, the anode effect applies than deleted.

Der Höhenunterschied zwischen zwei Haltepunkten beträgt ca.The difference in height between two stops is approx.

5,7 mm, wobei die Traverse mit einer Hubgeschwindigkeit von ca.5.7 mm, the crossbeam with a lifting speed of approx.

0,8 mm pro Sekunde bewegt wird.0.8 mm per second is moved.

Den ganzen Vorgang steuert vorzugsweise ein -- nicht dargestellter -- Computer, der auch die Spannung überwacht.The whole process preferably controls one - not shown - Computer that also monitors the voltage.

Ausgelöst wird der Wippvorgang automatisch, z.B. mittels des Computers, oder manuell. Da die Tonerdezufuhr eine entscheidende Rolle beim Löschen des Anodeneffektes spielt., wird bei manueller Einspeisung der Tonerde auch die manuelle, bei automatischer Tonerdezufuhr (Mittelbedienung, Point-Feeder) auch die automatische Auslösung vorgezogen.The rocking process is triggered automatically, e.g. by means of the computer, or manually. Since the alumina supply plays a decisive role in extinguishing the anode effect plays., with manual feeding of the alumina is also the manual, with automatic Alumina feed (Central control, point feeder) the automatic release is preferred.

Claims

Claims 1. A method for influencing a so-called anode effect in an electrolytic cell used to manufacture aluminum by approximately vertical Movements of anodes which generate a voltage field or the like with cathodes and are optionally attached to a traverse via conductor rods, thereby characterized in that the anode / s (10) as a function of the measured voltage values raised to create an anode effect (area B) and then to erase the anode effect (area C) is / are lowered.

2. The method according to claim 1, characterized in that the the The voltage value that triggers the lifting process is 8 volts.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the lifting and lowering of the anodes (10), that is to say the rocking, takes place in stages.

4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the lifting and lowering of the anodes (10) via the traverse (4) he follows.

5. The method according to at least one of claims 1 to 4, characterized characterized in that to form the anode effect, the traverse (4) up to one Point (41), if a voltage of more than e.g. 28 volts is not reached up to a raised another point (42) and then lowered back into the starting position (40) will.

6. The method according to at least one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the traverse (4) to delete the anode effect in stages is lowered via breakpoints (43,44,45), whereby at each breakpoint (43, 44, 45) the voltage measured two or more times within a predetermined period of time as well as the lowering process immediately interrupted and the crossbeam to the starting position (40) is increased as soon as the voltage drops below a value of e.g. 4.5 volts at a the breakpoints stabilized.

7. The method according to at least one of claims 1 to 6, characterized characterized that the triggering of the rocking process, the formation of the anode effect (Area B) and the deletion of the anode effect (Area C) by means of an electronic Computer is controlled depending on the voltage values.

8. The method according to at least one of claims 1 to 6, characterized marked that the rocking process, the formation of the anode effect, (area B) and the deletion of the anode effect (area C) triggered in predetermined periods of time will.

9. The method according to at least one of claims 1 to 6 and / or 8, characterized in that the anodes (10) and the traverse (4) are raised manually and be lowered.