DE3004071A1

DE3004071A1 - Cathode bus=bars for mfg. aluminium in electrolysis cells - where bus=bars are divided into two lengths to reduce voltage drop between adjacent cells

Info

Publication number: DE3004071A1
Application number: DE19803004071
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Sierre Entner
Original assignee: Alusuisse Holdings AG; Schweizerische Aluminium AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1980-02-05
Publication date: 1981-07-02

Abstract

The cells are arranged transversely w.r.t. the main direction of electric current flow in a factory; and each cell contains a carbon cathode bed. In each bed are cathode busbars which are divided into two lengths. Bar is bent into the shape of an inverted L and is joined to a long current removal bar; whereas bar is joined to a shorter current removal bar. Bar is located underneath bar and pref. has a length of 1/4 to 3/4 the total length of the two bars. Bars are pref. made of Cu, but esp. of Al. The configuration of the busbars and current removal bars reduces the voltage drop between the cathode bars of one cell and the anodes of the next cell, so electricity consumption is lowered and the cost of busbars is reduced.

Description

SchienenanordnungRail arrangement

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schienenanordnung zum Abführen des Kathodenstromes aus einer quergestellten Schmelzflusselektrolysezelle, insbesondere zur Herstellung von Aluminium.The present invention relates to a rail assembly for discharging the cathode current from a transversely positioned melt flow electrolysis cell, especially for the production of aluminum.

Für die Gewinnung von Aluminium durch Elektrolyse von Aluminiumoxid wird dieses in einer Fluoridschmelze gelöst, die zum grössten Teil aus Kryolith besteht. Das kathodisch abgeschiedene Aluminium sammelt sich unter der Fluoridschmelze auf dem Kohleboden der Zelle, wobei die Oberfläche des flüssigen Aluminiums die Kathode bildet. In die Schmelze tauchen von oben an Anodenbalken befestigte Anoden ein, die bei konventionellen Verfahren aus amorphem Kohlenstoff bestehen. An den Kohleanoden entsteht durch die elektrolytische Zersetzung des Aluminiums Sauerstoff, der sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu CO2 und CO verbindet. Die Elektrolyse findet im allgemeinen in einem Temperaturbereich von etwa 940 - 9700C statt. Im Laufe der Elektrolyse verarmt der Elektrolyt an Aluminiumoxid.For the production of aluminum by electrolysis of aluminum oxide this is dissolved in a fluoride melt, which for the most part consists of cryolite consists. The cathodically deposited aluminum collects under the fluoride melt on the carbon bottom of the cell, the surface of the liquid aluminum being the Cathode forms. Anodes attached to anode bars dip into the melt from above which consist of amorphous carbon in conventional processes. To the Carbon anodes are created by the electrolytic decomposition of aluminum, oxygen, which combines with the carbon of the anodes to form CO2 and CO. The electrolysis generally takes place in a temperature range of about 940 - 9700C. in the In the course of electrolysis, the electrolyte becomes depleted in aluminum oxide.

Bei einer unteren Konzentration von 1 - 2 Gew.-% Aluminiumoxid im Elektrolyten kommt es plötzlich zum Anodeneffekt, der sich in einer stufenförmiqen Spannunqserhöhunq von beispielsweise 4 - 4,5 V auf 30 V und darüber auswirkt. Spätestens dann muss die aus erstarrtem Elektrolytmaterial gebildete Kruste eingeschlagen und die Aluminiumoxidkonzentration durch Zugabe von neuem Aluminiumoxid (Tonerde) angehoben werden.At a lower concentration of 1 - 2% by weight of aluminum oxide im Electrolytes, there is suddenly an anode effect, which takes place in a step-like manner Voltage increase from, for example, 4 - 4.5 V to 30 V and above. At latest then the crust formed from the solidified electrolyte material must be broken in and the aluminum oxide concentration increased by adding new aluminum oxide (clay) will.

Im normalen Betrieb wird der Elektrolyseofen üblicherweise periodisch bedient, auch wenn kein Anodeneffekt auftritt, in dem die Kruste eingeschlagen und Tonerde zugegeben wird.In normal operation, the electrolytic furnace is usually periodic served, even if there is no anode effect, in which the crust is smashed and Alumina is added.

Im Kohleboden der Elektrolysezelle sind die Kathodenbarren eingebettet, wobei deren Enden die Elektrolysewanne auf beiden Längsseiten durchqreifen. Diese Eisenbarren sammeln den Elektrolysestrom, welcher über die ausserhalb der Zelle angeordneten Sammelschienen, die Steigleitungen, die Anodenbalken und die Anodenstangen zu den Kohleanoden der Folgezelle fliesst. Durch den ohmschen Widerstand von den Kathodenbarren bis zu den Anoden der Folgezellen werden Energieverluste verursacht, die in der Grössenordnung von 1 kWh/kg produziertes Aluminium liegen. Es ist deshalb wiederholt versucht worden, die Anordnung der Stromschienen in bezug auf den ohmschen Widerstand zu optimalisieren. Dabei müssen jedoch auch die gebildeten Vertikalkomponenten der magnetischen Induktion berücksichtigt werden, welche - zusammen mit den horizontalen Stromdichtekomponenten - im durch den Reduktionsprozess gewonnenen flüssigen Metall ein Kraftfeld erzeugen In der US-PS 3 415 724 wird vorgeschlangen, 20 % des stromab aus den Kathodenbarren fliessenden Stromes unter den querqestellten Elektrolyseöfen hindurch zu leiten und zusammen mit dem stromauf aus den Kathodenbarren austretenden Strom über Steigleitungen der Traverse der Folgezelle zuzuführen. 80 % des stromab aus den Kathodenbarren austretenden Stromes werden um die Zelle herum geführt, weshalb die Verringerung des ohmschen Widerstandes nur geringfügig ist.The cathode bars are embedded in the carbon base of the electrolysis cell, the ends of which pass through the electrolysis tank on both long sides. These Iron bars collect the electrolysis current that flows through the outside of the cell arranged Bus bars, the risers, the anode bars and the anode rods flow to the carbon anodes of the subsequent cell. Through the ohmic Resistance from the cathode bars to the anodes of the subsequent cells will result in energy losses which are in the order of magnitude of 1 kWh / kg aluminum produced. It has therefore repeatedly tried to relate the arrangement of the busbars to optimize the ohmic resistance. However, the educated ones must also do this Vertical components of magnetic induction are taken into account, which - together with the horizontal current density components - in the obtained by the reduction process liquid metal generate a force field In US-PS 3,415,724 it is proposed that 20% of the current flowing downstream from the cathode bars below the transverse ones To conduct electrolytic furnaces through it and along with the upstream of the cathode bars to feed the escaping current via risers to the traverse of the subsequent cell. 80 % of the current exiting the cathode bar downstream is around the cell out, which is why the reduction in ohmic resistance is only slight.

Auch bei der DE-AS 26 13 867 w:rd ein beträchtlicher Teil des stromab aus den Kathodenbarren fliessenden Stromes um die Elektolysezellen herum zu einem Anodenträger der Folgezelle geführt, während der andere Teil des aus den stromab liegenden Kathodenbarrenenden austretenden Stromes unter der Zelle hindurch zum gleichen Anodenträger geführt wird. Mit der beschriebenen Schienenführung wird insbesondere die Verminderung der Auswirkungen der Magnetfelder, nicht die Verminderung des ohmschen Widerstandes anvisiert.Also in DE-AS 26 13 867 w: about a considerable part of the downstream current flowing from the cathode bars around the electrolytic cells to form one Anode support of the subsequent cell out, while the other part of the from the downstream lying cathode bar end of the escaping current under the cell through to the the same anode support is performed. With the rail guide described is in particular the reduction of the effects of the magnetic fields, not the reduction of the ohmic Resistance targeted.

Die DE-OS 28 45 614 zeigt eine Schienenführung, bei welcher der grösste Teil des Stroms, der von der Rückseite einer Zelle innerhalb einer Zellenreihe zur nächstfolgenden Zelle innerhalb derselben Reihe geleitet wird, durch zwei oder mehr unterhalb der Zelle angeordnete Leiter fliesst. Nur ein kleiner Teil des Stroms, der höchstens 20 % beträgt, fliesst durch um die Zelle herum angeordnete Stromschienen. Der unter der Zelle hindurch bzw. um die Zelle geleitete Strom wird mit dem aus den anderen Kathodenbarrenenden austretenden Strom in Sammelschienen vereinigt und zu den Anodenbalken der Folgezelle geführt. Auch diese Anordnung ist nicht in erster Linie zur Verminderung des ohmschen Widerstands, sondern zum Kompensieren schädlicher magnetischer Einflüsse konzipiert.DE-OS 28 45 614 shows a rail guide in which the largest Part of the current flowing from the back of a cell within a row of cells to the next cell within the same row is routed by two or more Conductor arranged below the cell flows. Just a little one part of the current, which is at most 20%, flows through cells arranged around the cell Busbars. The current conducted under the cell or around the cell becomes with the current emerging from the other cathode bar ends in busbars combined and led to the anode bars of the next cell. This arrangement is also not primarily to reduce the ohmic resistance, but to compensate harmful magnetic influences.

Die in der DE-OS 28 50 469 offenbarte Elektrolysereduktionszelle hat nicht aus der Kohleauskleidung herausragende Kathodenbarren, die in mehrere Teilstücke aufgeteilt sind. Der Elektolysestrom wird von jedem dieser Teilstücke mittels Anschlussleitungen zu den auf beiden Längsseiten der Zelle angeordneten Verbindungs- bzw. Sammelschienen geführt.The electrolysis reduction cell disclosed in DE-OS 28 50 469 has Cathode bars that do not protrude from the carbon lining and that are divided into several sections are divided. The electrolytic current is drawn from each of these sections by means of connecting lines to the connecting or busbars arranged on both long sides of the cell guided.

Keine der genannten Vorveröffentlicheungen vermag den durch eine konventionelle Schienenführung einer quergestellten Elektrolysezelle zu der Folgezelle verursachten Spannungsabfall wirksam zu vermindern.None of the aforementioned prior publications can do this through a conventional one Caused rail guidance of a transverse electrolysis cell to the next cell Effectively reduce voltage drop.

Der Erfinder hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine Schienenanordnung zum Ab führen des Kathodenstromes aus einer quergestellten Schmelzflusselektrolysezelle, insbesondere zur Herstellung von Aluminium, zu schaffen, welche eine bedeutende Abnahme des ohmschen Widerstands von den Kathoden zu den Anoden der Folgezelle ermöglicht, ohne dass in vermehrtem Masse schädliche vertikale magnetische Komponenten oder horizontale Stromdichtekomponenten auftreten.The inventor has therefore set himself the task of creating a rail arrangement for discharging the cathode current from a transversely positioned fused metal electrolysis cell, especially for the production of aluminum, which is a significant Reduction of the ohmic resistance from the cathodes to the anodes of the subsequent cell enables without increasing harmful vertical magnetic components or horizontal current density components occur.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass - auf jeder stromab liegenden Stirnseite der Kathodenbarren eine erste leitend verbundene Schiene, welche einen Teil des Zellengleichstromes abnimmt, und - auf mindestens einer unterhalb der Deckfläche liegenden Seitenfläche aller in die Kohlewanne eingebetteten Kathodenbarren wenigstens eine weitere leitend verbundene, im Innern der Zelle - unterhalb des entsprechenden Kathodenbarrens - angeordnete Schiene, welche den andern Teil des Zellengleichstromes abnimmt und ebenfalls zur stromab liegenden Längs seite der Zelle leitet, direkt zu den entsprechenden Anoden der Folgezelle führend, angeordnet sind.The object is achieved according to the invention in that - on each downstream end face of the cathode bars a first conductively connected rail, which takes part of the cell direct current, and - on at least one below the top surface of all cathode bars embedded in the coal pan at least one more conductive connected, inside the cell - Below the corresponding cathode bar - arranged rail, which the the other part of the cell direct current decreases and also to the downstream one Longitudinal side of the cell conducts directly to the corresponding anodes of the subsequent cell leading, are arranged.

Mit dieser Anordnung wird der ohmsche Widerstand der von einer quergestellten Elektolysezelle zur folgenden Zelle führenden Stromschienen auf einen bedeutend niedrigeren Wert gebracht. Die im Innern der Zelle verlaufenden Schienen sind kürzer als um die Zelle herumgeführte Schienen, daher ist ihr elektrischer Widerstand geringer. Weiter werden die Schienen nicht über Sammelschienen zu einem Anodenträger gebracht, sondern von jedem einzelnen Kathodenbarren führen Schienen direkt zu den entsprechenden Anoden der Folgezelle.With this arrangement, the ohmic resistance of a transverse Electrolytic cell to the next cell leading busbars on one significant brought lower value. The rails inside the cell are shorter than rails running around the cell, so their electrical resistance is lower. Furthermore, the bars are not brought to an anode support via busbars, Instead, rails lead directly from each individual cathode bar to the corresponding one Anodes of the subsequent cell.

Durch innerhalb der Zelle angeordnete Schienen kann auch der Wärmehaushalt der Zelle verbessert werden, indem die von diesen Schienen abgegebene Wärme nicht an die Umgebung abgeführt, sondern von der Zelle aufgenommen wird.The heat balance can also be reduced by means of rails arranged within the cell the cell can be improved by not removing the heat given off by these rails dissipated to the environment, but is absorbed by the cell.

Die durch einen etwas komplizierten Wannenaufbau bedingten Mehrkosten sind verhältnismässig geringfügig, diese werden dank der verbesserte Prozessökonomie in kurzer Zeit amortisiert. Weiter führt durch die Anordnung von wesentlich kürzeren Schienen eingespartes Metall zu einer beträchtlichen Senkung der Investitionskosten, beispielsweise um 10 - 30%.The additional costs caused by a somewhat complicated tub structure are relatively minor, thanks to the improved process economy amortized in a short time. Next leads through the arrangement of much shorter ones Rails saved metal for a considerable reduction in investment costs, for example by 10 - 30%.

Der ohmsche Spannungsabfall in den von einer Zelle zur anderen führenden Schienen wird um rund die Hälfte verringert, d.h. der elektrische Energieverbrauch wird um rund 0,5 klt/kg Aluminium gesenkt. Dies bedeutet, dass die Kosten für den elektrischen Strom um rund 4 - 5% gesenkt werden können.The ohmic voltage drop in the cells leading from one cell to the other Rails are reduced by around half, i.e. electrical energy consumption is reduced by around 0.5 klt / kg aluminum. This means that the cost of the electrical current can be reduced by around 4 - 5%.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Kathodenbarren in zwei oder mehrere Abschnitt aufgeteilt.According to a preferred embodiment of the invention, the cathode bars divided into two or more sections.

Der elektrische Strom wird von jedem dieser Teilstücke mittels einer Schiene im Innern der Zelle in stromab führender Richtung abgenommen. Durch die Aufteilung der Kathodenbarren in Teilstücke verringern sich die horizontalen Stromdichten im abgeschiedenen schmelzflüssigen Metall. Auch die elektromagnetischen Effekte, insbesondere das Schwingungsverhalten der Zelle, werden verringert, Jeder Kathodenbarren der quergestellten Elektrolysezellen ist mit mindestens zwei Schienen, die den elektrischen Gleichstrom zu den entsprechenden Anoden der Folgezelle transportieren, verbunden. Eine Schiene ist mit der Stirnseite des stromab liegenden Endes des Kathodenbarrens verbunden. Die andere oder anderen Schienen sind im Innern der Elektrolysezelle leitend mit mindestens einer unterhalb der Deckfläche -liegenden Seitenfläche des Kathodenbarrens verbunden. Zweckmässig wird/werden diese Schiene/n jedoch auf der Unterseite des Kathodenbarrens angeschlossen. Im Prinzip kann dieser Anschluss, falls er im Innern der Zelle liegt, in bezug auf die Barrenlängsrichtung irgendwo angeordnet werden, also auch am dem bereits mit einem Leiter versehenen Stirnfläche gegenüber liegenden Ende des Kathodenbarrens. Falls an jedem Kathodenbarren zwei den Strom abführende Schienen angeschlossen werden, ist es jedoch vorteilhaft, die im Zelleninnern unterhalb eines Kathodenbarrens verlaufende Schiene wischen 1/4 und 3/4 in bezug auf die gesamte Kathodenbarrenlänge, gemessen von dessen stromauf liegender Stirnseite, zu verbinden. Als besonders günstig hat sich erwiesen, diese zweite, im Zelleninnern verlaufende Schiene im Bereich der Hälfte in bezug auf die gesamte Lange des Kathodenbarrens, gemessen von dessen stromauf liegender Stirnseite, mit der Unterseite des Sathodenbarrens zu yerbinden, erden bei einem einstückig ausgebildeten Kathodenbarren zwei untere, im Zelleninnern verlaufende Schienen angeordnet, so werden diese vorteilhaft im Bereich von 1/3 und 2/3 in bezug auf die gesamte Lange des Kathodenbarrens, gemessen yon dessen stromauf liegender Stirnseite, mit der Unterseite des Kathodenbarrens verbunden.The electrical current is generated from each of these sections by means of a Rail inside the cell removed in the downstream direction. Through the Dividing the cathode bars into sections reduces the horizontal current densities in the deposited molten metal. Also the electromagnetic effects, especially the vibration behavior of the cell, are reduced, each cathode bar The transverse electrolytic cell is equipped with at least two rails that carry the electrical Transport direct current to the corresponding anodes of the subsequent cell, connected. A rail is with the face of the downstream end of the cathode bar tied together. The other or other rails are inside the electrolytic cell conductive with at least one side surface of the below the top surface Cathode bar connected. However, this track / s will be useful on the Connected to the bottom of the cathode bar. In principle, this connection can if it is inside the cell, somewhere in relation to the length of the bar be arranged, so also on the end face already provided with a conductor opposite end of the cathode bar. If there are two on each cathode bar the current dissipating rails are connected, however, it is advantageous to use the Wipe the rail running underneath a cathode bar inside the cell 1/4 and 3/4 with respect to the total cathode bar length measured from its upstream lying face to connect. This has proven to be particularly favorable second rail running inside the cell in the region of the half with respect to the total length of the cathode bar, measured from its upstream end face, to be connected to the underside of the cathode bar, ground in one piece formed cathode bars two lower rails running inside the cell, so these are advantageous in the range of 1/3 and 2/3 in relation over the entire length of the cathode bar, measured from its upstream Front side, connected to the underside of the cathode bar.

Falls die Kathodenbarren, wie oben bereits erwähnt, aus gleich oder verschieden langen Teilstücken bestehen, wird der Strom von jedem dieser Teilstücke durch wenigstens je eine unterhalb des Kathodenbarrens, jedoch im Zelleninnern, angeordnete Schiene nach der stromab liegenden Seite abgeführt. Diese Schiene kann in bezug auf die Längsrichtung an einer beliebigen Stelle der Kathodenbarrenteilstücke angeschlossen sein.If the cathode bars, as already mentioned above, are made of the same or consist of sections of different length, the flow of each of these sections by at least one below the cathode bar, but inside the cell, arranged rail removed to the downstream side. This rail can with respect to the longitudinal direction at any point on the cathode bar sections be connected.

In der Regel haben alle Kathodenbarren einer Elektrolyse zelle für den Transport des Stromes zu den entsprechenden Anoden der Folgezelle dieselbe Schienenanordnung. Dieselbe Elektrolysezelle kann jedoch auch einstückig und in mehrere Teilstücke aufgetrennte Kathodenbarren und/oder verschiedene Anordnungen der im Innern der Zelle angeordneten Schienen für den Stromtransport haben. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es jedoch nicht zweckmässig, mehr als zwei verschiedene Ausführungsvarianten von Kathodenbarren und/oder Schienen in einer Zelle zu vereinen.As a rule, all cathode bars have an electrolysis cell for the transport of the current to the corresponding anodes of the subsequent cell is the same rail arrangement. The same electrolysis cell can, however, also be made in one piece and in several sections separated cathode bars and / or different arrangements of the inside of the Have rails arranged in the cell for the transport of electricity. From production engineering For reasons, however, it is not advisable to use more than two different design variants of cathode bars and / or rails in one cell.

Die verschiedenen Ausführungsformen können gruppenweise gleich, aber auch alternativ angeordnet sein. Wenn beispielsweise die Kathodenbarren einer Elektrolysezelle mit 1 - 19 numeriert sind, versteht man unter gruppenweise gleicher Anordnung der verschiedenen Ausführungsformen z.B., dass die Kathodenbarren 1 bis 3, 7 bis 9, 13 bis 15 und 19 mit im Innern der Zelle verlaufenden Stromabführungsschienen einer ersten Ausführungsform, und die Kathodenbarren 4 bis 6, 10 bis 12 und 16 bis 18 mit im Innern der Zelle verlaufenden Stromabführungsschienen einer zweiten Ausführungsform versehen sind. Andrerseits versteht man unter alternativer Anordnung verschiedener Ausführungsformen, dass z.B. alle beim Numerieren ungerade Zahlen aufweisenden Kathodenbarren Stromabführungsschienen einer ersten Ausführungsform, und alle Kathodenbarren mit gerader Zahl eine zweite Ausführungsform der Stromabführungsschienen aufweisen.The different embodiments can be grouped the same, but also be arranged alternatively. For example, if the cathode bars of an electrolytic cell are numbered 1 - 19, is understood to mean the same arrangement of the different embodiments e.g. that the cathode bars 1 to 3, 7 to 9, 13 to 15 and 19 with current lead-off rails running inside the cell first embodiment, and cathode bars 4 to 6, 10 to 12 and 16 to 18 with current take-off rails of a second embodiment running inside the cell are provided. On the other hand, one understands by alternative arrangement different ones Embodiments that e.g. all of the Number odd numbers having cathode bars current lead-off rails of a first embodiment, and all even numbered cathode bars have a second embodiment of the power take-off rails exhibit.

Die den Strom von den Kathodenbarren abführenden Schienen bestehen vorzugsweise aus Aluminium oder Kupfer, insbesondere aus Aluminium.The rails carrying the current from the cathode bars exist preferably made of aluminum or copper, in particular made of aluminum.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen vertikalen Querschnitt durch eine Elektrolysezelle.The invention is explained in more detail with reference to the drawing. The only Figure shows a vertical cross section through an electrolytic cell.

Eine in bezug auf die allgemeine Stromrichtung in einer Elektrolysehalle quergestellte Elektrolysezelle 10 umfasst eine Stahlwanne 12, in welche, getrennt durch eine nichtgezeichnete Isolierschicht 14, ein Bodenblock 16 aus Kohle eingebettet ist. Auf diesem Bodenblock liegt das elektrolytisch abgeschiedene, schmelzflüssige Aluminium 18. In den schmelzflüssigen Elektrolyten 20, welcher durch eine Kruste 22 von erstarrtem Elektrolytmaterial vom Stampfbord 46 getrennt ist, tauchen von oben an Anodenstangen 24 befestigte Kohleanoden 26 ein. Zwischen dem Elektrolyten und der erstarrten Kruste wird ein Hohlraum 40 gebildet.One related to the general direction of current in an electrolysis hall transverse electrolytic cell 10 comprises a steel tub 12, into which, separately embedded by an insulating layer 14, not shown, a floor block 16 made of carbon is. The electrolytically deposited, molten liquid lies on this base block Aluminum 18. In the molten electrolyte 20, which is covered by a crust 22 is separated from the ramming rim 46 by solidified electrolyte material, emerge from Carbon anodes 26 attached to the top of anode rods 24. Between the electrolyte and a cavity 40 is formed in the solidified crust.

In die Bodenblöcke 16 sind Kathodenbarren 28 derart eingebettet, dass ihre Unterseite 42 mit deren Unterseite bündig ist. Die Kathodenbarren 28 sind im mittleren Bereich getrennt.Cathode bars 28 are embedded in the base blocks 16 in such a way that its bottom 42 is flush with the bottom. The cathode bars 28 are in central area separated.

Der Fortsatz 30 ist, wie die Kathodenbarren 28 selbst, aus Stahl hergestellt. Mit der stromab liegenden Stirnseite 32 des Kathodenbarrens 28 ist eine zu den entsprechenden Anoden der Folgezelle führende Schiene 34 aus Aluminium verbunden.The extension 30, like the cathode bars 28 themselves, is made of steel. With the downstream end face 32 of the cathode bar 28 is one of the corresponding Anodes of the subsequent cell leading rail 34 connected to aluminum.

Die im Innern der Zelle unterhalb des Kathodenbarrens 28 angeordnete, ebenfalls aus Aluminium bestehende Schiene 38 ist mit dem Fortsatz 30 der rechten Hälfte des Kathodenbarrens 28 verbunden. Mit 36 ist die stromauf liegende Stirnseite mit 44 die Deckfläche des Kathodenbarrens 28 bezeichnet.The arranged inside the cell below the cathode bar 28, Also made of aluminum rail 38 is with the extension 30 of the right Half of the cathode bar 28 connected. At 36 is the upstream face with 44 denotes the top surface of the cathode bar 28.

Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schienenanordnung zum Abführen des Kathodenstromes aus einer quergestellten Schmelzflusselektrolysezelle, insbesondere zur Herstellung von Aluminium.Summary The present invention relates to a track assembly for discharging the cathode current from a transversely positioned melt flow electrolysis cell, especially for the production of aluminum.

Auf jeder stromab liegenden Stirnseite (32) der Kathodenbarren (28) ist eine erste leitend verbundene Schiene (34), direkt zu den entsprechenden Anoden der Folgezelle führend, angeordnet, welche einen Teil des Zellengleichstromes abnimmt.On each downstream end face (32) of the cathode bars (28) is a first conductively connected bar (34), directly to the respective anodes leading to the following cell, which takes part of the cell direct current.

Auf mindestens einer unterhalb der Deckfläche (44) liegenden Seitenfläche aller in den Kohleboden (16) eingebetteten Kathodenbarren (28) ist mindestens eine weitere leitend verbundene, im Innern der Zelle - unterhalb des entsprechenden Kathodenbarrens - verlaufende Schiene (38) angeordnet. Diese Schiene (38) nimmt den verbleibenden Teil des Zellengleichstromes ab, führt ihn ebenfalls zur stromab liegenden Längsseite der Zelle, von wo er direkt zu den entsprechenden Anoden der Folgezelle geleitet wird.On at least one side surface lying below the top surface (44) of all the cathode bars (28) embedded in the carbon base (16) is at least one further conductively connected inside the cell - below the corresponding cathode bar - Arranged running rail (38). This rail (38) takes the remaining one Part of the cell direct current, also leads it to the downstream longitudinal side of the cell, from where it is routed directly to the corresponding anodes of the subsequent cell will.

Durch die Erniedrigung des ohmschen Spannungsabfalls werden die Betriebskosten, und durch den verkleinerten Aufwand an Schienenmaterial die Inverstitionskosten in beträchtlichem Masse erniedrigt.By lowering the ohmic voltage drop, the operating costs, and the investment costs due to the reduced expenditure on rail material degraded to a considerable extent.

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Claims

Claims 1. Rail arrangement for discharging the cathode current from a transversely positioned melt flow electrolysis cell, in particular for production of aluminum, characterized in that - on each downstream face (32) of the cathode bar (28) a first conductively connected rail (34), which a part of the cell direct current decreases, and - on at least one below the top surface (44) lying side surface of all embedded in the coal bottom (16) Cathode bar (28) at least one further conductively connected inside the cell - Below the corresponding cathode bar - running rail (38), which the other part of the cell direct current decreases and also to the downstream Long side of the cell conducts directly to the corresponding anodes of the subsequent cell leading, are arranged.

2. Rail arrangement according to claim 1, characterized in that a lower rail (38) between 1/4 and 3/4 of the entire length of the Cathode bar, measured from its upstream end face (36), with at least a side surface of the cathode bar (28) lying below the top surface (44) connected is.

3. Rail arrangement according to claim 2, characterized in that a lower rail (38) in the range 1/2 with respect to the entire length of the cathode bar, measured from its upstream end face (36) with at least one underneath the top surface (44) lying side surface of the cathode bar (28) is connected.

4. Rail arrangement according to claim 1, characterized in that two lower rails (38), in the range of 1/3 and 2/3 with respect to the entire length of the cat bottom bar, measured from its upstream. lying end face (36), with at least one side surface of the cathode bar lying below the top surface (44) (28) are connected.

5. Rail arrangement according to one of claims 1 - 4, characterized in that that the rail (s) (38) running inside the cell with the underside (42) the cathode bar (28) is / are connected.

6. Rail arrangement according to one of claims 1 - 5, characterized in that that the cathode bar (28) between the connections of the power take-off rails (34), 38).

7. Rail arrangement according to one of claims 1 - 6, characterized in that that the cathode bars (28) of an electrolytic cell (10), and / or the arrangement the rails (38) running inside the cell are designed differently.

8. Rail arrangement according to claim 7, characterized in that the different embodiments of cathode bars (28) and / or inside the cell running rails (38) of an electrolytic cell in groups formed the same are.

9. Rail arrangement according to claim 7, characterized in that the different embodiments of cathode bars (28) and / or inside the cell extending rails (38) are arranged alternatively.

10. Rail arrangement according to one of claims 1 - 7, characterized in that that the rails (34, 38) are made of copper or preferably of aluminum.