DE332669C

DE332669C - Einrichtung zur Aluminiumgewinnung auf elektrolytischem Wege

Info

Publication number: DE332669C
Application number: DE1918332669D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1918-03-01
Filing date: 1918-03-01
Publication date: 1921-02-07

Description

Bei den bisherigen Verfahren zur Darstellung von Aluminium durch Elektrolyse wurde sowohl die zur Elektrolyse als auch die zur Schmelzung des Salzgemisches bzw. zur Erhaltung des Schmelzflusses erforderliche Wärmemenge als Gleichstromenergie zugeführt. Dies hat mehrere Nachteile:

Einmal besteht bei Defekten an der Gleichstromquelle die Gefahr, daß die Bäder einfrieren, weiter entstehen unnötig große Verluste bei der Umformung des meist zur Verfügung stehenden Wechselstromes in Gleichstrom, Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch behoben, daß die Erhaltung des Schmelzflusses ganz oder teilweise durch Zufüürung von Wechselstromenergie erfolgt. Die Elektrolyse wird durch die Durchleitung von Wechselstrom durch das Bad nicht gestört, wenn dafür gesorgt wird, daß der Gleichstrom nicht in die Wechselstromquelle und der Wechselstrom nicht in die Gleichstromquelle eintreten kann. Dies kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Soll der Wechselstrom nur zur Erhaltung des Schmelzflusses bei Defekten an der Gleichstromquelle benutzt werden, so werden zweckmäßig die für die Elektrolyse vorgesehenen Elektroden als Wechselstromelektroden benutzt. Die Überschaltung von der Gleichstromquelle auf die Wechselstromquelle geschieht dann durch einen passenden Umschalter. Steht Drehstrom zur Verfügung, so können die Bäderserien passend unterteilt und in Stern- oder Dreieckschaltung angeschlossen werden. Soll die Erhaltung des Schmelzflusses während der Elektrolyse durch Wechselstrom erfolgen, so werden zweckmäßig Hilfselektroden benutzt, die an Punkten gleichen Gleichstrompotentials angeordnet sein müssen. Die Schaltung der einzelnen Bäder muß dann ebenfalls so erfolgen, daß keine Punkte verschiedenen Gleichstrompotentials durch die Wechselstromleitung verbunden werden. Dies kann auf folgende Art erreicht werden:

Für jedes Bad kann ein Heiztransformator vorgesehen werden. Die Primärwicklungen werden zweckmäßig in Reihe geschaltet. Durch die Reihenschaltung der Primärwicklungen wird erreicht, daß dem wärmsten Bad die geringste Energie zugeführt wird, da die Bäder negativen Temperaturcharakter besitzen. Fig. 1 zeigt das Schaltbild für eine solche Anordnung. Die Hauptelektroden A, B, A', B' ... der Bäder liegen in Reihe an der Gleichstromspannung E. Die Hilfselektroden a, b jedes Bades führen zu je einem Heiztransformator HTr. Die Primärwicklungen der Heizfransformatoren liegen in Reihe an der Wechselstromquelle E. Die Hilfselektroden der einzelnen Bäder, die in bezug auf den Gleichstromkreis in Reihe geschaltet sind, können .auch an getrennte Sekundärspulen eines Heiztransformators angeschlossen werden. Sind mehrere Bäder in bezug auf den Gleichstromkreis parallel geschaltet, wie in Fig. 2 angedeutet, so können diese Bäder bei Benutzung der Hilfselektroden in bezug auf den Wechselstromkreis in Reihe geschaltet werden. In Fig. 2 sind beispielsweise drei Bädergruppen von je fünf Bädern in bezug auf die Gleichspannung parallel geschaltet, während die Hilfselektroden a, b, O₁, O₁, a₂, S₂ in bezug auf den Heizstrom in Reihe geschaltet sind.

Es ist bekannt, bei der elektrolytischen Gewinnung von Kalzium das Ausgangsmaterial durch Wechselstromheizung einzuschmelzen. Hiernach wird die geschmolzene Masse der Elektrolyse unterworfen. Nach der Erfindung dient der Wechselstrom lediglich dazu, die zur Erhaltung des Schmelzflusses erforderliche Wärmemenge zu erzeugen. Das Bad wird daher gleichzeitig von Wechselstrom und Gleichstrom

ίο durchflossen. Die Vorteile gegenüber der bekannten Anordnung bestehen darin, daß während des ganzen Betriebes die Gefahr des Einfrierens beim Ausbleiben der Gleichstromenergie · behoben ist und daß während des elektrolytischen Verfahrens, dessen Dauer ein Vielfaches der Dauer des Einschmelzens beträgt, ein großer Teil der Umformungsverluste in Fortfall kommt.
Es ist ferner auch bekannt, bei der elektro-

ao lytischen Gewinnung von Aluminium neben dem für die Elektrolyse benutzten Gleichstrom auch Wechselstrom zu verwenden, mit dessen Hilfe die zur Erhaltung des Schmelzflusses erforderliche Wärmemenge erzeugt wird. Bei der bekannten Anordnung wurden aber für die Führung des Wechselstromes besondere Heiz- . widerstände verwendet.

Nach der Erfindung sind diese Heizwiderstände nicht erforderlich, da die Elektrolyse nicht gestört wird, wenn ein zur Heizung dienender Wechselstrom das Bad durchfließt.

Claims

Patent-Ansprüche: ^;

i. Einrichtung zur Aluminiumgewinnung auf elektrolytischem Wege unter Verwendung von Wechselstrom zur Erzeugung der für die Erhaltung des Schmelzflusses erforderlichen Wärmemenge, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstrom ohne Zu- ■ hilfenahme besonderer Heizwiderstände das ' Bad unmittelbar zwecks Heizung durchfließt, während gleichzeitig die Elektrolyse mittels Gleichstromes vor sich geht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden des Wechselstromkreises (Hilfs- oder Heizelektroden) so angeordnet werden, daß zwischen ihnen kein Gleichstrompotential auftritt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Bad ein Heiztransformator vorgesehen wird.
"4. Einrichtung nach-Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen sämtlicher Heiztransformatoren in Serie geschaltet werden.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in bezug auf den Gleichstromkreis parallel geschalteten Bäder gleichen Potentials in bezug auf den Wechselstromkreis in Serie geschaltet werden.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektröden der in bezug auf den Gleichstromkreis in Serie geschalteten. Bäder an getrennte Sekundärspulen eines Heiztransformators angeschlossen werden.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an je eine Sekundärspulengruppe des Heiztransformators mehrere in Serie geschaltete Bäder so angeschlossen werden, daß keine resultierende

■ Gleichstrommagnetisierung des Heiztransformators auftritt.
8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum ersten Anwärmen der Bäder mit Wechselstrom die Hauptelektroden oder Haupt- und Hilfselektroden zur Aufrechterhaltung des Schmelzflusses nur die Hilfselektroden benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.