DE47165C

DE47165C - Apparat zur kontinuirlichen Erzeugung von Legirungen des Aluminiums und ähnlicher Metalle auf elektrolytischem Wege

Info

Publication number: DE47165C
Application number: DENDAT47165D
Authority: DE
Original assignee: SCHWEIZERISCHE METALLURGISCHE GESELLSCHAFT in Neuhausen

Description

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PATENTAMT. V^

Der vorliegende Apparat dient zur elektrolytischen Behandlung von solchen Metallen, die nur schwer aus ihren Verbindungen auszuscheiden sind. Derselbe ist für continuirlichen Betrieb eingerichtet und daher speciell zur fabrikmäfsigen, d. h. industriellen Herstellung erwähnter Metalle bezw. ihrer Legirungen geeignet.

Der Apparat hat als positiven Pol ein Bündel B aus Kohlenplatten b, während flüssiges Metall am Boden oder Grund eines Kohlentiegels A den negativen Pol bildet; der Grund des Tiegels A hat einen den continuirlichen Betrieb ermöglichenden Auslauf C.

Beiliegende Zeichnung giebt den Apparat in seiner ungefähren Anordnung, und zwar Fig. 1 den Längsschnitt, wobei aber das Kohlenbündel B nicht im Schnitt gezeichnet ist, Fig. 2 den Grundrifs mit Horizontalschnitt des Kohlenbündels nach Y-Z.

Ein auf dem Boden isolirt aufliegender, oben offener Kasten α aus Eisen oder anderem Metall wird mit einer starken Ausfütterung A von Kohlenplatten versehen, weiche unter sich durch einen Kohlenkitt verbunden werden; dieser Verbindungskitt kann beispielsweise Theer, Zuckersyrup oder Fruchtzucker sein. Der das Bassin A umschlossen haltende Kasten α soll auch gut leitend sein; will man eine sehr günstige Leitungsfähigkeit erzielen durch innigste Berührung der äufseren Bassinkohlenwände mit der Innenwand des Kastens a₇ so wird der Kasten α um den Kohlentiegel A herum gegossen, um durch das Erkalten die innigste Berührung mit der Kohle zu erzielen.

Im Kasten α sind, dem negativen Leitungskabel zugewendet, eine Anzahl Stifte a¹ aus Kupfer, welche den elektrischen Strom mit geringsten Widerständen nach innen zum Bassin A führen. Der Boden des Bassins A hat an seiner tiefsten Stelle einen seitlichen Kanal C, welcher mit einem Kohlenstab c geschlossen werden kann. In das Bassin A hinein taucht die positive Elektrode B, deren einzelne Kohlenplatten b auf einander gelegt sind; es ist nicht ausgeschlossen, die Anordnung so zu treffen, dafs die Kohlenplatten b mit Zwischenräumen versehen sind, die mit einem leitenden Metall, wie z. B. Kupfer, oder mit weicher Kohle ausgefüllt sein können. Am oberen Ende sind die Kohlenplatten b zusammengefafst durch das Rahmenstück g, dessen Oese e zum Einhängen in eine Kette dient, mittelst welcher das Kohlenbündel B eingestellt (d.- h. in seine Position gebracht) und höher oder tiefer gestellt werden kann. Das die Peripherie des Kohlenbündels umschliefsende Rahmenstück h ist mit den nöthigen Klemmvorrichtungen, wie Schrauben u. dergl., zur Fixirung des -j- Kabels versehen.

Mit Ausnahme eines für die verticale Bewegung des Kohlenbündels nöthigen Spielraumes i wird die Oeifnung des Bassins B durch Graphitplatten k überdeckt, worin einige Oeffnungen η zur Materialeinführung angebracht sind. Entsprechend diesen Oeffhungen η finden

sich an den Seitenwänden des Bassins nöthigenfalls auch die Aussparungen m. Diese Kanäle mn dienen auch für die Ableitung der sich im Bassin entwickelnden Gase.

Die mit einer Einfassung o¹ sammt Griff o'² versehenen beweglichen Platten ο dienen zum Zudecken der Löcher η während der verschiedenen Phasen des Schmelzprocesses. Zwischen der Graphitplatte k und dem Rande des Kastens α ist eine Ausfüllung A"¹ von Holzkohlenpulver.

Zum Beginn der Operation bringt man zuerst Kupfer, und zwar vortheilhaflerweise in zerkleinertem Zustand, in das Bassin A\ das Kohlenbündel B wird hierauf dem Kupfer entgegengebracht, der Strom geht durch das Kupfer und bringt dasselbe zum Schmelzen. Sobald das als negativer Pol dienende Bad aus flüssigem Kupfer K vorhanden ist, bringt man auch Thonerde (Al- O³J in das Bassin und hebt das Bündel B noch etwas höher. Nun geht der Strom durch die Thonerde, welche schmilzt und sich zersetzt. Der Sauerstoff geht nämlich an die Kohle b b b, verbrennt dieselbe,· so dafs Kohlenoxydgas aus dem Bassin entweicht; das Aluminium scheidet sich aus seiner Sauerstoffverbindung T und geht ans Kupfer, so dafs direct Aluminiumbronze erzeugt wird. Man speist nun das Bassin ganz nach dem Fortschreiten der elektrolytischen Metallgewinnung weiter, und zwar continuirlich oder in Intervallen, sowohl mit Kupfer K als mit Thonerde T.

Das Kohlenbündel mufs, wie bereits erwähnt, entsprechend dem Widerstand höher oder tiefer gestellt werden. Diese Höhenregulirung kann übrigens auch automatisch stattfinden, indem man die das Kohlenbündel B tragende Kette z. B. mit einem reversiblen dynamoelektrischen Motor (der vom Amperemeter aus regulirt wird) in Verbindung setzt, welcher als elektrischer Regulator wirkt.

Zum Ablassen der angesammelten flüssigen Aluminiumbronze wird die mit Kohle ausgefütterte Ingotform t unter das sogenannte Stichloch O gebracht, der Verschlufs des Kohlenstabes c aufgehoben durch des letzteren Zurückgehen. Wenn diese Form gefüllt ist, wird der Kohlenstab c wieder in seine Verschlufsposition zurückgelassen. Der elektrolytische Scheidungsprocels nimmt seinen Fortgang, indem das Kohlenbündel wieder tiefer gestellt wird und das Einfüllen von Kupfer und Thonerde ins Bassin A weiter fortgeht.

Die sich als vortheilhaft erweisende, zur Verwendung kommende Stromintensität beträgt ca. 13 ooo Amperes bei einer Spannung von ca. 12 bis 15 Volt.

Das dem beschriebenen Apparat zu Grunde liegende,' eben beschriebene Procefsverfahren erlaubt alle verschiedenen Aluminiumlegirungen, ausgenommen derjenigen Metalle, welche bei dem Aluminiumschmelzpunkt sich verflüchtigen·, man braucht hierfür nur Kupfer durch das für die bezügliche Aluminiumlegirung nöthige Metall zu ersetzen. Auch lassen sich direct gemischte Verbindungen herstellen, z. B. eine Verbindung von Kupfer mit Silicium und Aluminium durch Verwendung von beliebiger kieselsaurer Thonerde statt blos Thonerde.

Claims

Patent-Anspruch:

Zum continuirlichen Schmelzen und Zersetzen von Aluminiumverbindungen oder beliebigen Erzen auf elektrolytischem Wege ein Apparat, dessen positiver Pol von einem Kohlenbündel B und dessen negativer Pol von dem flüssigen Kupfer oder zu demselben Zwecke dienlichen Metall gebildet wird, welches am Grunde des Kohlentiegels oder aus Kohlenplatten bestehenden Bassins A sich befindet, das mit einem sogenannten Stichloch C versehen und von einem Metallkasten α umgeben ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.