DE812211C - Process for the production of the lower part of the crucible of cells for molten electrolysis and cells for molten electrolysis produced by this process - Google Patents

Process for the production of the lower part of the crucible of cells for molten electrolysis and cells for molten electrolysis produced by this process

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DE812211C
DE812211C DEP22925A DEP0022925A DE812211C DE 812211 C DE812211 C DE 812211C DE P22925 A DEP22925 A DE P22925A DE P0022925 A DEP0022925 A DE P0022925A DE 812211 C DE812211 C DE 812211C
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casting
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Jean Grolee
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Compagnie de Produits Chimiques et Electrometallurgiques Alais Froges et Camargue
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Compagnie de Produits Chimiques et Electrometallurgiques Alais Froges et Camargue
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes

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Description

(WiGBL S. 175)(WiGBL p. 175)

AUSGEGEBEN AM 27. AUGUST 1951ISSUED AUGUST 27, 1951

p 22925 VIa/40c Dp 22925 VIa / 40c D

Jean Grolee, ParisJean Grolee, Paris

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

Froges et Camargue, ParisFroges et Camargue, Paris

Die Zellen zur schmelzflüssigen Elektrolyse arbeiten mit einer Spannung von größenordnungsmäßig 4 bis 6 Volt. Man hat also Interesse daran, die nicht für die Elektrolyse notwendigen Spannungsabfälle möglichst zu vermindern. Dies trifft für den Spannungsabfall in dem Boden des Tiegels zu, der z. B. den kathodischen Teil der Zelle im Fall der Elektrolyse von in geschmolzenem Kryolith gelöstem Aluminiumoxyd zur Gewinnung von Aluminium darstellt oder im Gegenteil den anodischen Teil der zum Raffinieren von Aluminium bestimmten Zelle bildet. Es ist ferner wünschenswert, daß dieser Spannungsabfall einen geringen Wert während der ganzen Lebensdauer der Auskleidung der Zelle beibehält und daß diese Auskleidung solange wie möglich standhält, damit man die Zelle mit möglichst wenig Unterbrechungen in Betrieb halten kann. Die Auskleidung des das Elektrolysebad enthaltenden Tiegels ist aus Kohlenstoff, wobei der den Kathodenteil der Elektrolysezelle darstellende Boden häufig aus vorher gebrannten Kohlenstoffblöcken hergestellt ist, und der durch den Durchgang des Stromes durch den Boden hervorgerufene Spannungsabfall hängt wesentlich von der elektrischen Verbindung zwischen diesen Blöcken und den metallischen Stromaustritts- oder Stromeintrittsschienen ab, welche meistens aus Stahl oder Kupfer sind.The cells for molten electrolysis work with a voltage of around 4 to 6 volts. So one is interested in to reduce the voltage drops that are not necessary for the electrolysis as far as possible. This is true for the voltage drop in the bottom of the crucible, the z. B. the cathodic part of the cell in the Case of the electrolysis of aluminum oxide dissolved in molten cryolite for the production of aluminum or, on the contrary, the anodic part of those intended for refining aluminum Cell forms. It is also desirable that this voltage drop have a low value during throughout the life of the lining of the cell and that this lining lasts for as long as much as possible so that the cell can be kept in operation with as few interruptions as possible can. The lining of the crucible containing the electrolysis bath is made of carbon, with the The base, which is the cathode part of the electrolysis cell, is often made from previously fired carbon blocks is established, and the voltage drop caused by the passage of current through the ground depends largely on the electrical connection between these blocks and the metallic ones Current outlet or current inlet rails, which are mostly made of steel or copper are.

Diese Verbindung wird dadurch hergestellt, daß man in den gepreßten Kohlenstoffblock eine Nut ein-This connection is made by making a groove in the pressed carbon block.

schneidet, deren Querschnitt größer ist als der der Stromaustritts- oder Stromeintrittsschiene. Hierauf wird diese Schiene in die Nut eingesetzt, und man füllt den zwischen dem Metall und dem gepreßten Kohlenstoff bleibenden Zwischenraum mit einer warmen Paste aus, die aus einem Gemisch von Kohlenstoffstaub und Hartpech oder einem beliebigen anderen kohlenstoffhaltigen Stoff besteht, wie z.B. Melasse (Zuckerbrei). Bei der Inbetrieb-Setzung der Elektrolysezelle wird diese Paste gebrannt und gewährleistet so die elektrische Verbindung zwischen dem gepreßten Kohlenstoffblock und der metallischen Stromaustritts-oder Stromeintrittsschiene. cuts whose cross-section is larger than that of the power outlet or power inlet rail. On that this rail is inserted into the groove and the one between the metal and the pressed one is filled Carbon remaining space with a warm paste made from a mixture consists of carbon dust and hard pitch or any other carbonaceous substance, such as molasses (sugar pulp). When the electrolysis cell is put into operation, this paste is burned thus ensuring the electrical connection between the pressed carbon block and the metallic power outlet or power inlet rail.

>5 Die Spannungsabfälle in dem unteren Teil des Tiegels der auf diese Weise hergestellten Elektrolysezellen erreichen gewöhnlich, wenn die Zelle neu ist, Werte von 0,45 bis 0,50 Volt und steigen mit der Zeit bis auf 0,80 Volt.> 5 The voltage drops in the lower part of the crucible of the electrolytic cells produced in this way when the cell is new they usually reach values of 0.45 to 0.50 volts and increase with it the time down to 0.80 volts.

ϊο Zum Zweck der Verbesserung dieses Spannungsabfalls hat man vorgeschlagen, die Verbindung zwischen dem gepreßten Kohlenstoff und der Metallschiene mittels gegossenen Gußeisens herzustellen. Man erhielt so in der Tat einen besseren Spannungsabfall in dem unteren Teil des Tiegels der Zelle, wenn diese neu war, aber eine gewisse Zahl von Kohlenstoffblöcken platzte im Augenblick des Gießens des Gußeisens und mußte ersetzt werden, was die Ausgaben erhöhte. Ferner wies eine große Zahl von Blöcken, ohne vollständig zu platzen, leichte Risse auf, die sich während des Betriebs der Elektrolyse- oder Raffinierzelle weiter öffneten.ϊο For the purpose of improving this voltage drop it has been proposed that the bond between the pressed carbon and the Manufacture metal rail by means of cast iron. Indeed, you got a better one Voltage drop in the lower part of the cell's crucible when it was new, but a certain amount A number of carbon blocks burst when the cast iron was poured and had to be replaced which increased spending. Furthermore, a large number of blocks showed without bursting completely, slight cracks that opened further during operation of the electrolytic or refining cell.

Diese Risse bewirkten eine Vergrößerung des Spannungsabfalls im unteren Teil des Tiegels der Zelle, da der gespaltene Kohlenstoffblock dem Stromdurchgang einen anomalen Widerstand ent- ] gegensetzte. Außerdem begrenzten diese Risse die j Lebensdauer dieses unteren Teiles des Tiegels der j Zellen, wie weiter unten im einzelnen ausgeführt | werden wird. · IThese cracks caused an increase in the voltage drop in the lower part of the crucible of the cell, since the split carbon block against the continued passage of current corresponds to an abnormal resistance]. In addition, these cracks limited the life of this lower part of the crucible of the cells, as detailed below will be. · I

Diese schweren Nachteile haben die Entwicklung des Ausgießverfahrens mit geschmolzenem Guß verhindert. These serious drawbacks have hindered the development of the molten cast pouring method.

Die Erfindung gestattet, diese Übelstände zu vermeiden, indem man zum Vergießen der Stromauskrangs- oder Stromeingangsschienen in den gepreßten Kohlenstoffblöcken ein geschmolzenes Metall benutzt, welches eine Schmelztemperatur von über 10000 C besitzt und nach der Erstarrung wesentlich frei von Bestandteilen ist, welche eine mit einer Volumvergrößerung verbundene Umwandlung erleiden könnten, wenn sie längere Zeit auf einer Temperatur von 9000 C gehalten werden.The invention enables to avoid these inconveniences by using for casting the Stromausk r angs- or current input bus bars in the pressed carbon blocks, a molten metal which has a melting temperature in excess of 1000 0 C and after solidification is substantially free of components having a could suffer conversion associated with an increase in volume if they are kept at a temperature of 900 0 C for a longer period of time.

In den auf diese Weise hergestellten Elektrclysczellen ist nämlich der Spannungsabfall in dem unteren Teil des Tiegels von der Größenordnung von 0,25 Volt, was nicht ausreicht, um genügend Joulesche Wärme zu entwickeln, um den Boden des Tiegels auf der gewünschten Temperatur zu halten. Es ist unbedingt notwendig, diesen Boden mit einem Wärmeschutz zu versehen, um einen breiigen und seihst festen Niederschlag auf dem oberen Teil der Kohlenstoffblöcke zu vermeiden; denn dieserIn the electrclyc cells produced in this way namely, the voltage drop in the lower part of the crucible is of the order of magnitude 0.25 volts, which is not enough to generate enough Joule heat to reach the bottom of the crucible to keep it at the desired temperature. It is imperative to have this floor with a Provide thermal protection to ensure a mushy and solid deposit on the upper part of the Avoid carbon blocks; because this one

Niederschlag würde den Spannungsabfall vergrößern, so daß man den geseilten Gewinn an Gesamtspannung der Zelle wieder verlieren würde. Dank dieses Wärmeschutzes wird der untere Teil der gepreßten Kohlenstoffblöcke, wo die Stromaustrittsoder Stromeintrittsschienen vergossen sind, im normalen Betrieb auf einer Temperatur von etwa 9000 C gehalten. Nun hat man aber festgestellt, daß unter diesen Bedingungen ein beliebiger, für das Ausgießen benutzter Guß eine Volumvergrößerung zeigte, die viel größer als die normale Ausdehnung bei Temperaturerhöhungen war. Dieses Quellen des Gusses erweiterte die Risse der Blöcke und rief die weiter unten beschriebenen schweren Unfälle hervor. In manchen Fällen war die Quellung des Gusses so bedeutend, daß sie selbst Rißbildung in Blöcken hervorrief, welche bei der Herstellung des unteren Teiles des Tiegels der Elektrolysezelle vollkommen heil geblieben waren. Diese Übelstände werden vollständig vermieden, wenn man für das Ausgießen ein Metall, wie z. B. Kupfer, benutzt. Bronze mit weniger als io°/o Zinn ist ebenfalls geeignet sowie Gußeisen, welches praktisch frei von Schwefel und gebundenem Kohlenstoff ist, aber man kann auch jedes andere Metall oder jede Legierung verwenden, welche eine Schmelztemperatur von über 10000 C besitzt und keinen Bestandteil aufweist, welcher nach der Erstarrung eine mit Volumvergrößerung verbundene Umwandlung erleiden könnte, wenn es längere Zeit auf einer Temperatur von 9000 C gehalten wird.Precipitation would increase the voltage drop, so that the gain in total voltage of the cell would be lost again. Thanks to this thermal protection, the lower part of the pressed carbon blocks, where the current outlet or current inlet rails are cast, is kept at a temperature of about 900 ° C. during normal operation. But it has now been found that under these conditions any casting used for pouring showed an increase in volume which was much greater than the normal expansion with increases in temperature. This swelling of the cast expanded the cracks in the blocks and caused the serious accidents described below. In some cases the swelling of the casting was so significant that it itself caused cracks to form in blocks which had remained perfectly intact when the lower part of the crucible of the electrolysis cell was made. These inconveniences are completely avoided if a metal, such as z. B. copper is used. Bronze with less than io ° / o tin is also suitable, as well as cast iron, which is virtually free of sulfur and fixed carbon, but you can also use any other metal or alloy which has a melting temperature in excess of 1000 0 C and having no part of , which could suffer a conversion associated with increase in volume upon solidification, when it is maintained at a temperature of 900 0 C a long time.

Eine Gußeisenschmelze mit folgender Zusammen-Setzung ergibt gute Resultate:A cast iron melt with the following composition gives good results:

Kohlenstoff . . . ungefähr 3 %Carbon. . . about 3%

Silicium 2,5 bis 3 %Silicon 2.5 to 3%

Phosphor .... 1 bis i,5°/0 Phosphorus .... 1 to 1.5 ° / 0

Mangan weniger als 0,5 °/oManganese less than 0,5%

Schwefel weniger als 0,05 °/oSulfur less than 0,05%

Eisen RestIron rest

Abb. ι ist ein lotrechter Längsschnitt der Elektrolysezelle; Fig. Ι is a vertical longitudinal section of the electrolytic cell;

Abb. 2 ist ein Querschnitt dieser Zelle;Fig. 2 is a cross section of this cell;

Abb. 3 und 4 stellen in größerem Maßstab einen der den kathodischen Teil der Zelle bildenden Kohlenstoffblöcke mit den Stromausgangsschienen mit Vergießungen bereits bekannter Art dar;Figs. 3 and 4 show, on a larger scale, one of the cathodic parts of the cell Carbon blocks with the current output rails with encapsulations of a known type;

Abb. 5, 6 und 7 sind den Abb. 3 und 4 entsprechende Ansichten, welche erfindungsgemäße Vergießungen darstellen; "'.'.:'.': Figures 5, 6 and 7 are views corresponding to Figures 3 and 4 illustrating potting according to the invention; "'.' .: '.':

Abb. 8 stellt schaubildlich drei Kohlenstoffblöcke dar, welche zum Vergießen mit derselben Stromaustrittsschiene vorbereitet sind;Fig. 8 shows a diagrammatic representation of three carbon blocks, which can be potted with the same power outlet rail are prepared;

Abb. 9 stellt im Grundriß die Vergießung einer Schiene in einen langen Block dar;Fig. 9 shows in plan the casting of a rail in a long block;

Abb. 10 stellt ein Gießverfahren der Schmelze in drei Phasen zur Ausführung des Ausgießens nach Abb. 6 dar.Fig. 10 depicts a three-phase process for casting the melt in order to carry out the pouring process Fig. 6.

Auf den Abb. 1 und 2 der Zeichnungen ist 1 der Metallkasten, in welchem der Tiegel der Elektrolysezelle aufgebaut ist; die Kohlenstoffauskleidung 3, 4 dieses Tiegels ist von dem Metallkasten ι und den Schienen 5 mit Hilfe von ieuer- 1*5 festen Steinen 2 isoliert. Die den kathodischen TeilIn Figures 1 and 2 of the drawings, 1 is the Metal box in which the crucible of the electrolytic cell is built; the carbon lining 3, 4 of this crucible is from the metal box ι and the rails 5 with the help of ieuer- 1 * 5 solid stones 2 isolated. The the cathodic part

der Zelle bildenden Koiilcnstoffblöcke 4 sind mit den metallischen Stromaustrittsschienen 5 mit Hilfe der gegossenen Schmelze 6 verbunden.of the cell-forming plastic blocks 4 are with the metallic current outlet rails 5 are connected with the aid of the cast melt 6.

Bei den auf Abb. 3 und 4 dargestellten bekannten Vorrichtungen ist die Stromaustrittsschiene in eine in den Kohlenstoffblock 4 geschnittene Xut 7 eingesetzt, wobei die Metallschmelze 6 in den Zwischenraum gegossen wird; wenn jedoch der Block in den Boden des Tiegels eingesetzt ist, ragt die erstarrte Schmelze nicht über die waagerechte untere Fläche des Blockes hervor.In the known devices shown in Fig. 3 and 4, the power outlet rail is in a Xut 7 cut into the carbon block 4 is inserted, with the molten metal 6 in the space is poured; however, when the block is inserted into the bottom of the crucible, the solidified one protrudes Do not melt beyond the horizontal lower surface of the block.

Wie bereits oben angegeben, erhielt man so einen geringeren Spannungsabfall als ohne die zwischen die Metallschiene und die Kohlenstoffblöcke gegossene Schmelze, aber eine gewisse Zahl von Kohlenstoffblöcken spaltete sich im Augenblick des Gusses der Schmelze und mußte ersetzt werden. Ferner zeigte eine große Zahl von Blöcken, ohne sich vollständig zu spalten, leichte Risse, die sich beim Betrieb der Elektrolyse- oder Raffinierzelle weiter öffneten. Diese Risse bewirkten eine Vergrößerung des Spannungsabfalls in dem unteren Teil des Tiegels der Zelle, da der gespaltene Kohlenstoffblock dem Stromdurchgang einen anomalen Widerstand entgegensetzte. Außerdem begrenzten diese Risse die Lebensdauer dieses unteren Teiles des Tiegels der Zellen. Wenn nämlich an jeder Seite der Ausgießung mittels der Schmelze 6 ein Riß auftrat, wie bei 41 auf Abb. 3 dargestellt, so erreichte dieser durch das anomale Quellen der Schmelze erweiterte Riß allmählich die Ränder des Kohlenstoffblocks 4, und der obere Teil dieses Blocks löste sich schließlich j ab. Das am Boden des Tiegels befindliche flüssige Metall, z. B. Aluminium, wurde durch die Berührung mit der Ausgießschmelze 6 und der Metallschiene 5 verunreinigt, wodurch man gezwungen war, die Zelle außer Betrieb zu setzen, um den Boden des Tiegels zu reparieren. Dieselbe Störung, wenn auch weniger heftig, trat auf, wenn sich ein einziger Riß in den Kohlenstoffblock4 von der Ausgießschmelzeo aus nach oben zu ausbildete, wie bei 41 auf Abb. 4 dargestellt, wenn der Zwischenraum zwischen der Schiene 5 und dem Kohlenstoffblock 4 mit der ; Schmelze ausgegossen wurde. Der Riß 41 verlängerte sich allmählich nach oben, und das flüssige Aluminium sickerte durch den Riß, bis es mit der Ausgießschmelze in Berührung kam.As indicated above, this gave a lower voltage drop than without the melt poured between the metal rail and the carbon blocks, but a certain number of carbon blocks split at the moment the melt was poured and had to be replaced. Furthermore, a large number of blocks showed slight cracks without completely splitting, which opened further when the electrolytic or refining cell was operated. These cracks caused an increase in the voltage drop in the lower part of the crucible of the cell because the cracked carbon block offered an abnormal resistance to the passage of current. In addition, these cracks limited the life of this lower part of the crucible of the cells. If a crack appeared on each side of the pouring by means of the melt 6, as shown at 4 1 in Fig. 3, this crack, enlarged by the abnormal swelling of the melt, gradually reached the edges of the carbon block 4, and the upper part of this block loosened finally j. The liquid metal located at the bottom of the crucible, e.g. B. aluminum, has been contaminated from contact with the pouring melt 6 and metal rail 5, forcing the cell to be taken out of service to repair the bottom of the crucible. The same disturbance, albeit less severe, occurred when a single crack formed in the carbon block 4 from the pouring melto upwards, as shown at 4 1 in Fig the ; Melt was poured out. The crack 4 1 gradually elongated upwards and the liquid aluminum seeped through the crack until it came into contact with the pouring melt.

Bei der auf Abb. 5 dargestellten Anordnung bildet die über die Ränder der Ausgießnut 7 tretende Schmelze 6 eine Kappe 6° von ι bis 2 cm Dicke, welche gegen die untere waagerechte Fläche des ; Kohlenstoffblocks 4 anliegt. jIn the arrangement shown in Fig. 5, the over the edges of the pouring groove 7 forms Melt 6 a cap 6 ° from ι to 2 cm thick, which against the lower horizontal surface of the; Carbon block 4 rests. j

Fs ist klar, daß beim Ausgießen der Schwund der Schmelze in der Xut 7 auf die Kappe 6" eine ] Kraft ausübt, die sie stark gegen den Block anzudrücken sucht, was elektrisch günstig ist. Man kann so einen Spannungsabfall in der Größenord- ■ innig von 0,20 Volt erhalten.Fs is clear that exerts at the pouring out of the shrinkage of the melt in the Xut 7 to the cap 6 "a] force which seeks strongly to press against the block, which is electrically low. One can so a voltage drop in the order of magnitude ■ intimately of 0.20 volts.

Dieser Gewinn wird noch vergrößert, wenn man eine Form der Vergießung der auf Abb. 6 und 7 dargestellten Art verwendet, bei welcher die Ausgießschnielze 6 nicht nur die Xut 7 ausfüllt und die untere waagerechte Fläche des Blocks bei 6" bedeckt, sondern diesen auch noch auf den vier lotrechten Flächen bei 6b auf einer Höhe einfaßt, die 10 cm erreichen kann. Der Spannungsabfall kann so auf 0,14 bis 0,15 Volt herabgesetzt werden.This gain is further increased if one uses a form of potting of the type shown in Figs. 6 and 7, in which the pouring spout 6 not only fills the Xut 7 and covers the lower horizontal surface of the block at 6 ", but also this on the four vertical surfaces at 6 b at a height that can reach 10 cm. The voltage drop can thus be reduced to 0.14 to 0.15 volts.

Die Stromaustritts- oder Stromeintrittsschienen 5 sind im allgemeinen aus weichem schmiedbarem Martinstahl mit einer Bruchfestigkeit von 45 kg/mm2 und einer Dehnung von 30 %·The power outlet or power entry rails 5 are generally made of soft, malleable Martin steel with a breaking strength of 45 kg / mm 2 and an elongation of 30%.

Sie werden auf der Presse ausgerichtet. Wenn es sich um quadratische Knüppel handelt, dürfen diese keine Verwerfung aufweisen, da sonst ihre unsymmetrische Ausdehnung beim Gießen der Schmelze für die gute Qualität der Verbindung nachteilig wäre und eine Rißbildung in den Kohlenstoffblöcken hervorrufen könnte.You will be targeted on the press. If the billets are square, they are allowed show no warping, otherwise their asymmetrical expansion when pouring the melt would be detrimental to the good quality of the connection and the formation of cracks in the carbon blocks could cause.

Für die weitere gute Herstellung des Bodens des Tiegels ist es wünschenswert, daß die zulässige Durchbiegung auf einer der Seiten nicht 1,5 mm je Meter überschreitet, doch ist diese Bedingung für die gute Ausführung des Ausgießens selbst nicht unerläßlich. For the further good production of the bottom of the crucible, it is desirable that the permissible Deflection on one of the sides does not exceed 1.5 mm per meter, but this condition is for the good execution of the pouring itself is not indispensable.

Der Teil der Stromschiene aus Eisen oder Kupfer, welcher mit dem Gießmetall in Berührung kommt, muß mit trockenem Sand und trockener Luft gesandet oder vorzugsweise geschliffen wrerden, um von allen Oxydspuren befreit zu werden. Er darf im Augenblick der Verwendung weder feucht noch fettig sein. Es ist dagegen nicht nachteilig, wenn er rauh ist oder Werkzeugspuren aufweist, falls er bearbeitet wurde, was nicht unbedingt erforderlich ist. Man hat gefunden, daß es vorteilhaft ist, die Kohlenstoffblöcke vor dem Ausgießen zu erhitzen. Am besten bringt man sie in einen Heizofen, so daß sie gleichmäßig auf allen Seiten erwärmt werden; beim Fehlen eines solchen kann man sich damit begnügen, nur die genutete Seite zu erwärmen.The portion of the bus bar of iron or copper, which comes into contact with the casting metal must sanded with dry sand and dry air, or to be free of any Oxydspuren preferably ground w r grounded. It must not be moist or greasy at the time of use. On the other hand, it is not disadvantageous if it is rough or has tool marks if it has been machined, which is not absolutely necessary. It has been found to be advantageous to heat the carbon blocks prior to pouring. It is best to put them in a stove so that they are heated evenly on all sides; in the absence of such, one can be content with heating only the grooved side.

Für kubische Blöcke von etwa 50 cm Seitenlänge wird eine Temperatur von 8o° C in den Oberflächenschichten als hinreichend angesehen.For cubic blocks with a side length of about 50 cm, a temperature of 80 ° C is required in the surface layers considered sufficient.

Die Vorwärmung der Blöcke ist nicht unbedingt erforderlich, und ein geschultes Personal kann sehr gut das Ausgießen der kalten Blöcke zustande bringen unter der Bedingung, daß diese frei von Feuchtigkeit sind; die Vorwärmung ist jedoch vorteilhaft. Preheating the blocks is not essential and trained personnel can do a lot the cold blocks can be poured out well, provided that they are free of moisture are; however, preheating is advantageous.

Der Schmelzpunkt der obenerwähnten halbphosphorigen Schmelze liegt bei etwa 11500 C.The melting point of the above-mentioned halbphosphorigen melt is at about 1150 0 C.

Es ist jedoch zweckmäßig, diese Schmelze auf eine solche Temperatur zu bringen, daß nach Entleerung in die Gießpfannen und nach dem Transport dieser Pfannen zur Gießstelle die Temperatur des Strahles im Augenblick des Vergießens der Schienen zwischen 1200 und 13000C liegt. Dies gewährleistet die zur tadellosen Ausführung des Vergießens nötige Dünnflüssigkeit. It is convenient, however, to bring this melt to a temperature such that, after emptying into the casting ladles and after the transport of these pans, the temperature of the beam at the moment of pouring of the rails 1200-1300 0 C to the casting station. This ensures the thin liquid required for perfect execution of the potting.

Immerhin wäre es überflüssig und gefährlich, auf eine sehr viel höhere Temperatur zu erhitzen, wodurch der bereits sehr heftige, von dem Kohlenstoffblock erlittene thermische Schock in übertriebener Weise gesteigert würde. ,After all, it would be superfluous and dangerous to heat to a much higher temperature, which means the already very violent thermal shock suffered by the carbon block in exaggerated Way would be increased. ,

Es ist klar, daß die flüssige Schmelze mehrmals sorgfältig vor dem Gießen entschlackt werden muß. Man kann sich damit begnügen, die Stromaus-It is clear that the liquid melt must be carefully deslagged several times before pouring. You can be satisfied with the power

tritts-oder Stromeintrittsschienen in Wärmeöfen bei einer Temperatur von einigen zehn Grad zu trocknen, es ist jedoch nicht empfehlenswert, die Erwärmung zu übertreiben, da sonst leicht die Gefahr einer Oxydierung der Oberflächen besteht, welche, wie bereits erwähnt, tadellos sauber sein müssen.to dry step or power entry rails in heating ovens at a temperature of a few tens of degrees, however, it is not recommended to exaggerate the heating, otherwise the danger is easy there is an oxidation of the surfaces, which, as already mentioned, must be perfectly clean.

Abb. 8 stellt als Beispiel eine vorteilhafte Anordnung für das Vergießen einer Metallschiene in drei Blöcke von 500 oder 600 mm Seitenlänge dar.Fig. 8 shows, as an example, an advantageous arrangement for potting a metal rail in three blocks with a side length of 500 or 600 mm.

to Die Kohlenstoffblöcke 4 werden mit der Ausgießnut 7 nach obenauf den Boden gelegt und gegebenenfalls für die Einbringung der Schiene 5 ausgerichtet. Die Schiene wird mit ihren Enden auf zwei Böcke 8 gelegt, welche sie auf einer geeigneten Höhe halten, so daß sie alle Nuten 7 der Blöcke durchdringt. Es ist sehr wichtig, daß die nicht vergossenen Enden der Schiene 5 sich frei ausdehnen können. Es ist infolgedessen besser, sie nicht durch Bolzen, Keile o. dgl. festzulegen.The carbon blocks 4 are placed on the floor with the pouring groove 7 facing upwards and, if necessary aligned for the introduction of the rail 5. The ends of the rail are placed on two trestles 8 placed, which they hold at a suitable height so that it penetrates all the grooves 7 of the blocks. It it is very important that the non-potted ends of the rail 5 can expand freely. It is consequently it is better not to fix them with bolts, wedges or the like.

ao Wenn es sich um waagerechte Schienen handelt, welche in die Nuten 7 von mehreren Blöcken 4 eintreten, so sieht man zwischen diesen die nötigen Abstützungen und Verbindungsstücke 9 vor, damit die Schmelze die Nut 7 eines jeden Blocks ausfüllt,ao If it is about horizontal rails which enter the grooves 7 of several blocks 4, so you can see the necessary supports and connecting pieces 9 between these, so the melt fills the groove 7 of each block,

as aber nicht von einer Nut zur anderen übertritt. Es handelt sich sozusagen darum, in der Schmelze Ausdehnungsfugen vorzusehen. Man verbindet alle Blöcke durch einen Gießrahmen 10.but does not cross over from one groove to the other. It is, so to speak, a matter of providing expansion joints in the melt. You connect everyone Blocks through a casting frame 10.

Man gießt unter Einhaltung der hinsichtlich der Temperaturen und der Entschlackung angegebenen Vorsichtsmaßnahmen. Wenn drei Blöcke an derselben Schiene 5 vorhanden sind, so werden die drei Blöcke 4 gleichzeitig ausgegossen, indem man drei Gruppen von Gießern arbeiten läßt. Man vermeidet, daß der Gießstrahl unmittelbar auf die Schiene trifft oder an derselben Gießstelle bleibt, sondern bewegt ihn im Gegenteil in dem Zwischenraum zwischen Blöcken und Schiene hin und her, um gefährliche örtliche Überhitzungen zu vermeiden. Sobald die Oberfläche des Gusses begonnen hat zu erstarren, beeilt man sich, alles, was eine schnelle Abkühlung behindern könnte, zu entfernen; man entfernt die Zwischenstücke 9 aus Asbest und Sand, der Gieß*- rahmen 10 muß sofort gelöst werden usw. Es ist nämlich nötig, die Wärme so schnell wie möglich in die Umgebung abzuführen, um in einem gewissen Maße ihre Aufnahme durch den Block zu verringern, wodurch die Gefahren einer Rißbildung verringert werden.It is poured in compliance with the temperatures and purification indicated Precautions. If there are three blocks on the same rail 5, the three Blocks 4 poured out at the same time by letting three groups of foundries work. One avoids that the pouring stream hits the rail directly or remains at the same pouring point, but on the contrary moves it in the space between Blocks and rail back and forth to avoid dangerous local overheating. As soon as the Surface of the casting has started to solidify, you hurry, everything a quick cooling could hinder removal; one removes the intermediate pieces 9 made of asbestos and sand, the casting * - frame 10 must be removed immediately, etc. It is namely necessary to turn on the heat as quickly as possible discharge into the environment in order to reduce their uptake by the block to a certain extent, thereby reducing the risk of cracking.

Außerdem ist es zur Vermeidung jeder Beanspruchung, welche innere Spannungen hervorrufen könnte, vorteilhaft, allen Ausdehnungen freies Spiel zu lassen, und zwar nicht nur für die Schiene, sondern auch für die Blöcke selbst, welche gegebenenfalls z. B. in einem festen Gießrahmen nur gerade die zum Guß nötige Zeit eingespannt werden dürfen.In addition, it is to avoid any stress that causes internal stresses could, advantageous, to give free play to all expansions, not only for the rail, but also for the blocks themselves, which may be, for. B. only straight in a solid casting frame the time required for casting may be used.

Als letzte Vorsichtsmaßnahme vermeidet man, dieAs a last precaution, avoid that

durch die Schienen und die angegossenen Blöcke gebildete Anordnung zu verschieben, bevor sie hinreichend abgekühlt ist, d. h. man wartet nach dem Ausgießen mehrere Stunden und womöglich bis zum nächsten Tage.to move arrangement formed by the rails and the cast blocks before they are sufficient has cooled, d. H. you wait several hours after pouring and possibly until next days.

Zur Herstellung der Vergießung nach Abb. 6 hat es sich als vorteilhafter erwiesen, in drei Phasen vorzugehen, wie auf Abb. 10 angegeben.To produce the encapsulation according to Fig. 6, it has proven to be more advantageous in three phases proceed as shown in Fig. 10.

Zur Bildung des ersten Teiles 11 der Vergießung füllt man die Nut 7 bis zur Höhe der waagerechten Fläche des Blocks, und zwar in der unter Bezugnahme auf Abb. 8 ausgeführten geeigneten Anordnung. Man stellt den zweiten Teil 12 der Vergießung an Ort und Stelle in der Zelle her, wobei die feuerfeste Ausfütterung der Sohle als Form dient. Der dritte Teil 13 wird natürlich an Ort und Stelle ausgeführt. Die Abb. 10 zeigt ein Montageschema eines Kathodenteiles für Aluminiumöfen mit einer Vergießung der auf Abb. 6 gezeigten Art. Die Schmelzeabschnitte 11, 12, 13 der Blöcke verschweißen sich an den Stqßstellen in hinreichender Weise.To form the first part 11 of the potting the groove 7 is filled up to the level of the horizontal surface of the block, namely in the reference suitable arrangement shown in Fig. 8. The second part 12 of the potting is made in place in the cell, using the refractory lining of the sole as the mold serves. The third part 13 is of course carried out on the spot. Fig. 10 shows an assembly scheme of a cathode part for aluminum furnaces with a potting of the type shown in Fig. 6. Weld the melt sections 11, 12, 13 of the blocks at the joints in a sufficient manner.

Es ist zu beachten, daß die aufeinanderfolgenden Ausgießarbeitsgänge voneinander durch eine genügende Zeitspanne getrennt sind, damit die Anordnung Blöcke-Schienen auf einer Temperatur in der Nähe der Umgebungstemperatur bleibt. Es ist jedoch gelungen, gleichzeitig an der Baustelle die Teile 11 und 12 zu gießen, wobei für den Teil 12 eine Form benutzt wird.It should be noted that the successive pouring operations from each other by a sufficient Period of time are separated so that the arrangement blocks-rails at a temperature in remains close to the ambient temperature. However, at the same time at the construction site we succeeded Casting parts 11 and 12, with part 12 a shape is used.

Das oben beschriebene Verfahren ist zum Vergießen der Stromaustritts- oder Stromeintrittsschienen in Kohlenstoffblöcke geeignet, deren Abmessungen nicht 600 mm übersteigen.The method described above is for potting the power outlet or power entry rails suitable in carbon blocks, the dimensions of which do not exceed 600 mm.

Man hat lange Zeit darauf verzichtet, mit Hilfe von Gußeisen oder Bronze die Stromleiterschienen in die den Boden des Tiegels von Zellen zur schmelzflüssigen Elektrolyse oder von elektrometallurgischen öfen bildenden Kohlenstoffblöcke auszugießen, sobald die Länge der Vergießung eine Größenordnung von 500 bis 600 mm überstieg.For a long time it was avoided, with the help of cast iron or bronze, the conductor rails in the bottom of the crucible of cells for molten electrolysis or of electrometallurgical Pour the furnace-forming carbon blocks as soon as the length of the encapsulation is an order of magnitude exceeded by 500 to 600 mm.

Die ersten Versuche hatten nämlich zu vielen Fehlschlägen geführt, da die Blöcke sich spalteten oder zerbrachen und unbrauchbar wurden und andererseits infolge ihrer Abmessungen sehr teuer waren.The first attempts had led to many failures as the blocks split apart or broken and become unusable and, on the other hand, very expensive due to their dimensions was.

Die vorstehende Arbeitsweise hat gestattet, mit Sicherheit das Vergießen von waagerechten Schienen in lange Blöcke vorzunehmen und Böden von Tiegeln herzustellen, welche die gleichen Eigenschaften hinsichtlich Lebensdauer und Spannungsabfall aufweisen, wie die mit kürzeren Blöcken erhaltenen. The above operation has allowed horizontal rails to be poured with certainty long blocks and bases of crucibles with the same properties in terms of service life and voltage drop, like those obtained with shorter blocks.

Man hat nämlich festgestellt, daß die früheren Fehlschläge von der Unterschätzung der Vorsichtsmaßnahmen herrührten, welche man treffen muß, um den schädlichen Einfluß des thermischen Schocks auf die Blöcke und der Ausdehnungen oder Zusammenziehungen der Schiene oder der Schmelze zu verringern.Indeed, it has been found that previous failures resulted from underestimating the precautionary measures originated, which one has to take, to avoid the harmful influence of thermal shock on the blocks and the expansions or contractions of the rail or melt to reduce.

Es hat sich gezeigt, daß es zur Verringerung der so in den Blöcken hervorgerufenen Beanspruchungen zweckmäßig ist: das Ausgießen abschnittweise iao vorzunehmen; einen freien Raum in der Größe von 2 bis 3 cm Breite zwischen den Abschnitten vorzusehen; diese Abschnitte in bestimmten Zeitabständen und in bestimmter Reihenfolge zu gießen; die Wärmeabfuhr zu regeln; den Seitenwänden der Aussparungen für die Stromaustritts- oder Strom-It has been shown to reduce the stresses thus created in the blocks It is advisable to: pour the pouring in sections iao; a free space the size of Provide a width of 2 to 3 cm between the sections; these sections at certain time intervals and pour in a certain order; to regulate the heat dissipation; the side walls of the Recesses for the power outlet or power

eintrittsschienen ein regelmäßiges Profil und ziemlich glatte Wände zu geben.Entrance rails have a regular profile and pretty to give smooth walls.

In der Folge wird als Beispiel das Ausgießen eines Blocks von 1500 X soo X 500 mm gegeben (Abb. 9).In the following, the pouring of a block of 1500 X soo X 500 mm is given as an example (Fig. 9).

Alle vorbereitenden Arbeiten für das Ausgießen sind die gleichen wie bei dem eingangs genannten Verfahren: Vorwärmung des Blocks, Reinigung der Schiene und Verwendung einer Schmelze mit bestimmten Eigenschaften.All preparatory work for pouring is the same as for the one mentioned at the beginning Procedure: preheating the block, cleaning the rail and using a melt with certain Properties.

Der Block 4 wird umgedreht, damit die Nut 7 oben liegt, und nach der Zentrierung der Schiene 5 wird der Raum, in welchen die Schmelze gegossen werden soll, durch geeignete Mittel in drei Abschnitte geteilt. Diese Unterteilung in drei Abschnitte mit Ausdehnungsfugen 14 gestattet, die Wärmeübertragung von einem Vergußteil zum anderen zu verzögern und gibt der Schmelze die Möglichkeit, sich auszudehnen, wenn sie im Betrieb auf eine Temperatur von der Größenordnung von 9000 C gebracht wird.The block 4 is turned over so that the groove 7 is on top, and after the centering of the rail 5, the space in which the melt is to be poured is divided into three sections by suitable means. This division into three sections with expansion joints 14 allows the heat transfer from one casting to the other to be delayed and gives the melt the opportunity to expand when it is brought to a temperature of the order of magnitude of 900 ° C. during operation.

Jeder der Ausgießabschnitte wird getrennt mit einem Zeitunterschied von mehreren Stunden gegossen, so daß die Wärmezufuhr durch die flüssige Schmelze selbst dreimal erfolgt, was für das Verhalten des Kohlenstoffblocks und die Ausdehnung der Schiene vorteilhaft ist.Each of the pouring sections is poured separately with a time difference of several hours, so that the heat is supplied by the liquid melt itself three times, which is good for the behavior of the carbon block and the expansion of the rail is beneficial.

Die Reihenfolge beim Gießen selbst ist nicht gleichgültig; es hat sich gezeigt, daß es für vorteilhafter anzusehen ist, zunächst das Ausgießen des mittleren Teiles 15 vorzunehmen. Es ist nämlich klar, daß der Wärmeaustausch und die Ausdehnungsbeanspruchungen so sorgfältig ausgeglichen werden.The order in which it is poured is not indifferent; it has been shown to be more beneficial is to be seen, first of all, the pouring of the middle part 15 is carried out. Because it is It is clear that the heat exchange and the expansion stresses are so carefully balanced will.

Sobald das Metall erstarrt ist, zerstört man die Zwischenteile, welche die Vergußteile voneinander trennen, um die Abkühlung zu erleichtern, welche man noch beschleunigen kann, indem man durch den so freigelegten Zwischenraum einen leichten Luftstrom strömen läßt.As soon as the metal has solidified, one destroys the intermediate parts that separate the cast parts from one another to facilitate the cooling, which can be accelerated by going through allows a gentle stream of air to flow through the space thus exposed.

Man läßt etwa eine Stunde verstreichen, dann ist es vorteilhaft, durch Wärmeschutzhauben die noch nicht ausgegossenen Abschnitte zu schützen, so daß sie sich langsam in der Masse erhitzen.Allow about an hour to pass, then it is advantageous to cover the To protect not yet poured sections, so that they slowly heat up in the mass.

Einige Zeit später vollendet man den Schutz des Kohlenstoffblocks gegen eine zu schnelle Abkühlung, indem man den noch offenen Teil bedeckt. Diese Vorsichtsmaßnahmen sind nur durch den Wunsch bestimmt, im Augenblick, wo man zum Gießen des zweiten Abschnitts schreitet, einen warmen Block, d. h. einen Block mit einer Temperatur zwischen 40 und 8o° C zu haben. So ist man sicher, daß keine von der Kondensation herrührende Feuchtigkeit vorhanden ist, und man kommt dem thermischen Schock und der inneren Spannung, welche durch den nächsten Arbeitsgang entstehen, etwas zuvor.Some time later you complete the protection of the carbon block against too rapid cooling, by covering the part that is still open. These precautions are only available by desire determined, at the moment when you proceed to pour the second section, a warm block, d. H. to have a block with a temperature between 40 and 80 ° C. So you are sure that none moisture from condensation is present, and one comes to the thermal Shock and the internal tension that arise from the next work step a little earlier.

Wenn die Länge des Blocks das VorhandenseinIf the length of the block has the presence

von vier Abschnitten erforderlich machen sollte, ist es zweckmäßig, stets an erster Stelle die mittleren Abschnitte auszugießen, so daß niemals ein bedeutender Abschnitt der Schiene, z. B. 40 bis ' 50 cm, zwischen zwei bereits ausgeführten Vergießungen oder zwischen zwei einzelnen Vergießungen, von denen eine gerade hergestellt ist, frei bleibt. Aus Gründen der Ausdehnung ist diese letztere Arbeitsweise zu vermeiden.of four sections, it is advisable to always put the middle section first Pour sections so that never a significant section of the rail, e.g. B. 40 to '' 50 cm, between two castings that have already been carried out or between two individual castings, one of which is just made remains free. For the sake of expansion, this is to avoid the latter way of working.

Hinsichtlich der Zeit ist es vorteilhaft, wenigstens 12 Stunden und womöglich 24 Stunden zwischen dem Ausführen der einzelnen Gießabschnitte verstreichen zu lassen.In terms of time, it is advantageous to have at least 12 hours and possibly 24 hours between to allow the execution of the individual casting sections to elapse.

Es ist infolgedessen vorteilhaft, nicht gleichzeitig die beiden Enden zu vergießen.It is therefore advantageous not to cast the two ends at the same time.

Ganz allgemein läßt sich sagen, daß ein zu hastiger Guß der einzelnen Elemente, wenn er auch ausnahmsweise ein gutes Resultat geben kann, keinerlei Garantie bietet und zu einem bedeutenden Ausschuß führt, der normalerweise Null sein sollte.In general it can be said that a too hasty casting of the individual elements, even if it is exceptionally can give a good result, offers no guarantee and becomes a significant one Rejects, which should normally be zero.

Man kann eine letzte, weniger wichtige Vorsichtsmaßnahme erwähnen: Es ist vorteilhaft, daß das Profil der Seitenflächen der Nut 7 in dem Block regelmäßig ist und daß die Flächen ziemlich glatt sind, so daß sie der leichten Verschiebungsbewegung der Massen des erstarrten oder des erstarrenden Metalls keinen schädlichen Widerstand entgegensetzen.One last, less important, precaution can be mentioned: It is beneficial that the profile of the side surfaces of the groove 7 in the block is regular and that the surfaces are fairly smooth are so that they can easily displace the masses of the solidified or solidified Do not offer any harmful resistance to metal.

Wenn man die obigen Vorschriften beachtet, so sind die gepreßten Kohlenstoffblöcke nach dem Vergießen der Stromaustritts- oder Stromeintrittsschienen mit Hilfe von gegossenem Metall heil und ohne jeden Riß. Man erhält so in dem unteren Teil des Tiegels einen Spannungsabfall, der, wenn der Tiegel neu ist, größenordnungsmäßig 0,25 Volt für eine Stromdichte von etwa 0,5 Amp. je Quadratcentimeter in den Kohlenstoffblöcken beträgt. Die Lebensdauer dieses unteren Teiles des Tiegels erreicht 4 Jahre und selbst 5 Jahre, wobei der Spannungsabfall dann größenordnungsmäßig 0,35 Volt und höchstens 0,40 Volt beträgt.If the above rules are observed, the pressed carbon blocks are after the Potting of the power outlet or power entry rails with the help of cast metal and intact without any crack. In this way, a voltage drop is obtained in the lower part of the crucible which, if the The crucible is new, on the order of 0.25 volts for a current density of about 0.5 amps per square centimeter in the carbon blocks. The service life of this lower part of the crucible has been reached 4 years and even 5 years, whereby the voltage drop is then on the order of 0.35 volts and at most 0.40 volts.

Die Gewißheit, nach dem Vergießen der Schienen vollkommen intakte Blöcke zu erhalten, gestattet noch, den Spannungsabfall der Verbindungsstelle der Stromeintritts- oder Stromaustrittsschienen mit den Kohlenstoffblöcken zu verbessern, indem man die Zusammenziehung des Metalls ausnutzt, die den Block bei der Abkühlung umklammert, wodurch der Spannungsabfall bis auf 0,15 Volt sinkt, wie weiter oben (Abb. 5, 6, 7) angegeben.The certainty that the blocks will be completely intact after the rails have been cast is a given nor, the voltage drop at the junction of the current inlet or outlet rails with to improve the carbon blocks by taking advantage of the contraction of the metal that causes the Block clasped as it cools, which reduces the voltage drop to 0.15 volts, as it continues indicated above (Fig. 5, 6, 7).

Der Stromdurchgang durch den unteren Teil des Tiegels von Elektrolysezellen, die auf die in dem vorstehenden Paragraphen beschriebene Weise hergestellt sind, verursacht einen Spannungsabfall von 0,15 bis 0,25 Volt. Die entwickelte Joulesche Wärme ist nicht ausreichend, um den Boden des Tiegels bei Fehlen eines Wärmeschutzes auf seiner Betriebstemperatur zu halten. Es ist daher unbedingt notwendig, unter dem Boden und an den Seiten des Tiegels der Elektrolysezelle Schichten von feuerfesten Wärmeschutzsteinen vorzusehen, deren Dicke von dem Wert des Spannungsabfalls in dem unteren iao Teil des Tiegels abhängt. Als Beispiel sei angegeben, daß man bei einem Spannungsabfall von 0,15 Volt gute Resultate erhält, wenn man unter dem Boden des Tiegels eine Schicht von 50 cm von feuerfesten Steinen anordnet, unter welcher sich 40 cm Isoliersteine befinden. Auf den Seiten des Tiegels schwanktThe passage of current through the lower part of the crucible of electrolytic cells, which are based on the in the in the manner described in the preceding paragraphs, causes a voltage drop of 0.15 to 0.25 volts. The Joule heat developed is insufficient to contribute to the bottom of the crucible In the absence of thermal protection, to keep it at its operating temperature. It is therefore absolutely necessary under the bottom and on the sides of the crucible of the electrolytic cell layers of refractory Provide heat protection bricks, the thickness of which depends on the value of the voltage drop in the lower iao Part of the crucible depends. As an example it should be stated that with a voltage drop of 0.15 volts Good results are obtained by placing a 50 cm layer of refractory material under the bottom of the crucible Arranges stones, under which there are 40 cm insulating stones. On the sides of the crucible sways

die Dicke der feuerfesten Schicht von oben nach unten zwischen 15 und 40 cm.the thickness of the refractory layer from top to bottom between 15 and 40 cm.

Bei einem Spannungsabfall von 0,25 bis 0,30 VoltWith a voltage drop of 0.25 to 0.30 volts

kann man sich damit begnügen, unter dem Boden des Tiegels eine Schicht von 20 cm feuerfesten Steinen anzuordnen, über welcher 13 cm Tsoliersteine vorgesehen werden.one can be content with placing a 20 cm layer of refractory under the bottom of the crucible To arrange stones, over which 13 cm insulating stones are provided.

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: i. Verfahren zur Herstellung des unteren Teiles der Tiegel von Zellen zur schmelzflüssigen Elektrolyse, bei. welchem dieser untere Teil durch vorher gebrannte Kohlenstoffblöcke gebildet wird, deren elektrische Verbindung mit den metallischen Stromaustritts- oder Stromeintrittsschienen mittels eines gegossenen Metalls erzielt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man den elektrischen Kontakt zwischen den die Auskleidung des Bodens der Zelle bildenden Blöckeni. Process for the manufacture of the lower part of the crucible of cells for molten liquid Electrolysis, at. which this lower part by previously fired carbon blocks is formed, the electrical connection of which with the metallic current outlet or current inlet rails is achieved by means of a cast metal, characterized in that there is electrical contact between the the lining of the bottom of the cell forming blocks ao (4) aus gepreßtem Kohlenstoff und den Metallschienen zur Stromzufuhr zu diesen Blöcken mittels eines geschmolzenen Metalls bewerkstelligt, welches eine Schmelztemperatur von über iooo° C besitzt und nach der Erstarrung praktisch frei von Bestandteilen ist, welche eine mit einer Volumvergrößerung verbundene Umwandlung erleiden könnten; wenn sie längere Zeit auf einer Temperatur von 9000 C gehalten werden. ao (4) made of pressed carbon and the metal rails for supplying power to these blocks by means of a molten metal which has a melting temperature of over 100 ° C and, after solidification, is practically free of components which could undergo a conversion associated with an increase in volume; if they are kept at a temperature of 900 ° C. for a longer period of time. 2. Zelle für die Schmelzelektrolyse, hergestellt2. Cell for smelting electrolysis, manufactured nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Metall aus Kupfer, Bronze oder aus praktisch von Schwefel und gebundenem Kohlenstoff freiem Gußeisen besteht.according to claim 1, characterized in that the molten metal is made of copper, bronze or consists of cast iron practically free of sulfur and bound carbon. 3. Zelle für die Schmelzelektrolyse, hergestellt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Gußeisen bestehende Schmelze folgende Zusammensetzung aufweist:3. Cell for the smelting electrolysis, manufactured according to claim 1, characterized in that the cast iron melt has the following composition: Kohlenstoff ... ungefähr 3 %Carbon ... about 3% Silicium 2,5 bis 3 %Silicon 2.5 to 3% Phosphor .... 1 bis 1,5 °/0
Mangan ..... weniger als 0,5 °/o
Schwefel ..... weniger als 0,05 °/o
Eisen Rest
Phosphorus .... 1 to 1.5% / 0
Manganese ..... less than 0,5 ° / o
Sulfur ..... less than 0,05 ° / o
Iron rest
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Stromaustritts- oder Stromeintrittsschienen und die Kohlenstoffblöcke (4) vor dem Ausgießen erwärmt werden, so. daß sie frei von Feuchtigkeit sind.4. The method according to claim 1, characterized in that that the metallic current outlet or current inlet rails and the carbon blocks (4) are heated before pouring be so. that they are free from moisture. 5. Zelle für die Schmelzelektrolyse, hergestellt . . nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschienen so gerade wie möglich sind (Ausrichtung) sowie frei von Verdrehungen um ihre Achse (Verwerfung).5. Cell for melting electrolysis, manufactured. . according to claim 1 or 4, characterized in that that the metal rails are as straight as possible (alignment) and free from twisting around its axis (warping). 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Schmelze während des Vergießens der Schienen in die Kohlenstoffblöcke zwischen 1200 und 13000 C gehalten wird, wobei der Strahl des flüssigen Metalls nicht unmittelbar auf die Schiene treffen darf, sondern während des Gusses längs des Zwischenraumes zwischen den Kohlenstoffblöcken und der Metallschiene bewegt wird.6. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the melt is kept during the casting of the rails in the carbon blocks between 1200 and 1300 0 C, wherein the jet of the liquid metal must not hit the rail directly, but during the casting is moved along the space between the carbon blocks and the metal rail. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Gusses des flüssigen Metalls, und jedenfalls unmittelbar danach, die Metallschienen und die Kohlenstoffblöcke von allem befreit werden, was ihre Ausdehnung behindern und ihre Abkühlung verzögern kann.7. The method according to claim 1, characterized in that that during the casting of the molten metal, and in any case immediately afterwards, the metal rails and the carbon blocks are freed from anything that their expansion can hinder and delay their cooling. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausgießen derselben Schiene in mehreren Kohlenstoffblöcken, deren Länge 500 bis 600 mm nicht übersteigt, das Gießmetall gleichzeitig auf die verschiedenen Blöcke gegossen wird, wobei vermieden wird, daß die Schmelze in die Zwischenräume zwischen den Blöcken eindringen kann.8. The method according to claim 1, characterized in that that when pouring the same rail in several carbon blocks, the length of which does not exceed 500 to 600 mm, that Casting metal is poured onto the different blocks at the same time, avoiding that the melt can penetrate into the spaces between the blocks. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vergießen einer Schiene in einem einzigen langen Kohlenstoffblock die Ausgießlänge in mehrere getrennte Abschnitte unterteilt wird, welche voneinander durch einen freien Raum von 2 bis 3 cm getrennt sind, wobei ein einziger Abschnitt auf einmal gegossen wird, indem man bei einem der in der Mitte der Länge des Blocks gelegenen Abschnittes beginnt, worauf man mehrere Stunden wartet, bevor man das Gießmetall in den folgenden Abschnitt gießt, um so bis zum Schluß fortzufahren, wobei man es vermeidet, daß sich an irgendeinem Zeitpunkt ein noch nicht ausgegossener Abschnitt zwischen zwei bereits ausgegossenen Abschnitten befindet.9. The method according to claim 1, characterized in that that when potting a rail in a single long carbon block the pouring length into several separate sections which are separated from each other by a free space of 2 to 3 cm, wherein a single section at a time is poured by standing at one of the mid-length of the block begins, for which one waits several hours before one the casting metal poured into the following section, so as to continue to the end, whereby one it avoids that at any point in time a not yet poured section between two already poured sections is located. 10. Zelle für die Schmelzelektrolyse, hergestellt nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießmetall über eine in den Kohlenstoffblöcken angebrachte Nut beliebiger Form hinausragt, so daß es eine etwa ι bis 2 cm dicke Kappe bildet, welche gegen die untere waagerechte Fläche des Blocks anliegt (Abb. 5).10. Cell for smelting electrolysis, produced according to one of claims 1, 4 or 6 to 9, characterized in that the casting metal is attached to the carbon blocks via a Groove of any shape protrudes, so that it forms an approximately ι to 2 cm thick cap, which against the lower horizontal surface of the block (Fig. 5). 11. Zelle für die Schmelzelektrolyse, hergestellt nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießmetall eine in dem Kohlenstoffblock angebrachte Nut beliebiger Form ausfüllt, die untere waagerechte Fläche des Blocks bedeckt und diesen auf den vier lotrechten Flächen auf einer Höhe von größenordnungsmäßig 5 bis 10 cm umfaßt (Abb. 6 und 7).11. Cell for smelting electrolysis, produced according to one of claims 1, 4 or 6 to 9, characterized in that the casting metal has a groove made in the carbon block any shape, covers the lower horizontal surface of the block and places it on the comprises four perpendicular surfaces at a height of the order of magnitude of 5 to 10 cm (Fig. 6 and 7). 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1,4 oder 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden und die Seiten des Tiegels der Zelle einen Wärmeschutz erhalten, der aus übereinanderliegenden Schichten von feuerfesten Steinen und von Isoliersteinen besteht, wobei die Dicke der Schichten von dem Wert des Spannungsabfalls in dem Boden abhängt.12. The method according to any one of claims 1,4 or 6 to 9, characterized in that the bottom and the sides of the crucible of the cell are one Heat protection obtained from superimposed layers of refractory bricks and consists of insulating bricks, the thickness of the layers depending on the value of the voltage drop depends in the ground. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings Q 1334 8. Q 1334 8.
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