EP0117842B1 - Befestigung von Anodenzapfen bzw.-spaten in einer Kohlenstoffanode - Google Patents

Befestigung von Anodenzapfen bzw.-spaten in einer Kohlenstoffanode Download PDF

Info

Publication number
EP0117842B1
EP0117842B1 EP84810022A EP84810022A EP0117842B1 EP 0117842 B1 EP0117842 B1 EP 0117842B1 EP 84810022 A EP84810022 A EP 84810022A EP 84810022 A EP84810022 A EP 84810022A EP 0117842 B1 EP0117842 B1 EP 0117842B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
anode
cast iron
spade
lug
spades
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP84810022A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0117842A1 (de
Inventor
Horst Kaiser
Ulrich Heinzmann
Alfred Sturm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcan Holdings Switzerland AG
Original Assignee
Schweizerische Aluminium AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=4189219&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0117842(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Schweizerische Aluminium AG filed Critical Schweizerische Aluminium AG
Priority to AT84810022T priority Critical patent/ATE23200T1/de
Publication of EP0117842A1 publication Critical patent/EP0117842A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0117842B1 publication Critical patent/EP0117842B1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/16—Electric current supply devices, e.g. bus bars
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/12—Anodes
    • C25C3/125—Anodes based on carbon

Definitions

  • the invention relates to a fastening of anode pins or spades in a carbon anode of melt flow electrolysis cells for the production of aluminum, consisting of a cast body connected to the lower part of the anode pins or spades, which consists of a pin or Spade holes of the anode cast and solidified cast iron mass is formed.
  • the electrolysis generally takes place in a temperature range between 940 and 970 ° C.
  • the pre-baked carbon anodes which weigh several hundred kilograms, are attached to the lowest part of the anode rods, the anode pins or spades.
  • Anode pins are round in cross-section, while anode spades are square or rectangular.
  • the anode rods are placed in appropriately shaped pin or spade holes.
  • the space between the sides is stamped out with a coking coal mass or filled with cast iron.
  • the materials required for fastening not only have to have high mechanical stability, but also good electrical contact resistance.
  • DE-PS 1 937 411 shows how the depth of the pin or spade holes can be made minimally, only 3-6 cm, in particular thanks to the formation of undercuts.
  • DE-PS 1 937 411 brings a substantial improvement in connection depth and thus the extent of the anode waste, another problem can only be solved inadequately.
  • the anode rods stand on the bottom of the tenon or spade holes, they are covered with cast iron in the lowest part. Since cone or spade steel and cast iron do not have the same thermal dilatation coefficient, the cast iron, which has a larger coefficient, shrinks more than the steel when it cools down. If the anode is inserted into the electrolysis cell, a gap is formed between the bottom of the pin or spade hole and the underside of the pin or spade. This has the effect that, during the electrolysis, the majority of the electrical direct current flowing through the anode rod flows laterally into the anode body. This results in an increased voltage drop.
  • the inventors have therefore set themselves the task of securing anode pins or spades in a carbon anode of melt-flow electrolysis cells for the production of aluminum, which an improved contact between the bottom of the pin or spade holes and the underside of the pins during the electrolysis process or spade with low contact resistance.
  • the object is achieved according to the invention by a horizontal cast iron layer which is arranged between the bottom of the pin or spade holes and the underside of the anode pin or spade and is at least a few millimeters thick.
  • Both the cast iron jacket and the horizontal cast iron layer are expediently formed to be at least 5 mm thick, but preferably 10 to 15 mm thick.
  • the gap provided for the cast iron between the bottom of the pin or spade holes and the underside of the anode pin or spade can be produced, for example, by setting the anode rod down and then pulling it up and fixing it by a slot width.
  • the object according to the invention is achieved in that the undersides of the preheated anode pins or spades are fixed at a distance from the bottom of the pin or spade holes, and the cast iron cast into the intermediate spaces fixes the anode pins or spades over 400 ° C heated, the mass of the cast iron is smaller than the mass of the lower part of the anode pins or spades to be encased.
  • the cast iron When the anode pins or spades are heated to over 400 ° C, the cast iron is predominantly in the plastic deformation range. When cooling to room temperature, this results in lower shrinkage stresses; the cast iron attachment does not tear.
  • the cast iron is filled material-wise up to the top of the carbon anode.
  • test series have shown that the contact resistance in conventional methods for cast-in anode rods is between 50 and 60 ⁇ o after 6 days of use.
  • the cast anode rods on the other hand, the contact resistance is even after 4 days period of use only with 25-30 1 10. Thereby, the electrolytic cell can be remarkably reduced for the production of aluminum, the total resistance, which is manifested in reduced energy costs.
  • an anode pin 10 shown in FIG. 1 takes place in the correspondingly shaped pin hole 14 of the carbon anode 18 by initially placing the anode pin 10 on the essentially frustoconical shape 20 of the bottom 22 of the pin hole.
  • the casing consists of a cast iron jacket 26 and a horizontal cast iron layer 28, the thickness d of the cast iron jacket corresponding approximately to the thickness h of the horizontal cast iron layer.
  • the cast iron is fastened in the carbon anode by means of a wedge-shaped annular groove 30 running around the bottom 22 of the mortise, which acts as an undercut.
  • FIG. 2 shows the fastening of a right-angled anode spade 12 in a corresponding spade hole 16.
  • the gap provided for the horizontal cast iron layer of thickness h is formed by the formation of cams 32 obtained on the underside 34 of the spade 12, which rests on the bottom 24.
  • an abutment 38 is formed in the middle to lower region of the spade hole, in which a corresponding part of the cast iron solidifies.
  • the bottom 22 of the pin hole 14 is slightly concave.
  • the underside 36 of the pin 10 rests on an iron piece 40 and thus forms a horizontal cast iron layer of thickness d after the cast iron has been poured in.
  • the side wall 44 of the pin hole 14 is tapered all around from bottom to top and thus forms a fastening of the cast iron jacket 26 in the carbon anode 14.
  • FIG. 4 shows the attachment of an anode pin 10, in which three spiral grooves 42 serve as lateral abutments.
  • the cross section of the grooves is essentially dovetail-shaped with strongly rounded corners.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigung von Anodenzapfen bzw. -spaten in einer Kohlenstoffanode von Schmelzflusselektrolysezellen zur Herstellung von Aluminium, bestehend aus einem mit dem Unterteil des Anodenzapfens bzw. -spatens verbundenen Gusskörper, der aus einer in mindestens teilweise seitlich hinterschnittene Zapfen- bzw. Spatenlöcher der Anode eingegossenen und erstarrten Gusseisenmasse gebildet ist.
  • 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 oder ein von diesem benetzbarer Festkörper die Kathode bildet. Am Anodenbalken befestigte, bei konventionellen Verfahren aus amorphem Kohlenstoff bestehende Anoden tauchen von oben in den Elektrolyten ein. An den Anoden entsteht durch die elektrolytische Zersetzung des Aluminiumoxids Sauerstoff, der sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu CO2 und CO verbindet. Die Kohleanoden müssen deshalb in periodischen Abständen durch neue ersetzt werden.
  • Die Elektrolyse findet im allgemeinen in einem Temperaturbereich zwischen 940 und 970 °C statt.
  • Die mehrere hundert Kilogramm schweren, vorgebackenen Kohlenstoffanoden werden am untersten Teil der Anodenstangen, den Anodenzapfen bzw. -spaten, befestigt. Anodenzapfen sind im Querschnitt rund, Anodenspaten dagegen quadratisch oder rechteckig. Zur Befestigung werden die Anodenstangen in entsprechend ausgeformte Zapfen- bzw. Spatenlöcher gestellt. Der seitliche Zwischenraum wird mit einer verkokbaren Kohlemasse ausgestampft oder mit Gusseisen gefüllt. Die für die Befestigung notwendigen Materialien müssen nicht nur eine hohe mechanische Stabilität aufweisen, sondern auch einen guten elektrischen Übergangswiderstand haben.
  • Da die bei der elektrolytischen Herstellung von Aluminium eingesetzten Kohlenstoffanoden einen wesentlichen Kostenfaktor darstellen, ist die Tiefe der Zapfen- bzw. Spatenlöcher bedeu- .ungsvoll. Eine abgebrannte Anode muss ausgewechselt werden, bevor der eiserne Zapfen bzw. Spaten nackt in den schmelzflüssigen Elektrolyten taucht.
  • In der DE-PS 1 937 411 wird gezeigt, wie die Tiefe der Zapfen- bzw. Spatenlöcher minimal, nur 3-6 cm, ausgebildet werden kann, insbesondere dank der Ausbildung von Hinterschneidungen.
  • Obwohl die DE-PS 1 937 411 in bezug auf die Verbindungstiefe und damit das Ausmass der Anodenabfälle eine wesentliche Verbesserung bringt, kann ein weiteres Problem nur ungenügend gelöst werden. Beim Eingiessen stehen die Anodenstangen auf dem Boden der Zapfen- bzw. Spatenlöcher, sie werden im untersten Teil mit Gusseisen ummantelt. Da Zapfen- bzw. Spatenstahl und Gusseisen nicht den gleichen thermischen Dilatationskoeffizienten aufweisen, schrumpft das einen grösseren Koeffizienten aufweisende Gusseisen beim Abkühlen mehr als der Stahl. Wird die Anode in die Elektrolysezelle eingesetzt, so entsteht zwischen dem Boden des Zapfen- bzw. Spatenlochs und der Unterseite des Zapfens bzw. Spatens ein Spalt. Dies bewirkt, dass während der Elektrolyse der durch die Anodenstange fliessende elektrische Gleichstrom mehrheitlich seitlich in den Anodenkörper fliesst. Dies hat einen erhöhten Spannungsabfall zur Folge.
  • Die Erfinder haben sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine Befestigung von Anodenzapfen bzw. -spaten in einer Kohlenstoffanode von Schmelzflusselektrolysezellen zur Herstellung von Aluminium zu schaffen, welche während des Elektrolyseprozesses einen verbesserten Kontakt zwischen dem Boden der Zapfen- bzw. Spatenlöcher und der Unterseite der Zapfen bzw. Spaten mit geringem Übergangswiderstand aufweist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine zwischen dem Boden der Zapfen- bzw. Spatenlöcher und der Unterseite der Anodenzapfen bzw. -spaten angeordnete, wenigstens einige Millimeter dicke, horizontale Gusseisenschicht.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Dicke des seitlichen, d.h. bisher üblichen Gusseisenmantels und die Dicke der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende horizontale Gusseisenschicht ungefähr gleich dick auszubilden. Zweckmässig werden sowohl Gusseisenmantel als auch horizontale Gusseisenschicht mindestens 5 mm dick ausgebildet, vorzugsweise jedoch 10 bis 15 mm dick.
  • Weiter hat es sich als zweckmässig erwiesen, den Boden der Zapfen- bzw. Spatenlöcher nicht wie üblich eben, sondern bombiert auszubilden.
  • Der für das Gusseisen vorgesehene Spalt zwischen dem Boden der Zapfen- bzw. Spatenlöcher und der Unterseite der Anodenzapfen bzw. -spaten kann beispielsweise hergestellt werden, indem die Anodenstange abgestellt und dann um Spaltbreite hochgezogen und fixiert wird.
  • Bevorzugt wird jedoch die horizontale Spaltbreite und damit die Dicke der horizontalen Gusseisenschicht mit mechanischen Mitteln bewirkt:
    • - Der Kohlenstoffboden der Zapfen- bzw. Spatenlöcher weist mindestens eine Ausformung auf, welche die daraufgestellte Anodenstange trägt/ tragen. Diese konkaven Ausformungen weisen eine geringe Grundrissfläche auf.
    • - Die Unterseite der Anodenzapfen bzw. -spaten weist mindestens einen Nocken o.dgl. auf, welche/r auf den Boden der Zapfen bzw. Spatenlöcher gestellt wird/werden und so den für die Ausbildung der horizontalen Gusseisenschicht notwendigen Spalt bildet/bilden. Auch derartige Nocken weisen eine geringe Grundrissfläche auf.
    • - Vor dem Einsetzen der Anodenstange wird pro Zapfen- bzw. Spatenloch mindestens ein die horizontale Spaltbreite bestimmendes Eisenstück eingelegt. Die Anodenstange wird darauf abgestellt.
  • Damit die Tiefe der Zapfen- bzw. Spatenlöcher möglichst gering, beispielsweise in der Grössenordnung 5-10 cm, gehalten werden kann, sind diese mindestens teilweise hinterschnitten. Dies erfolgt durch die Ausbildung von an sich bekannten Massnahmen:
    • -Wenigstens im untern Teil verjüngen sich Seitenwände der Zapfen- bzw. Spatenlöcher nach oben.
    • - Es sind teilweise oder vollständig umlaufende Horizontalnuten von beliebiger Querschnittsform ausgebildet. Zweckmässig sind sie nicht im Randbereich der Zapfen- oder Spatenlöcher, sonst würde die Gefahr des Ausreissens bestehen.
    • - Bei Anodenzapfen sind wenigstens drei Spiralnuten ausgebildet, die eine nicht unter 70° liegende Steigung haben. In bezug auf Herstellung und Wirkungsweise ist eine Steigung zwischen 72 und 75° optimal, insbesondere wenn die Ecken der Nuten abgerundet sind. Beim Wiedereinsatz des Gusseisens spielt neben der geometrischen Form der Spiralnuten auch deren Anzahl eine Rolle, bei mehr als sechs solcher Nuten wird die Reinigung des Gusseisenstücks zunehmend problematischer.
  • Für eine zuverlässige Befestigung von Anodenzapfen bzw. -spaten in einer Kohlenstoffanode ist neben den geometrischen Bedingungen für die horizontale Gusseisenschicht insbesondere die Giesstechnik zu beachten. Beim normalen Abkühlen einer mit üblicher Giesstechnik hergestellten Gusseisenbefestigung würde diese beim Abkühlen reissen. Wird der Anodenzapfen bzw. -spaten wie üblich beim Vorwärmen beispielsweise von 20 auf 300 °C erwärmt, so entstehen nach dem Eingiessen Schrumpfspannungen, die sich bei sinkender Temperatur ständig vergrössern.
  • In bezug auf das Verfahren wird die erfindungsgemässe Aufgabe dadurch gelöst, dass die Unterseiten der vorgewärmten Anodenzapfen bzw. -spaten in Abstand vom Boden der Zapfen- bzw. Spatenlöcher fixiert werden, und das in die Zwischenräume eingegossene Gusseisen die Anodenzapfen bzw. -spaten auf über 400 °C erwärmt, wobei die Masse des eingegossenen Gusseisens kleiner ist als die Masse des zu umhüllenden Unterteils der Anodenzapfen bzw. -spaten.
  • Bei einer Erwärmung der Anodenzapfen bzw. -spaten auf über 400 °C liegt das Gusseisen überwiegend im plastischen Verformungsbereich. Beim Abkühlen auf Raumtemperatur entstehen dadurch geringere Schrumpfspannungen; die Gusseisenbefestigung reisst nicht.
  • Das Optimieren der Giesstechnik hat ergeben, dass die Kombination der folgenden Merkmale zu guten Ergebnissen führt:
    • - Vorwärmen der Anodenzapfen bzw. -spaten auf eine Temperatur von 100-300 °C, vorzugsweise 150-270 °C.
    • - Eingiesstemperatur des Gusseisens 1200-1350 °C, vorzugsweise ca. 1300 °C.
    • - Das Massenverhältnis des Gusseisens zu dem zu umhüllenden Teil der Anodenzapfen bzw. -spaten liegt zwischen 0,5:1 und 1:1.
    • - Der Bereich der Zapfen- bzw. Spatenlöcher der Kohlenstoffanode wird auf 80 bis 200 °C, vorzugsweise ca. 100 °C vorgewärmt.
  • Das Gusseisen wird materialschlüssig bis zur Oberseite der Kohlenstoffanode eingefüllt.
  • Bei der Ausbildung von mindestens teilweisen Hinterschneidungen der Seitenwände der Zapfen- bzw. Spatenlöcher bilden sich so Widerlager für das Gusseisen. Dadurch werden die Unterseiten der Anodenzapfen bzw. -spaten nach der Wiedererwärmung in der Elektrolysezelle stets auf die erstarrte, horizontale Gusseisenschicht gedrückt, womit ein kleinerer Übergangswiderstand gewährleistet ist. Der Strom fliesst dann mehrheitlich in vertikaler Richtung durch die Anodenzapfen bzw. -spaten in die Anoden.
  • Versuchsreihen haben gezeigt, dass der Übergangswiderstand bei üblichen Verfahren für eingegossene Anodenstangen nach 6 Tagen Einsatzzeit zwischen 50 und 60 µo liegt. Bei erfindungsgemäss eingegossenen Anodenstangen dagegen liegt der Übergangswiderstand selbst nach 4 Tagen Einsatzdauer nur bei 25-30110. Dadurch kann der Gesamtwiderstand der Elektrolysezelle zur Herstellung von Aluminium merklich gesenkt werden, was sich in verminderten Energiekosten ausdrückt.
  • Die Erfindung wird anhand der folgenden, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen schematisch:
    • - Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Befestigung mit einer Ausformung im Kohlenstoffboden,
    • - Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Befestigung mit Nocken auf der Unterseite des Anodenspatens,
    • - Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine Befestigung mit eingelegtem Eisenstück und
    • - Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch eine Befestigung mit Spiralnuten als hinterschneidende Widerlager im Zapfenloch.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Befestigung eines Anodenzapfens 10 im entsprechend ausgeformten Zapfenloch 14 der Kohlenstoffanode 18 erfolgt, indem der Anodenzapfen 10 vorerst auf die im wesentlichen kegelstumpfförmige Ausformung 20 des Bodens 22 des Zapfenlochs gestellt wird. Die Umhüllung besteht aus einem Gusseisenmantel 26 und einer horizontalen Gusseisenschicht 28, wobei die Dicke d des Gusseisenmantels ungefähr der Dicke h der horizontalen Gusseisenschicht entspricht.
  • Die Befestigung des Gusseisens in der Kohlenstoffanode erfolgt durch eine am Boden 22 des Zapfenlochs umlaufende keilförmige Ringnut 30, welche als Hinterschneidung wirkt.
  • In Fig. 2 wird die Befestigung eines rechtwinkligen Anodenspatens 12 in einem entsprechenden Spatenloch 16 gezeigt. Der für die horizontale Gusseisenschicht der Dicke h vorgesehene Spalt wird durch die Ausbildung von Nocken 32 an der Unterseite 34 des Spatens 12 erhalten, welcher auf dem Boden 24 aufliegt.
  • Zur Befestigung der Gusseisenschicht in der Kohlenstoffanode 18 ist ein im mittleren bis unteren Bereich des Spatenloches ausgebildetes Widerlager 38 ausgebildet, in welchem ein entsprechender Teil des Gusseisens erstarrt.
  • In der Befestigung nach Fig. 3 eines Anodenzapfens ist der Boden 22 des Zapfenloches 14 leicht konkav ausgebildet. Die Unterseite 36 des Zapfens 10 liegt auf einem Eisenstück 40 auf und bildet so nach dem Eingiessen des Gusseisens eine horizontale Gusseisenschicht der Dicke d. Die Seitenwand 44 des Zapfenlochs 14 ist umlaufend von unten nach oben verjüngt ausgestaltet und bildet so eine Befestigung des Gusseisenmantels 26 in der Kohlenstoffanode 14.
  • In Fig. 4 wird die Befestigung eines Anodenzapfens 10 gezeigt, bei der als seitliches Widerlager drei Spiralnuten 42 dienen. Der Querschnitt der Nuten ist im wesentlichen schwalbenschwanzförmig mit stark abgerundeten Ecken.
  • In allen Ausführungsformen nach der Erfindung wird wohl für die erste Bestückung etwas mehr Gusseisen als bei bisher üblichen Verfahren gebraucht. Die während des Elektrolyseprozesses genügend starke Verbindung zwischen dem Gusseisen und dem Zapfen bzw. Spaten kann mit einer Abstreifvorrichtung gelöst und das vor oder nach dem Abstreifen gereinigte Gusseisen durch Einschmelzen der Wiederverwertung zugeführt werden.

Claims (11)

1. Befestigung von Anodenzapfen bzw. -spaten in einer Kohlenstoffanode von Schmelzflusselektrolysezellen zur Herstellung von Aluminium, bestehend aus einem mit dem Unterteil des Anodenzapfens bzw. -spatens verbundenen Gusskörper, der aus einer in mindestens teilweise seitlich hinterschnittene Zapfen- bzw. Spatenlöcher der Anode eingegossenen und erstarrten Gusseisenmasse gebildet ist, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Boden (22, 24) der Zapfen- bzw. Spatenlöcher (14, 16) und der Unterseite (34, 36) der Anodenzapfen bzw. -spaten (10, 12) angeordnete, wenigstens einige Millimeter dicke horizontale Gusseisenschicht (28).
2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) des seitlichen Gusseisenmantels (26) ungefähr der Dicke (h) der horizontalen Gusseisenschicht (28) von mindestens 5 mm, vorzugsweise 10-15 mm, entspricht.
3. Befestigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (22) der Zapfenlöcher (14) bombiert ausgebildet ist.
4. Befestigung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (22, 24) aus Kohlenstoff der Zapfen- bzw. Spatenlöcher (14, 16) wenigstens eine die Dicke (h) der horizontalen Gusseisenschicht (28) bestimmende Ausformung (20) mit geringer Grundrissfläche hat.
5. Befestigung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (34, 36) der Anodenzapfen bzw. -spaten (10, 12) wenigstens einen die Dicke (h) der horizontalen Gusseisenschicht (28) bestimmenden Nocken (32) hat.
6. Befestigung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Unterseite (34, 36) der Anodenzapfen bzw. -spaten (10, 12) und dem Boden (22, 24) der Zapfen- bzw. Spatenlöcher (14, 16) wenigstens ein vor dem Eingiessen beigegebenes, die Dicke (h) der horizontalen Gusseisenschicht (28) bestimmendes Eisenstück (40) angeordnet ist.
7. Befestigung nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Hinterschneidungen der Zapfen- bzw. Spatenlöcher (14, 16) in Form von sich nach oben verjüngenden Seitenwänden (44), Horizontalnuten (30, 38) oder bei runden Anodenzapfen (10) wenigstens drei Spiralnuten (42) mit einer nicht unter 70° liegenden Steigung ausgebildet sind.
8. Verfahren zur Befestigung von Anodenzapfen bzw. -spaten in Kohlenstoffanoden nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseiten (34, 36) der vorgewärmten Anodenzapfen bzw. -spaten (10, 12) im vertikalen Abstand (h) vom Boden (22, 24) der Zapfen- bzw. Spatenlöcher (14, 16) und seitlichen Abstand (d) fixiert werden, und das in die Zwischenräume eingegossene Gusseisen die Anodenzapfen bzw. -spaten auf über 400 °C erwärmt, wobei die Masse des eingegossenen Gusseisens (26, 28) kleiner ist als die Masse des zu umhüllenden Unterteils der Anodenzapfen bzw. -spaten (10,12).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anodenzapfen bzw. -spaten (10, 12) auf 100-300 °C vorgewärmt werden, die Eingiesstemperatur des Gusseisens 1200-1350 °C beträgt, das Massenverhältnis des Gusseisens (26, 28) zu dem zu umhüllenden Unterteil der Anodenzapfen bzw. -spaten (10, 12) zwischen 0,5:1 und 1:1 liegt und der Bereich der Zapfen- bzw. Spatenlöcher (14, 16) der Kohlenstoffanode (18) auf 80-200 °C vorgewärmt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anodenzapfen bzw. -spaten (10, 12) auf 150-270 °C vorgewärmt werden, das Gusseisen eine Eingiesstemperatur von ca. 1300 °C hat und der Bereich der Zapfen- bzw. Spatenlöcher (14,16) der Kohlenstoffanode (18) auf ca. 100 °C vorgewärmt wird.
EP84810022A 1983-01-31 1984-01-13 Befestigung von Anodenzapfen bzw.-spaten in einer Kohlenstoffanode Expired EP0117842B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT84810022T ATE23200T1 (de) 1983-01-31 1984-01-13 Befestigung von anodenzapfen bzw.-spaten in einer kohlenstoffanode.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH53483 1983-01-31
CH534/83 1983-01-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0117842A1 EP0117842A1 (de) 1984-09-05
EP0117842B1 true EP0117842B1 (de) 1986-10-29

Family

ID=4189219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP84810022A Expired EP0117842B1 (de) 1983-01-31 1984-01-13 Befestigung von Anodenzapfen bzw.-spaten in einer Kohlenstoffanode

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4621674A (de)
EP (1) EP0117842B1 (de)
AT (1) ATE23200T1 (de)
AU (1) AU2322284A (de)
DE (1) DE3461109D1 (de)
NO (1) NO840320L (de)
ZA (1) ZA84675B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4443160A1 (de) * 1994-12-05 1996-06-13 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verbindung zwischen Anodenstangenendzapfen und einem daran hängend befestigten Kohlenstoff-Anodenblock

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2606428B1 (fr) * 1986-11-10 1989-02-03 Pechiney Aluminium Procede et dispositif de scellement, sous precontrainte, de barres cathodiques
JPH083720Y2 (ja) * 1988-11-25 1996-01-31 エヌエスケー・ワーナー株式会社 ワンウェイクラッチ外輪等の固定構造
US5921333A (en) * 1997-08-06 1999-07-13 Naco, Inc. Casting having in-situ cast inserts and method of manufacturing
NO321709B1 (no) * 2004-02-20 2006-06-26 Stig Torvund Stromskinne, elektrodemasse og elektrode
WO2012100340A1 (en) * 2011-01-28 2012-08-02 UNIVERSITé LAVAL Anode and connector for a hall-heroult industrial cell
FR3016897B1 (fr) * 2014-01-27 2017-08-04 Rio Tinto Alcan Int Ltd Ensemble anodique et procede de fabrication associe.
CA2977410C (en) * 2015-02-23 2018-06-26 Hatch Ltd. Anode assembly and method for manufacturing anode assembly
DE102016210693A1 (de) * 2016-06-15 2017-12-21 Sgl Cfl Ce Gmbh Kathodenblock aufweisend eine neuartige Nut-Geometrie
CN109898100B (zh) * 2019-04-22 2020-07-03 贵州铝城铝业原材料研究发展有限公司 一种预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构及制备方法
NO347515B1 (no) * 2022-05-06 2023-12-11 Tom Vevik Anodekull til aluminiumsindustrien der anodestaven/strømforbindelsen i aluminium blir støpt direkte inn i anodekullet med aluminiumsstøp

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3234603A (en) * 1961-05-29 1966-02-15 Erico Prod Inc Butt joining of steel bars and the like
US3314118A (en) * 1964-11-10 1967-04-18 Stanworth George Moulding techniques
DE1937411B1 (de) * 1969-07-23 1971-09-16 Bard Martin Dipl Ing Befestigung zwischen einem anodenzapfen und einer kohlen stoffanode
US3807012A (en) * 1971-01-08 1974-04-30 Fagersta Ab Method of making a composite roller for hot and cold rolling
US3918624A (en) * 1974-06-06 1975-11-11 Nippon Rutsubo Kabushiki Kaish Method and device for fixing an insert to a mold stool
DE2547061B2 (de) * 1975-10-21 1978-06-08 Kaiser-Preussag Aluminium Gmbh & Co, Voerde, 4223 Voerde Vorrichtung zum Schutz von Stromzuführungszapfen an Anodenkohlen für die Schmelzflußelektrolyse von Aluminium
DE2628853A1 (de) * 1976-06-26 1978-01-05 Reinhausen Maschf Scheubeck Verfahren zur herstellung eines gegossenen und mit einer auflage aus gut leitendem material versehenen kontaktstueckes
US4112574A (en) * 1976-11-02 1978-09-12 International Harvester Company Torsielastic thrust bushing for track chains
GB1599629A (en) * 1977-06-01 1981-10-07 Nissin Kogyo Kk Method of making the body of a hydraulic master cylinder
EP0052577B1 (de) * 1980-11-19 1984-02-15 Schweizerische Aluminium AG Verankerung für einen Kathodenbarren

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4443160A1 (de) * 1994-12-05 1996-06-13 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verbindung zwischen Anodenstangenendzapfen und einem daran hängend befestigten Kohlenstoff-Anodenblock

Also Published As

Publication number Publication date
NO840320L (no) 1984-08-01
US4621674A (en) 1986-11-11
ZA84675B (en) 1984-09-26
ATE23200T1 (de) 1986-11-15
EP0117842A1 (de) 1984-09-05
AU2322284A (en) 1984-08-02
DE3461109D1 (en) 1986-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69532052T2 (de) Mit versenkten Nuten drainierte horizontale Kathodenoberfläche für die Aluminium Elektrogewinnung
DE3245070C2 (de) Vorrichtung zur genauen Einstellung der Anodenebene einer Zelle zur Herstellung von Aluminium durch Schmelzflußelektrolyse
EP0117842B1 (de) Befestigung von Anodenzapfen bzw.-spaten in einer Kohlenstoffanode
EP0041045B1 (de) Kathode für eine Schmelzflusselektrolysezelle
DE2702061A1 (de) Kokille zum elektroschlackeschmelzen von metallbloecken mit kantprofil
DE3041680C2 (de) Kathodenanordnung für einen Schmelzflußelektrolyseofen
DE3436442A1 (de) Wanne zur elektrolyse mit einer stromstaerke ueber 250.000 a fuer die erzeugung von aluminium nach dem hall-heroult-verfahren
DE3003927C2 (de) Kathode für die elektrolytische Raffination von Kupfer
DE60202536T2 (de) Aluminium elektrogewinnungszellen mit geneigten kathoden
CH649317A5 (de) Elektrolysezelle mit kompensierten magnetfeldkomponenten.
EP0150680A2 (de) Verfahren zum Befestigen von Anodenblöcken an einer Anodenaufhängung
DE3514963C2 (de)
CH620948A5 (de)
EP0052577B1 (de) Verankerung für einen Kathodenbarren
DE3051150C2 (de) Basisplatte f}r elektrolytische Raffination
DE60019782T2 (de) Aluminium elektrogewinnungszelle mit drainierter kathode und verbesserter elektrolytumwälzung
DE2912524C2 (de) Arbeitsverfahren und Vorrichtung zum elektrolytischen Abscheiden von Metallen, insbesondere Kupfer
DE2833381A1 (de) Elektrolysezelle zum gewinnen von aluminium
EP0073735B1 (de) Elektrolysewanne zur Herstellung von Aluminium mittels Schmelzflusselektrolyse und Verfahren zum Einsetzen der Eisenbarren
DE2731908B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Aluminium
DE2107675B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Regulieren der Al tief 2 0 tief 3 -Konzentration im Fluoridelektrolyten bei der Aluminiumelektrolyse
DE2438078C3 (de) Verfahren zum Schöpfen von Aluminium aus einer Zelle zur Gewinnung von Aluminium durch Elektrolyse
DE882847C (de) Elektrolytische Zellen zur Chlor-Alkali-Elektrolyse mit beweglicher Quecksilberkathode und Verfahren zur Durchfuehrung der Elektrolyse in diesen Zellen
DE2335028B2 (de) Verfahren zur kontrolle der waermeerzeugung in einer zelle zur gewinnung von aluminium durch elektrolyse
DE2120900A1 (de) Verfahren zum Auswechseln der Anoden bei der Aluminiumelektrolyse im Fluoridschmelzfluß

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT CH DE FR IT LI NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19850222

ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: DE DOMINICIS & MAYER S.R.L.

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT CH DE FR IT LI NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 23200

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19861115

Kind code of ref document: T

ET Fr: translation filed
REF Corresponds to:

Ref document number: 3461109

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19861204

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Effective date: 19870113

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19870114

PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19870801

PLAB Opposition data, opponent's data or that of the opponent's representative modified

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009299OPPO

26 Opposition filed

Opponent name: KLOECKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AG

Effective date: 19870716

NLR1 Nl: opposition has been filed with the epo

Opponent name: KLOECKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AG

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19870930

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19871001

R26 Opposition filed (corrected)

Opponent name: KLOECKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AG, KOELN C/O KHD HUMBOLD

Effective date: 19870716

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

RDAG Patent revoked

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009271

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: PATENT REVOKED

27W Patent revoked

Effective date: 19880529

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 84810022.8

Effective date: 19870923