JPS5896888A - プリベイク炭素陽極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はアルミナを原料とするアルミニウムの電解製
錬に使用される改良されたプリベイク炭素陽極に関する
。

更に詳しくは、通電した場合電圧降下の少ないプリベイ
ク炭素陽極に関する。

まず公知のグリベイク陽極について図面にもとづいて説
明する。

第１図は実際に使用されているプリベイク陽極の一例で
あって、ｌは陽極、コは電極をつり下げ、且つ電極を陽
極母線と接続するステム、３はステムから分岐し、各陽
極と接続するピン一− である。実操業の電解槽においては、一つの電解槽に図
に示されるように複数個の陽極が１本のステムに取付け
られた構造のものを多数膜けである。

第２図は公知のプリペイク陽極の構造の一例でおって、
陽極本体ダの頂部にはピン３を取付けるための凹部であ
るスタップｊがある。スタッブｊにはステム−の先端の
ピン３が鋳鉄又はカーボンを介して陽極本体≠と接続す
るよう取付けられている。このピン３の取付けはピンを
スタップｊ内に配置し、ピン３と陽極本体参との間の空
間に鋳鉄を鋳込んで冷却固化させるか、或はカーボンペ
ーストを挿入して固め固化させることによって達成され
る。

齢−述の公知の構造における陽極の実際の通電時におけ
る電圧降下は、通電初期においてまず急上昇して約４０
０７７１ｔｌ程度となシ、ついで次第に低下する。陽極
における電圧降下のうち陽極本体参の材料自体の抵抗に
もとづくものは、減少させることはできないが、陽極本
体μと鋳鉄との接触にもとづくものは、電流密度、陽極
本体グの材料、鋳鉄と陽極本体グとの真の接触面積叫に
よってかなり変動する。そして電流量や陽極本体の材料
等は固定要因でおるので、電圧降下値は鋳鉄と陽極本体
との接触の状況によって変化することになる。したがっ
てこの部分の接触抵抗をへらすために各種の努力がなさ
れてきた。

次に陽極本体と、鋳鉄との接触について更に詳しく説明
する。鋳鉄を１０００℃程度の溶湯としてスタップ！に
流し込み、大気温度まで冷却して固化させる。したがっ
て温度低下の関に収縮するため、陽極本体との間に透き
間を生じ、接触不良となる。又スタンプｊの底面が平坦
である公知構造の陽極においては、スタップｊの底面は
電気的には鋳込まれた鋳鉄とは接触していない。したが
ってこの陽極を用いた場合は、通電初期においてまず鋳
鉄と陽極本体との接触電圧が急上昇し、然る後にピンと
鋳鉄全体の膨張か、溶湯として注入され冷却過程に生じ
る鋳鉄の収縮と陽極本体の膨張を補償するに至シ、陽極
本体と鋳鉄の真の接触面積が増加して接触電圧降下が減
少し安定するのである。

本発明者らは電圧降下の少ないプリペイク電極を開発す
ることを目的として研究の結果、スタップの底面を凸状
とすることにより目的を達成しうろことを知シ本発明を
完成した。

即ち本発明は電極つり下は用のステムの先端のピンの下
面に対向するスタップ底面の部分に、突起部のあるアル
ミニウム電解製錬用ブリペイク炭素陽極に関する。

本発明を第６図に示す本発明のブリペイク炭素陽極の代
表的の一例にもとづいて説明する。

陽極本体Ｖの外形およびピン３は第２図に示す公知構造
のものと同一である。スタップｒａはその底面のピン３
の下面に対応する部分が４で示されるように突起してい
る。突起部の表面はピンの下表面とはソ同−形状で、又
平行であることが好ましい。又突起部は第５図において
は円筒状であるが、これに限るものでなく、各種のｊ− 態様のものが使用される。ただスタップの空所は鋳鉄に
より埋められるので、この埋め込みの工程が容易に行え
る形状であることが実用上必要である。

本発明のプリペイク炭素陽極においては第２図に示され
ている公知の構造の陽極に比し、陽極本体と鋳鉄との接
触面積が増加し、又従来構造の陽極では鋳鉄とは電気的
に接続してぃなかった陽極本体のスタップ底面も鋳鉄と
電気的に接続するに至り、通電時の電圧降下は著しく低
減された。

次に実施例比較例にもとづいて本発明のプリベイク炭素
陽極のすぐれている点を従来の炭素陽極に比較して説明
する。

実施例比較例 第２図に示す公知陽極、第５図に示す本発明陽極をそれ
ぞれ実用槽にとシっけ、陽極における電圧降下の変化を
調べた。

まずそれぞれの陽極の大きさの諸元を次に示す。

一、４− 電流１５００００Ａでアルミニウムの電解を行った。

それぞれの陽極の鈎鉄−陽極本体の接触電圧降下の経時
変化を第４図に示す。図において＠７は本発明の陽極に
、線ｌは公知の構造の陽極に関するものである。線７は
稼動層５臼程度で最高１００ｍｖに達するが、以后低下
２０日目ぐらいには６０ｗｔ＋程度となる。一方公知の
陽極に関する線ｌでは稼動層８臼程度で最高ｊ３Ｑｆｉ
ｔｌに達し以−７− 后逐時低下はするが、図に示されるように常に電圧降下
は本発明の陽極に比し大であって、この部分における電
力１は約２０％低減される。アルミニウム電解において
は通常例えば１！１００ＯＯＡ程度の大電流が流れるの
で、この電圧差により電力使用量の減少の効果は著しく
、本発明の効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実際に電解槽にとりつけられるプリペイク陽極
の一例、第２図は従来のプリベイク陽極の構造を示す図
、第５図は本発明のプリペイク陽極の構造を示す図、第
４図は実施例比較例における使用日数と陽極の鋳鉄−陽
極本体の接触電圧降下との関係を示す図である。 ／・・・陽極、３・・・ピン、グ・・・陽極本体、ｊ・
・・スタップ、６・・・スタッブ底面の突起物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極つシ下げ用ステムの先端のピンの下面と対向するス
   タップ底面に、突起部を有するアルミニウム電解製鍾用
   ブリベイク炭素陽極。