JPS5920485A - 溶融式電解法 - Google Patents

溶融式電解法

Info

Publication number
JPS5920485A
JPS5920485A JP58073675A JP7367583A JPS5920485A JP S5920485 A JPS5920485 A JP S5920485A JP 58073675 A JP58073675 A JP 58073675A JP 7367583 A JP7367583 A JP 7367583A JP S5920485 A JPS5920485 A JP S5920485A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon
oxide
graphite
composite material
weight
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.)
Pending
Application number
JP58073675A
Other languages
English (en)
Inventor
デイ−タ−・ハ−・ツエルナ−
クリスチヤン・ツエルナ−
フランツ・シ−バ−
インゲ・ロウテルバツハ−ダムラ−
コンラツド・コジオル
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.)
TSUEE KONRATEI NIYUURUNBERUKU
Tsuee Konratei Niyuurunberuku Unto Co KG GmbH
Original Assignee
TSUEE KONRATEI NIYUURUNBERUKU
Tsuee Konratei Niyuurunberuku Unto Co KG GmbH
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
Application filed by TSUEE KONRATEI NIYUURUNBERUKU, Tsuee Konratei Niyuurunberuku Unto Co KG GmbH filed Critical TSUEE KONRATEI NIYUURUNBERUKU
Publication of JPS5920485A publication Critical patent/JPS5920485A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02—Electrodes; Connections thereof
    • C25C7/025—Electrodes; Connections thereof used in cells for the electrolysis of melts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/013—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics containing carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00—Heating by electric discharge
    • H05B7/02—Details
    • H05B7/10—Mountings, supports, terminals or arrangements for feeding or guiding electrodes
    • H05B7/101—Mountings, supports or terminals at head of electrode, i.e. at the end remote from the arc
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

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】 本発明は、耐熱性および耐蝕性の気密性材料を、金属を
得るための溶融フロー電解における組合せ電極の金属部
分の保護被覆として使用することに関する。
溶融フロー電解法とは、特に、負のポテンシャルのため
水溶液から分離できない、アルミニウム、マグネシウム
、ナトリウム、リチウム等のような金属を得る方法に関
する。電極ホルダーとこれに取付けた活性部分よりなる
組合せ電極を溶融フロー電解の操作に使用することは知
られている。金属ホルダーは活性部分を機械的に固定す
るばかりでなく、電流供給材料としても働（。さらに、
西ドイツ特許公報明細書第２４’２５　１３６号から、
溶融フロー電解用の非消耗性陽極がすでに公知である。
ここでは局部冷却によってスラグ層が保護されていない
電流供給材料および保護されていない陽極上に形成され
、あるいは冷却されない陽極配列が耐電解液性の電気絶
縁材料によって仕切られている。
さらに、西ドイツ特許公報明細書第２９　　ｉｏ　８１
１号から、電極用の、特に以下の構成部材：管が両端で
開いておりかつ電極の内腔に突ぎ出ている、炉または槽
の壁または天井に貫通してぃるグラファイト管； 融点が塩溶融物の温度より低くかつ炉または槽の操作温
度で上記電極と流動接触する金属でできたこのグラファ
イト管に取付けるように配置した、金属性電導体： 操作条件下で安定な、電極の一端にしっかりと埋込んで
ありかつ他端では天井または壁を通して引き込んである
、そして緻密な非電導性セラミック材料でできている、
グラファイト管の囲りの保護管、 を有する腐食性塩溶融物中に浸した電極用の、新しい電
流供給装置が公知である。
これらは、エレクトロスティール製造用電極の分野にお
ける構造的な解決法と同様に、酸化物セラミ′ツクまた
は耐熱性窒化物の材料の熱伝導率が非常に低くかつ弾性
率が非常に悪いために、空部的な原因による荷重あるい
は時間の温度勾配の下でこれらにたやすく亀裂が生じる
という欠点を有している。
さらにアルコアの英国特許第１，４１５，３０５号から
、耐塩素性の材料でできたマンを有する金属性の導体よ
りなるアルミニウム製造用の導体装置が知られている。
示されている材料は熱分解グラファイトの保護層を有す
るグラファイトである。
しかしグラファイトおよび他の炭素材料は溶融物および
電解生成物から受ける作用が非常に強いため、はやい速
度でグラファイトが消費され、経済的に好ましくない。
本発明の目的は、有効寿命が長くそして実際の電解槽の
操作の際に電極を確実に十分に保護する、そして同時に
電極の槽からのおよび槽への出し入れを含めた機械的数
、扱いを妨げることなく電極操作のエネルギーを節約す
ることができる、金属を抽出するための溶融フロー電解
用組合せ電極の金属部分の保護被覆を提供するものであ
る。
本発明は、グラファイト構造成分を含む炭素成分および
少なくとも一種のセラミック成分を有する複合材料を使
用するものである。
複合材料中、炭素は一般に約２０〜８０重量％の量で含
まれ、一方セラミック成分は被覆の残部をなしている。
本発明では、炭素材料が６゛５〜６０重歇％の量で存在
すると特に有利であり、特に好ましい範囲は約４０〜５
５重量％である。
複合材料には、炭素材料およびセラミック成分１とは別
に、一般に材料の全重量の約１５％までの結合剤、含浸
剤および類似の補助物質を含有させることもできる。こ
のような結合剤、含浸剤等は必ずしも必要ではないが、
選択した炭素およびセラミック成分によって、結合剤お
よび含浸剤を全材料の重量に基づいて約１〜９重量％の
量で使用するとよい場合がしばしばあった。結合剤およ
び含浸剤は一方の成分、たとえば炭素材料に対して比較
的孔の少ないより緻密でより凝集性の材料を製造するの
に役立ちうるか、あるいは炭素成分とセラミック成分と
の結合を有利なものにするのに使用しうる。結合剤およ
び含浸剤としてたとえば。
プレミアムコークスによるエレクトログラファイトの製
造で使う通常の薬剤が挙げられ、たとえばヒ０ツチ、タ
ール、コールクール、フェノール樹脂等がある。
しかしこの複合材料はそれら自体結合特性を少なくとも
部分的に有するセラミック成分、たとえば可塑性の非常
に耐火性の粘土等からできているものでもよい。
本発明では、複合材料の炭素成分が、一般に炭素部分の
約２５〜９０重量％であるグラファイト構造成分を有し
ていると好ましい。一般に、炭素成分中のグラファイト
構造成分の部分が炭素成分に基づいて４０〜８０重量％
の範囲であると、好ましい結果が得られる。
本発明においておよび電極をエレクトロ−スチール製造
に使う需要により、炭素成分の選択の可能性は様々であ
る。従って、たとえばグラファイト構造成分は天然のク
ラファイトまたはエレクトログラファイトまたはこれら
の二種類の混合物でもよい。炭素成分中に見られる非グ
ラファイト部分は無煙炭、石炭、石油コークス、コール
タールコークス、カーボンブラック等に基づくものであ
り、従って炭素成分はたとえば種々の規格等の無煙炭、
コークスを含む様々なグラファイト混合物でもよい。
天然グラファイトを使用する場合、低融点部分の不純物
を含まない、あるいは高温で酸素と共にガス状の生成物
を形成する、または高温等で分解するたとえば黄鉄鉱、
炭酸塩のような生成物を出すような添加物を含まない品
質のものが好ましい。
しかしながら、炭素成分がグラファイト構造成分を含む
ことは全ての条件下で必要ではなく、そのため個々の場
合において炭素材料がこれを含んでいなくともよい。こ
のような場合は、電極を電解槽でのそれほど厳しくない
操作に使うときである。一般に、複合材料中のグラファ
イト部分を多くすると、有効寿命を長くすることができ
、よりすぐれた熱転移値、耐熱衝撃性、耐熱応力性およ
びより少ないスラグ粘着性を得ることができる。
これは、一方では炭素成分の種類によって、そし、て他
方では使用するその量によって共に調節することができ
る。
本発明において、特に好ましい保護被俊には、複合材料
の全重量に基づいて好ましくは約３０〜５０重量％のグ
ラファイト構造成分が含まれている。しかしながら、上
述のように、操作条件により、複合材料に基づくグラフ
ァイト°成分が上記の好まｌ−い範囲外であるとき、満
足な結果が得られることも度々ある。
セラミック成分は一般に、複合材料の重量に基づいて約
２０〜８０重量％の量で存在させることができ、４０〜
６５重量％の範囲の量で特に好ましい結果が得られた。
一般に、複合材料は炭素成分並びにセラミック成分を粒
子結合または繊維結合として高度に均質゛に分布した形
で含有している。これは一般に、炭素部分を良好な分布
状態で埋込んだセラミック”マトリックス“で得ること
ができる。従って、二成分の高温特性は互いに好ましい
具合いに補足しあい、材料は驚くほど高い耐温度変化性
およ１び機械強度を有することになる。しかしながら、
個々の場合において、特殊な目的に対してのみ価値があ
る場合であるが、個々の成分が思いどうりの不均質なも
のとなるように複合材料を製造する場合も可能である。
本発明で使用する複合材料は非常に様々な方法で製造す
ることができるが、一般に、高度の耐火物、すなわちセ
ラミック成分および炭素成分、の特性を考慮した複合材
料の従来の製法を適用しうる。
複合材料を製造する代表的な方法は、初めの成分、すな
わち炭素成分並びにセラミック成分を、任意に水および
結合剤を加えて、混合し、次に成形し、そしてベークす
ることである。水の添加は、完全に均質となるまでの物
質の混練を促進するので、しばしば好ましい。
個々の場合において、セラミック成分の添加の仕方並び
にその量によって、熟成期間を次にもうけることができ
、ここで物質を、任意に多湿の雰囲気中、数時間から数
週間放置しうる。
混合並びに任意の混練工程の後、一般に材料の成形カ続
き、これはたとえばプレス、スタンピングまたはキャス
ティングによって行なうことができる。本発明において
、特に好ましいのは、保護被覆を、組合せ電極の金属部
分上に取りはずしができるように配置した゛成形体とし
てつ（ることである。それらはたとえば管、管状セレク
ション、リングおよびこれらのセクターとしうる。これ
らの各成形体は金属シャフトを特にうまくおおうことが
できるように特別にデザインしうる。このような取りは
ずし可能なように取付けることができる成形体の構造に
関しては、さらに古い西ドイツ特許出願第Ｐ３１　０２
　７７６．８を引用する。この内容は上記のようなもの
に関するものである。ここに記載の組合せ電極の一般的
な構造については、最後にヨーロツ・ξ特許出願第００
５０．！Ｓ７９号、第００５０６８０号および第００５
０６８１号を引用する。これから組合せ電極の一般的な
デザイン並びにそれらの有用な活性部分等が明らかにな
る。これらも本発明の目的の参考文献とする。
このような取りはずし可能なように取付けうる成形体の
だいたいの形は１．振動成形および押出し等の特別な方
法で得ることもできる。
本発明では、主に異方性配列の炭素粒子を含む複合材料
が特に好ましい。以下の方法によって縦方向における配
向を好ましいものにすることが可能である：押出し、連
続」騒動、転置可能な型での等圧圧縮、手による成形お
よび遠心注型。炭素粒子が縦方向に主に含まれている、
このような予め製造しておいた複合材料を使用すること
により、電極軸に平行な配列、よりすぐれた酸化および
腐蝕安定性、並びにすぐれたアブレーション特性が得ら
れろ。
しかしながら、本発明で使用する複合材料は、横断方向
に炭素粒子を含有させることもでき、これはたとえばブ
ロックプレス、スタンピング、リプリング、冷および熱
間等圧圧縮、振動、注型および射出によって得られる。
成形体の熱伝導率および機械強度を高める特１ｒて好ま
しい配向は、リプリングまたは振動によって得られる。
本発明の好ましい具体例では、複ば材料は２１０ＫＪ／
ｍｈＫより小さい熱伝導率を有する。
複合物質のベーキングは一般に１６００℃までの温度、
好ましくは１２００〜１４００℃の温度で行ない、約５
００℃を越えるベーキングおよび焼結温度では、一般に
新しい空気の出入りあるいは空気の流通が生じることの
ないように注意しなければならない。ある場合には、ベ
ーキングを数段階で行なうことができ、し、かも低温で
のあるベーギング゛段階を、ある条件下で、より高い温
度でのイーキングに続けることができる。たとえばグラ
ファイトおよびＭｇＯの複合材料では、９００〜１４０
０℃の予備Ｋ・−キング段階を採用し、その後１４ｇｏ
の割合すなわち量によってより高温での再ベーキングを
行なう。一般に、ベーキング工程に先だって、これより
相当低い温度での予備乾燥段階を置いて、残留水分を追
い出しそして温度を高めてベーキングをもっばら長時間
にわたって行なうのが好ましい。
保護部材を気密性にするには、材料の気孔率が少なくと
も９０％、好ましくは９５％以上の密度になるまで、焼
結する。
本発明で使用する複合材料に含まれるセラミック成分は
、広範囲の高度に耐火性の組成物から選択することがで
きる。一般に、これらのものには耐火性酸化物、炭化物
および窒化物並びにこれらの混合物がある。たとえば、
Ｚｒ％ＡＮまたはＭｇの酸化物または珪酸塩および／ま
たはＴｉ、　Ｓｉの窒化物、Ｔ１またはＺｒの硼素化合
物またはＳｉ、ＺｒまたはＴ１の炭化物である。本発明
で使う複合材料中のセラミック成分としては、特に耐火
粘土、粘土、カオリン、二酸化珪素、珪線石、Ａｄ２０
３、ＭｇＯ，焼結ドロマイト、マグネシウム−クロム酸
化物鉱石、ホルステライト、炭化珪素、窒化珪素、酸化
ジルコニウム、珪酸ジルコニウム、酸化チタン、珪酸塩
を含有するチタン酸アルミニウム、スピネラおよびこれ
らの混合物が有利であることがわかった。特に好ましい
のは耐火粘土、ＭｇＯ１炭化珪素および窒化珪素並びに
珪酸塩を含むチタン酸アルミニウムである。
別の解決法は、セラミック成分が、酸化アルミニウム、
窒化珪素、酸化亜鉛またはムライトと約１５％の酸化ジ
ルコニウムとの混合酸化物の中から選択したものである
、材料を使用することである。これらの酸化物セラミッ
クは特に脆性が小さく、このことは現代のアルミニウム
電解における自動圧潰装置の表面保護部材の有効寿命な
特に延ばすことになる。
ドープした酸化スズと酸化チタンまたは酸化マグネシウ
ムまたは酸化アツベニウムまたは酸化ジルコニウムとの
混合酸化物を使って（・る表面保護部材の本発明の一つ
の変形では、特に電解液成分に対する耐蝕性が加えられ
る。
好ましい程度まで、セラミックおよび／また（１炭素酸
分は少なくとも部分的に綾４雑の形で、たとえばカオリ
ナイト繊維、アスベスト繊維、炭素槽維、特にＣ−ショ
ート繊維等として存在させうる。
さら１（、上記セラミック成分には酸化硼素および／ま
たは高度に耐火性の貴金属の添加物を含有させうる。
セラミック成分並びに炭素成分の組合せレマ、複合材料
の熱膨張係数が１５ｘ１０−’７により小さくなるよう
に、種類および量並びにそれらのその後の圧縮および焼
結によつセ調整するのが好ましい。本発明の好ましい複
合材料は熱膨張係数が（２−１２）・１０−６／Ｋ　　
の範囲のものである。
本発明で使用する材料は、たとえば管、リング、セグメ
ントまたはこれらのセクターとなりうる、電極の金属シ
ャフト上に取付けうる取りはずし可能な成形体として、
特に有用である。本発明の好ましい具体例では、成形体
は電極に取付けるかあるいは被覆したねじ連結等で電極
に接触させる。
電解槽に挿入する電極の金属シャフトの少なくとも低部
を、本発明で使用する材料で完全に被覆することが特に
重要である場合が度々ある。さらに、成形体の外側の保
護領域には易溶照性支持部材またはスペーサーは当然な
い。
本発明で使用する材料は、電極の金属シャフトが内部冷
却される組合せ電極に特に用いられる。
そのような材料は、熱伝導率の好ましい範囲が、保護部
材の熱上昇の最適な除去を可能にする範囲なので、この
目的に特に適している。
本発明では、成形体自体はまた本複合材料でできたガー
ドリンク、管、セクターまたはセグメントからなる。従
って°、上記の説明は全て、たとえば管、リングまたは
リングセクターのような成形体に関するものである。
添付の第１図は、組合せ電極の金属部分上に配置するた
めのガイドが内側にあるカバーリングである。
第２図はガードリングのセグメントまたはセクターであ
り、これによって金属シャフトの完全が被覆が多数の相
当する部材の組合せによって行なわれることを示してい
る。これらはたとえば電極上の内ねじ（図示していない
）で固定できる。
本発明では多くの驚くべき効果がみもれる。保護被覆は
セラミック成分のすぐれた耐酸化性および耐蝕性とグラ
ファイトのすぐれた耐熱性とを組合せることとなり、そ
の結果、破断または酸化による消耗がなべなるので、有
効寿命が非常に長くなる。これらは純粋なセラミック材
料よりも脆くないため、電解における機械荷重に耐える
。グラファイトの割合によって熱伝導性がよくなるので
、始動、充電等の間の熱負荷にさほど敏感ではない。
同じすぐれた特性は熱膨張係数が小さい材料を選択する
ことによっても得られる。酸化による消耗は実際は無視
してよい。保護被覆のデザインが取りはずし可能なよう
に取付けた成形体であるので、最終的には維持および修
理が容易な構造である。
本発明を以下の実施例で説明する。しかしながらこれら
の実施例は本発明の範囲を制限するものではない。
実施例１ 電極の頂部が、水を供給しそして回収する溝からなる装
置で冷却された銅よりなる、電極を使用した。銅のシャ
フト上に、グラファイトの低部をタラファイトニップル
によって取付けた。
電解槽中に挿入した銅の部分を三個の互いに結合したリ
ングで全体的に覆った。これらの一番下のものはめねじ
で銅のシャフトの低部に取付けた。
溶融氷晶石電解液中における上記の種類の組合せ陽極で
の試験で、１０　ＫＡ／ｍ２　の電流密度でのオーム電
圧降下は、従来のブロック陽極のそれより０．２〜０．
３Ｖ低い。この電圧に関する利点のおかげで、３ケ月以
上続けた試験の間、充電しな（・ままであった。
ガードリングを形成する複合材料を、４９重量％の天然
グラファイト（スリランカ産）、６７重量％の天然の粘
土（５６％Ｓ　ｉ　Ｏ２，６３％Ａｌ２Ｏ３，１，５％
Ｆ　ｅ　０．　０．９％ＣａＯ＋Ｍｇ０．　１．４　％
アル−カリおよび残部は水分の組成）、６％ＳｉＣおよ
び残ｔの石英砂で作った。
最初の材料を乾式粉砕し、パングラインダー中で数時間
混合水を添加して混合した。
その後、材料を数週間室温で放装置し、次に所望のリン
グ形にプレスした。仕上ったリングを次（・で約１１０
〜１４０°Ｃで乾燥し、次ＩＦマツフル炉内で１３７０
°Ｃの領域の温度で徐々にば−クした６実施例２ 複合材料を同様に、以下の初期材料： 酸化ジルコニウム　　　　　　　　　８重量％焼結コラ
ンダムおよび溶融Ａｌ２Ｏ３４３重量％アスファルトコ
ークス　　　　　　　　２２重ｔ％アラバマグラファイ
ト　　　　　　　　　２７重量％の均質化、成形、乾燥
およびイーキングによって製造した。
実施例３ 炭化珪素　　　　　　　　　　　　　７１重量％残量は
炭素（結合剤としてのコールタール）実施例４ Ｍｇ０（電気溶融した）　　　　　　　　　　３９重量
％アラバマグラファイト　　　　　　　　　　　２０重
量％無煙炭　　　　　　　　　　　　　　　３１重量％
残量は結合剤としての酸化マグネシウム−塩化マグネシ
ウム 実施例５ プレス）　　　　　　　　　　　　　　　　３６重量％
プレミウム石油コークス　　　　　　　　　３７重量％
フェノール−ホルムアルデヒド樹脂７’を量％均質化材
料を少量の水と共に懸濁し、次に真空プレスした。１７
０〜１９０℃で２時間乾燥した後、材料を５００〜６０
０℃でベークした。
実施例６ Ａ１２０３　　　　　　　　　　　　　　　　３９重量
％ＴｉＯ２２８重量％ カオリン　　　　　　　　　　　　　　３重量％珪酸マ
グネシウム　　　　　　　　０．５重量％Ｃ−ショート
ファイノミ−１１重量％ 残量は炭素の石油コークス（結合剤としてのコールター
ル）であった。
上記組成物で同様にして作ったガードリンクを使用した
電極操作ではトラノルがなく、同時に有効寿命が長かっ
た。
実施例７ 酸化スズ　　　　　　　　　　　　　　５０重量％酸化
ジルコニウム　　　　　　　　　　７重量％Ｔ１０２（
チタン酸エステルから）　　　　　５重量％天然グラフ
ァイト　　　　　　　　　　３０重量％コールタールか
らの炭素　　　　　　８重量％原料をポリビオール溶液
と共に懸濁し、２時間混練し、２０００　ｋｇ／ｃｍ　
２にて等圧圧縮しそして５時間１２５０℃で焼結した。
【図面の簡単な説明】
第１図は組合せ電極の金属部分上に配置するためのガイ
ドが内側にあるカバーリングである。 第°２図はガードリングのセグメントまたはセクターで
あり、これによって金属シャフトの完全な被覆が多数の
相当する部材の組合せによって行なわれることを示して
いる。 特許出願人　　チェー・コンラッドティ・ニュルンベル
グ・ゲーエムは−ハーーウント・コンパニー〇カーゲー （外４名）　、 ＦＩＧ、１ ・第１頁の続き ０発　明　者　インゲ・ロウテルバッハーダムラー ドイツ連邦共和国８５００ニユルン ベルグ・ペーターーフィシエ ルーシュトラーセ１５ ０発　明　者　コンラッド・コシオル ドイツ連邦共和田８５０５レーテン バツハ・アン・デル・ペグニラ ツ・キルヒホフシュトラーセ１６

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）溶融式電気分解によって金属を得る際に、少なく
    とも一種のセラミック成分と好ましくはグラファイト構
    造成分を含む炭素との複合体である材料で被覆すること
    によって保護した金属部分を有する複合電極を使用する
    ことを特徴とする溶融式（２）前記被覆材料は炭素が約
    ２０〜・８０重量％の量で存在し、そして残量がセラミ
    ック成分である、特許請求の範囲第（１）項記載の方法
    。 （３）前記炭素が６５〜６０重量％の量で存在する、特
    許請求の範囲第（２）項記載の方法。 （４）上記材料中に結合剤および含浸剤が１〜１５重量
    ％の割合で含まれている、特許請求の範囲第（１）項記
    載の方法。 （５）グラファイト構造成分の割合が炭素材料の２５〜
    ９０重量％である、特許請求の範囲第（１）項記載の方
    法。 （６）　　グラファイト成分が天然タラファイトおよび
    ／またはエレクトログラファイトよりなる、特許請求の
    範囲第（１）項記載の方法。 （７）炭素の非グラファイト部分が無煙炭、ファーネス
    コークス、コールタールコークスおよヒ石油コークスの
    うちの少なくとも一種よりなる、特許請求の範囲第（１
    ）項記載の方法。 （８）複合材料の全炭素部分がクラファイトである、特
    許請求の範囲第（１）項記載の方法。 （９）　　グラファイトが天然グラファイトである、特
    許請求の範囲第（８）項記載の方法。 （１０）炭素中のグラファイト構造成分部分が少量であ
    るかあるいは存在しない、特許請求の範囲第（１）項記
    載の方法。 ０１）セラミック成分が複合材料の４０〜６５重量％の
    量で存在する、特許請求の範囲第（１）項記載の方法。 ０２）複合材料が炭素成分並びにセラミック成分を粒子
    結合、繊維結合、層間結合として均質分布状態で含有す
    る、特許請求の範囲第（１）項記載の方法。 ０３）任意に水および結合剤を添加すると共に、初期成
    分を混合し、炭素粒子を好ましい方向に向けると共に成
    形かつベーキングを行なうことによって５複合材料を特
    徴する特許請求の範囲第（１）項記載の方法。 （＋４１　　セラミック成分が、耐火粘土、粘土、カオ
    リン、二酸化珪素、珪線石、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＱ、マグ
    ネシウム−クロム酸化物鉱石、ホルステライト、炭化珪
    素、窒化珪素、酸化ジルコニウム、珪酸ジルコニウム、
    酸化チタン、珪酸塩を含有するチタン酸アルミニウム、
    スぎネラおよびこれらの混合物より選択したものである
    、特許請求の範囲第（１１項記載の方法。 （１５）セラミック成分が、酸化タンタル、酸化スズ、
    ドープした酸化スズおよび、酸化スズと少なくとも酸化
    チタン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジ
    ルコニウムおよび酸化タンタルのうちの一種との混合酸
    化物より選択したものである、特許請求の範囲第（１）
    項記載の方法。 ０６）セラミックおよび炭素成分のうちの少なくとも一
    つが少なくとも部分的に繊維の形で存在する、特許請求
    の範囲第（１）項記載の方法。 ０７）　　セラミック成分が、酸化硼素および耐火性希
    土類のうちの一つの添加物を含む、特許請求の範囲第（
    １）項記載の方法。 （膜　複合材料が１５ＸｌＯ−６／により下の熱膨張率
    を有する、特許請求の範囲第（１）項記載の方法。 ０９）セラミック成分が、アルミナ、窒化珪素、酸化亜
    鉛およびムライトと約１５％の酸化ジルコニウムとの混
    合酸化物から選択したものである、特許請求の範囲第（
    １）項記載の方法。 （２０）複合材料が成形品である、特許請求の範囲第（
    １）項記載の方法。 （２１）上記成形品が管、リングまたはリングセクター
    として存在し、これらは組合せ電極の金属部分上に配置
    しうる、特許請求の範囲第（２０）項記載の方法。 （２２成形品が金属部分を全体的に被覆し、該金属部分
    は電解槽中に挿入されそして該金属部分は外側が成形品
    によって形成された保護領域となっているため易溶照性
    支持部材を持たない、特許請求の範囲第（２０）項記載
    の方法。 （２３）組合せ電極の金属部分を複合材料で被覆し、該
    電極は内部冷却される、特許請求の範囲第（１１項記載
    の方法。 （２４）複合材料の熱伝導率が２１０　ＫＪ／ｍｈＫよ
    り小さい、特許請求の範囲第（］）項記載の方法。 （２５）複合材料が主に異方性配列の炭素粒子を含有し
    ている、特許請求の範囲第（１１項記載の方法。 （２６）金属の溶融式電気分解用の組合せ電極の金属シ
    ャフトを被覆する保護部材であって、上記保護部材は、
    少なくとも一種のセラミック成分および好ましくはグラ
    ファイト構造成分を含む炭素成分の複合体である材料で
    できていることを特徴とする電極の金属シャフト保護部
    材。
JP58073675A 1982-04-26 1983-04-26 溶融式電解法 Pending JPS5920485A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE32155379 1982-04-26
DE19823215537 DE3215537A1 (de) 1982-04-26 1982-04-26 Verwendung von temperatur- und korosionsbestaendigen gasdichten materialien als schutzueberzug fuer den metallteil von kombinationselektroden fuer die schmelzflusselektrolyse zur gewinnung von metallen, sowie hieraus gebildete schutzringe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5920485A true JPS5920485A (ja) 1984-02-02

Family

ID=6161984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58073675A Pending JPS5920485A (ja) 1982-04-26 1983-04-26 溶融式電解法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4534836A (ja)
EP (1) EP0092704B1 (ja)
JP (1) JPS5920485A (ja)
AT (1) ATE28902T1 (ja)
BR (1) BR8301891A (ja)
DD (1) DD209660A5 (ja)
DE (2) DE3215537A1 (ja)
ES (1) ES521819A0 (ja)
NO (1) NO831071L (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4687566A (en) * 1985-03-06 1987-08-18 Swiss Aluminium Ltd. Protective collar for anode spade pin
FR2606796B1 (fr) * 1986-11-14 1989-02-03 Savoie Electrodes Refract Revetement de protection destine aux rondins d'anodes precuites
NO885787D0 (no) * 1988-04-29 1988-12-28 Robotec Eng As Fremgangsmaate og anordning for stoeping av krage paa anodenipler.
WO2014208620A1 (ja) * 2013-06-26 2014-12-31 旭硝子株式会社 酸化スズ質不定形耐火物用紛体組成物、酸化スズ質不定形耐火物の製造方法、ガラス溶解炉および廃棄物溶融炉
CN116396094B (zh) * 2023-03-24 2024-03-01 中铝郑州有色金属研究院有限公司 一种铁酸镍基陶瓷惰性阳极与金属导电块的连接方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1360633A (fr) * 1967-08-14 1964-05-08 Union Carbide Corp Composés réfractaires et leur procédé de fabrication
SE391348B (sv) * 1971-09-07 1977-02-14 Aluminum Co Of America Elektrodanordning for anvendning i korrosiv atmosfer
US3745107A (en) * 1971-09-07 1973-07-10 Aluminum Co Of America Protected electrode lead for use in a corrosive environment
CH575014A5 (ja) * 1973-05-25 1976-04-30 Alusuisse
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
US4111765A (en) * 1976-12-23 1978-09-05 Diamond Shamrock Technologies S.A. Silicon carbide-valve metal borides-carbon electrodes
US4145564A (en) * 1978-01-30 1979-03-20 Andrew Dennie J Non-consumable electrode with replaceable graphite tip
DE2910811C2 (de) * 1979-02-16 1982-02-18 Schweizerische Aluminium AG, 3965 Chippis Stromzuleitereinrichtung für Elektroden
EP0022921B1 (de) * 1979-07-20 1983-10-26 C. CONRADTY NÜRNBERG GmbH & Co. KG Regenerierbare, formstabile Elektrode für Hochtemperaturanwendungen
US4308114A (en) * 1980-07-21 1981-12-29 Aluminum Company Of America Electrolytic production of aluminum using a composite cathode
US4376029A (en) * 1980-09-11 1983-03-08 Great Lakes Carbon Corporation Titanium diboride-graphite composits
DE3071075D1 (en) * 1980-10-27 1985-10-17 Conradty Nuernberg Electrode for igneous electrolysis
ATE17875T1 (de) * 1980-10-27 1986-02-15 Conradty Nuernberg Elektrode fuer schmelzflusselektrolyse.
EP0050680A1 (de) * 1980-10-27 1982-05-05 C. CONRADTY NÜRNBERG GmbH & Co. KG Elektrode für Schmelzflusselektrolyse
US4354918A (en) * 1981-01-14 1982-10-19 Martin Marietta Corporation Anode stud coatings for electrolytic cells
DE3102776A1 (de) * 1981-01-28 1982-08-26 C. Conradty Nürnberg GmbH & Co KG, 8505 Röthenbach Elektrode fuer lichtbogenoefen
US4417097A (en) * 1981-06-04 1983-11-22 Aluminum Company Of America High temperature, corrosion resistant coating and lead for electrical current
US4377463A (en) * 1981-07-27 1983-03-22 Great Lakes Carbon Corporation Controlled atmosphere processing of TiB2 /carbon composites
EP0083654B1 (en) * 1981-07-27 1987-10-21 Commonwealth Aluminum Corporation Refractory hard material-carbon fiber cathode coatings for aluminum reduction cells
DE3135912A1 (de) * 1981-09-10 1983-03-24 C. Conradty Nürnberg GmbH & Co KG, 8505 Röthenbach Axial verschiebbarer elektrodenhalter zum einsatz bei der schmelzflusselektrolyse

Also Published As

Publication number Publication date
BR8301891A (pt) 1983-12-20
NO831071L (no) 1983-10-27
ES8506111A1 (es) 1985-06-16
ATE28902T1 (de) 1987-08-15
EP0092704A1 (de) 1983-11-02
DE3372990D1 (en) 1987-09-17
DD209660A5 (de) 1984-05-16
ES521819A0 (es) 1985-06-16
EP0092704B1 (de) 1987-08-12
DE3215537A1 (de) 1983-10-27
US4534836A (en) 1985-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2374342C2 (ru) Графитовый электрод для печей электротермического восстановления, электродная колонна и способ изготовления графитовых электродов
US3607685A (en) Aluminum reduction cell and system for energy conservation therein
EP0059750A1 (en) Titanium diboride-graphite composites
CA2154887C (en) Production of carbon-based composite materials as components of aluminium production cells
CN207608635U (zh) 一种铝电解槽全石墨化阴极内衬结构
RU2371523C1 (ru) Композиционный материал для смачиваемого катода алюминиевого электролизера
JPS5920485A (ja) 溶融式電解法
US4526669A (en) Cathodic component for aluminum reduction cell
EP1344846A1 (en) Aluminium reduction cell refractory material and process for the manufacture of carboceramic material
US4589967A (en) Lining for an electrolysis cell for the production of aluminum
CN108083823A (zh) 复合匣钵，其制备方法和应用
JPS6324953B2 (ja)
JPS58501172A (ja) 焼結耐火硬質金属
US4698825A (en) Protective coating of temperature resistant materials for the metal shaft of combination electrodes for the electric steel production
CA2805562C (en) Process for producing a cathode block for an aluminium electrolysis cell and a cathode block
JP2648264B2 (ja) 直流電気炉炉底電極
JPS60148649A (ja) 溶鋼鋳造用ノズルの製造方法
JPH034630B2 (ja)
JP2001089808A (ja) Ｒｈ真空脱ガス炉の内張り構造
JPH03156283A (ja) 電気炉用炉底電極と直流電気炉
JP2728351B2 (ja) 導電性ラミング耐火物
Juel et al. Composite of TiB 2-graphite
JPH10310472A (ja) 炭素質耐火物およびその製造方法
JPS58161789A (ja) アルミニウム電解炉用陰極炉底
JPH0332463A (ja) 摺動ノズル用プレート