KR850001537B1 - 알루미늄을 전해 제조키 위한 횡렬식 고전류 전해셀에서 자기교란을 제거하는 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

알루미늄을 전해 제조키 위한 횡렬식 고전류 전해셀에서 자기교란을 제거하는 방법

제1도는 간략히 도시하기 위하여 측방향 출구와 저면을 통한 출구의 두 음극 출구 시스템을 동일 전해셀에 도시한 도면.

제2도는 하나의 전해셀에서 자장의 성분 방향을 정의하는 3개의 좌표축을 도시한 단면도.

제3도는 전해셀의 4개의 사분면에서 자장의 수직 성분 Bz의 평균 분포를 도시한 도면.

제4도는 양극 시스템의 단부를 통과하는 수직 평면 zz'에 대하여 본 발명에 따른 연결도체들의 위치를 도시한 개략도.

제5도, 제6도및 제7도는 본 발명의 범위내에서 가능한 연결도체들의 여러가지 경로의 변화를 도시한 개략도.

제8도는 종래의 기술에서 셀들간의 연결 구성을 도시한 도면.

제9도에서 제13도까지는 각각 본 발명의 5가지 상이한 변형들의 구체화된 예를 도시한 도면.

제14도는 본 발명의 한 실시예의 구성도.

제15도는 제14도의 실시예에서 도체들의 실제 위치를 표시한 열의 축방향 단면도.

본 발명은 횡렬로 배치되며 전류세기가 대단히 높은 전해셀들의 이상적인 작동에 해로운 자기 교란을 제거하는 신규한 방법에 관한 것으로서, 상기 셀들은 알루미늄과 불화나트륨의 전해욕에 용해되어 있는 알루미나의 전해에 의해 알루미늄을 생산하고자 하는 것이다. 본 발명은 이같은 셀들에 들어 있는 액체 금속에 가해지는 자기력을 감소시키는데 관한 것으로서, 이러한 자기력은 상기 금속에 나타나는 수평 전류와 하나의 셀및 동일열에 있는 그 인접한 샐들의 도체들에 의하여 및 인접한 열들에 있는 셀들의 도체에 의하여 발생되는 자장의 상호 작용에 기인하는 것이다. 실제로, 셀들은 전류가 그 전원으로 복귀되게 하도록 일정한 수의 입접한 열들과 직렬로 배열된다.

본 발명은 단지 한 셀의 도체 및 동일열에 있는 인접한 셀들의 도체에 의하여 발생되는 자장의 균형을 맞추는데만 적용된다. 하나이상의 인접한 열들이 해당하는 열에 비교적 근접하게 배열될 경우, 그 인접열들의 영향에 대해서는 프랑스공화국 특허 제2,333,060호 및 그 추가특허 제2,343,826호와 프랑스공화국 특허 제2,425,482호에서 취급되었다.

투자비를 줄이고 운전비용의 절감을 위하여 생산설비의 크기를 대형화 하려는 추세에 있고, 이에따라 각셀에 흐르는 전류의 세기가 커지게 된다는 것은 공지의 사실이다. 이 새로운 전해셀의 전류의 세기는 최근까지만 해도 200,000암페아 미만이던 것이 현재는 200,000에서 300,000암페아까지의 범위에 든다.

이러한 전류의 세기에서 자장의 영향은, 그 영향을 약화시킬 특별한 장치가 마련되지않는다면, 전해셀의 수율이 크게 떨어지게 되고 결국 정상작동이 불가능하게될 정도에 이른다.

이러한 자기 교란은 하기한 몇가지 영향으로 나타난다.

가) 금속시이트의 영구변형으로서, 레벨이 전반적으로 변하여 어떤 경우에는 경사가 양극-금속간의 거리보다 높은 값에 달할 수 있는 한편, 다른 한편으로는 대칭형 도움(dome)으로 변형될 수 있다.

나) 전해욕과 금속의 연구운동이 있게되며, 이러한 구성은 이상적인 전해에 다소 유익할 수 있다.

다) 전해욕/금속 경계면에 주기전 운동이 있는 바, 이것은 전해수율에 해로우며(불안정성) 어떤 경우에는 액체 금속을 셀밖으로 분출시킬 수조차 있다.

자기교란의 제거를 위하여 수평전류에 작용을 가하거나 자장에 작용을 가하거나, 혹은 자장과 수평전류양자 모두에 작용을 가하는 것도 가능하다.

이하 Bx, By및 Bz는 셀의 음극평면의 중심이 원점 0이고, Ox는 셀들의 열에서 전류순환방향을 가리키는 셀의 횡축이며, Oy는 셀의 종축이고, Oz는 상방을 가리키는 수직축인 좌표계에서 축 Ox, Oy, Oz를 따른 자장의 성분들을 표시한다.

셀들의 측면은 "작은 측면"과 "큰 측면"으로 구분되고, 큰 측면은 셀들의 횡렬일 경우 열의 축에 대하여 수직으로 된다. "헤드"는 양극 시스템은 물론 셀의 작은 측면상의 단부들을 나타내고, 통상적으로 각 셀의 "상부측"과 "하부측"은 열에서 전류의 방향을 나타내며, 첨부도면에서 전류의 방향은 도면의 하부에서 상부를 향하고 화살표로 표시된다.

또한 "해당셀"은 음극을 통하여 전류가 흘러나가는 셀을, "선행셀"은 그 음극출구에서 해당셀의 양극 시스템으로 전류를 공급하는 셀을, 그리고 "다음셀"은 해당셀의 음극 출구에서 그 양극 가로대로 전류가 공급되는 셀을 나타낸다.

모든 자장의 값들은 "테슬라(tesla)"로서 (T)표시한다.

(1T=10^-4가우스)

본 발명은 200,000에서 300,000암페아 까지에 달하는 전류의 세기에서 작동하며 용융 빙정석에 용해되어 있는 알루미나에서 알루미늄을 생산하고자 하는 전해셀들의 열에서 자기교란을 제거하는 방법에 관한 것으로서, 상기 셀들은 음극 전류출구들이 밀봉되어 있는 탄소 음극 블록들을 지지하는 평행육면체 상자와 버스바아에 달려있는 양극 시스템으로 구성되고, 한 셀의 음극 출구를 그 열에 있는 다음 셀의 버스 바아에 연결하는 도체들에 의하여 전기적으로 직렬로 연결되며, 열의 축에 대하여 횡으로 배열되고, 상기 방법에 있어서 음극전류는 음극블럭에 밀봉되어 있으며 상기 상자의 저면을 통해 수직으로 나오는 음극 출구를 구성하는 다수의 도전성 요소들에 의하여 흘러나오고, 셀들간의 연결 도체들을 흐르는 전류 전체의 일부, 즉 30-54%사이의 전류는 경로의 최소한 일부가 양극 시스템의 단부들을 통과하는 2개의 수직 평면의 외측에 배열되는 도체들로 분로된다.

이 분로되는 전류의 분포는 열의 축에 대하여 대칭이고 셀들의 각 측면위에 균등하게 분포될 수 있으며, 혹은 상기 축에 대하여 비대칭이고 셀들의 각 측면위에 불균등하게 분포될 수 있다.

해당셀의 버스 바아에는 전체가 상기 버스 바아의 상부측에서 연결되거나 혹은 상부측 및 하부측에서 연결되는 복수개의 상승부재에 의하여 선행셀의 음극출구로 부터의 전류가 공급되고, 그 전류의 일부는 또한 헤드와 상기 버스바아 양자 모두로 혹은 헤드나 버스바아로 보내질 수 있다.

종래의 전해셀에서 수평전류는 주로 음극전류를 집전하는 방법으로 발생된다. 그 전류는 측방향 출구봉(1)에 의하여 흘러 나가는데, 이것은 음극의 두 큰 측면들에 전류가 집중되는 단점이있다. 셀의 크기가 대형화되면 음극의 폭도 넓힐 필요가 있게 되고, 따라서 액체 금속에서 수평전류를 증가시킨다.

본 발명에서 전류는 이하 "저면을 통한출구"라고 지칭될 수직출구(2)를 통한 탄소음극에서 흘려 내보내진다. 이러한 방법은 음극 강하에서 0.1볼트정도의 이득을 얻는 한편 금속에서 수평전류를 상당히 감소시킬수 있다. 음극 강하에 있어서 이러한 개선은 셀에서 소비되는 에너지를 단위 톤당 300kwh/t 감소시키는 것에 해당한다.

저면을 통한 출구이기 때문에 모든 전류는 셀의 저면을 통해 흘러 나가므로 방향측 음극 출구가 있는 종래의 셀들처럼 상부로 흘러나가는 전류와 하부로 흘러나가는 전류를 구분할 필요가 없다. 셀 저면에서 수직 출구의 탄소 음극의 고정장치들의 수, 위치 및 배열등은 이 분야에 숙련된 자에게는 공지된 것으로 한다.

셀의 저면을 통한 출구에 관한 기술은 이미 몇개의 선행 특허들에 설명된 바 있다. 그들중에 3개는 연결도체들의 설명은 제외하고 단지 저면을 통한 출구만을 이용하는 것으로서, 프랑스공화국 특허 제953,374호, 이태리공화국 특허 제451,183호 및 프랑스공화국 특허 제1,125,949호이다. 이들 특허는 전류의 세기가 대략 100,000암페아로 비교적 낮은 셀들에 관한 것이다. 다른 2개의 특허도 전류의 세기가 약 100,000암페아로 비교적 낮은 셀들에만 적용되는 것으로서, 자장에 대하여 균형이 거의 이루어지지 않는 고가의 도체장치를 설명하고 있는 노르웨이 특허 제83883호와 프랑스공화국 특허 제1,079,131호 및 그 추가특허 제65320호이다. 연결도체들의 경로가 길어서 도체에 고가의 투자 및 높은 선전암 강하를 필요로 하는 것이다. 이들에 비하여 본 발명은 수평전류를 없애고 자장의 균형을 맞추어서 이들 셀에서 자기교란을 제거할 수 있게 하는 것이다.

자장에 관관하여 만일 한 성분의 2개의 반대되는 값들이 주어진 평면에 대칭인 각쌍의 점들에 해당한다면 그 성분은 상기 주어진 평면에 "비대칭"인 것으로 설명될 것이다.

횡렬식 셀들에서 인접한 열들의 영향이 없으면 분 . Bx와 Bz는 설계에 의하여 평면 xoz에 비대칭으로 된다.

연결도체들의 배열을 선정하는 자장의 균형에 관하여 다음의 2가지 기준이 채택되었다.

1) 수직 성분에 적용되는 첫째 기준은 1/4셀당 Bz의 평균이 동일하게 되도록 하는 것으로서, 셀의 사분면들의 번호는 제3도에 정의되며, 평균치의 동일성은 Bz₁=-Bz₂으로 표시된다. 비대칭이므로 인접한 열들이 없으면 상기 동일성은 Bz₁=-Bz₄=Bz₃=-Bz₂로 된다. 더우기, 점에 대한 Bz의 값들은 낮아야 한다. 자장은 셀의 강자성 부분 및 그 환경의 영향을 고려하여 계산된다.

2) 두번째 기준은 수평성분 Bx의 최대치의 감소에 관련되는 것으로서, 최대치의 일반적으로 셀의 작은 측면들상의 양극 평면의 단부에 위치한다. 200,000에서 300,000암페아 사이의 전류의세기를 갖는 횡렬식 셀들의 경우 본 발명은 저면을 통한 출구들과 전류의일부를 양극 시스템의 단부들을 통과하는 2개의 수직평면의 외측에 배열되는 도체들로 분로시키는 것의 조합에 관한 것이다.

실제로, 분로 도체들의 배치는 상자의 일부를 커버하기 때문에 그 배치의 선정은 제한되어야 하며, 연결도체들이 상자 내측으로 통과할 수 없음은 명백한 것이다.

따라서 분로 도체들은 제4도의 빗금친 부분 A, B, C, D, E, F내에 배치된다. 이 부분은 상자의 측면에서는 상자의 작은 측면의 수직벽 A, B에 의하여, 상자의 밑에서는 저면에서 양극 시스템의 단부의 수직으로 (B, C)한정된다. 그러나, 도체는 상자의 벽에서 전기 안전 규정에 맞게 일정거리가 구획되므로, 상자 벽의 맞은편 측에서, 이론적으로 제한이 없지만, 불필요하게 도체의 경로가 장대화다는 것을 피하도록 상자벽에서 약 1m거리에 놓이는 평면 EF를 넘게 구획짓지 않는다. 상기 부분의 높이도 이론적 제한은 없으나 경로를 최단으로 하고 분로 도체들이 셀 상에서의 작업을 방해하는 것을 막기 위하여 상한은 상자의 상면(F A), 그리고 하한은 상자의 저면에서 밑으로 약 1m에 놓이는 경계 E D로 한정된다.

제5도, 제6도 및 제7도로 부터 도체는 명백해질 것이다.

제5도에서, 해당 셀의 밑에서 접전된 전류는 도체(10)를 흘러서 양극평면의 단부(12)의 상부 및 하부로 대략 2회 굴곡되는 분로도체(11)에 의하여 해당셀의 헤드를 통하여 분로된다. (양극 시스템 4의 단부를 통과하는 수직평면 외측에서). 분로도체(11)는 해당셀의 상자(3)밑으로 통과하여 상승부재(13)에 의해 다음 셀의 버스바아에 연결된다.

제6도에서 해당셀의 밑에서 접전된 음극전류는 도체(14)를 흐르고 다음셀의 양극평면의 단부(12)의 상부 및 하부로 대략 2회 굴곡되는 분로도체(15)에 의하여 다음 셀의 헤드를 거쳐서 분로된다(상기 양극 시스템의 단부를 통과하는 수직평면의 외측에서). 분로도체(15)는 다음셀의 상자(3)를 따라서 그 작은 측면위로 연장된다.

제7도에서, 해당셀의 밑에서 접전된 음극전류의 일부는 도체(16)를 흐르고 해당셀의 양극평면의 단부(12)의 상부 및 하부로 대략 2회 굴곡되는 분로도체(17)에 의하여 해당셀의 헤드를 통하여 분로된다. 분로도체(17)는 해당셀의 상자(3)의 작은 측면들을 따라 연장된다. 해당셀의 밑에서 집전되는 음극전류의 다른 일부는 도체(18)를 흐르고 다음셀의 양극평면이 단부(12)의 상부 및 하부로 대략 2회 굴곡되는 동일한 분로도체(19)에 의하여 다음셀의 헤드를 통하여 분로된다. 분로도체(19)는 다음셀의 상자(3)의 작은 측면을 따라 연장된다.

셀의 각 헤드를 통하여 분로되는 전류의 비율은 그 셀의 전류의 총합의 15-27%사이이다. 더 구체적으로는, 분로도체가 다음셀의 큰 상부측면에 놓이는 양의 상승부재를 통하여 다음셀의 버스바아에 전류를 공급하면, 해당셀의 해드들 각각을 통하여 분로되는 일부 전류는 전체 전류의 15-27%사이로 될 것이고, 분로도체가 다음셀의 큰하부측면에 놓이는 양의 상승부재를 통하여 다음 셀의 버스바아에 전류를 공급하면, 다음 셀의 헤드를 각각을 통하여 분로되는 일부전류는 전체전류의 15-27%사이로 될 것이다.

상기의 범위내에서 해당셀에 인접한 하나 이상의 열들의 영향에 대한 보상은 고려되지 않은 것이다.

고전류 전해셀의 경우에 양의 상승부재의 수는 일반적으로 4개이상이 된다. 그러나, 본 발명이 전류의 세기가 200,000암페아 미만인 셀들에 적용될 경우에는 4개 미만의 양의 상승부재라도 충분하다.

이하의 예에서는 저면을 통한 출구를 갖는 셀에서 연결도체의 적절한 선정이 중요함에 대하여 설명한다.

선행기술에 따른 경우에서와 같이 저면을 통한 출구들을 250,000암페아 셀의 큰 측면상에 분포되는 전류의 세기가 같은 5개의 양의 상승부재들에 의해 다음셀의 양극 평면에 직접 연결함으로써, 셀의 중심에서 헤드를 향하여 가로지르는 수직자장이 얻어지는데, 그 평균치는 강자성 부분의 영향을 공제하고 다음과 같다.

조건 Bz₁=-Bz₂는,

그 반대인 Bz₁=Bz₂가 성립되므로 절대적으로 증명되지는 않는다.

상기 회로는 최단전기적 경로라는 장점은 있지만, 저면을 통한 출구를 갖는셀의 자장의 균형이 이루어지게 하지 않는다.

자장의 균형이 이루어지는데서 얻어지는 개선점을 보여주는 본 발명의 몇가지 예들이 다음에 기술된다. 명백하게 도시하기 위하여 제9도와 제13도는 단지 해당셀의 음극출구를(2)을 다음 셀의 양극들에 전류를 공하는 버스바아(9)에 연결하는 도체들만을 개략적으로 도시한다. 실제로, 연결도체들은 작동면의 밑을 지난 다음에 수직 또는 약간 경사진 상승부재들을 통하여 버스바아에 다시 연결된다.

이하의 모든 예에서 축 Ox에 평행하게 배열되는 각 음극블록은3개의 수직출구를 갖는다. 그러나 출구들의 실제수는 본 발명의 범위를 이탈하지 않고 다르게 될 수 있음은 당연한 것이다.

예 1-저면을 통한 출구들과 5개의 양의 상승부재를 가지며 다음셀의 헤드를 통하여 분로되는 전류가 큰 하부측면을 통하여 다음셀의 헤드로 공급되는 셀들(제9도)

음극의 두 단부들에서 받은 전류는 다음셀의 헤드를 통해 분로된 다음에 1/4및 3/4에 놓여진 2개의 양의 상승부재에 의하여 그 버스바아로 공급된다. 상기 2개의 분로도체에 흐르는 일부전류는 전체전류의 3/16, 즉 18.75%이다. 나머지 전류는 3개의 양의 상승부재들을 따라 상부에 있는 다음셀의 버스바아로 공급되는데, 그 3개의 상승부재들 중의 하나는 셀의 Ox축을 따라서, 그리고 나머지 2개는 버스바아의 헤드에 배치된다. 상기 마지막 2개의 상승부재는 셀의 큰 측면 또는 작은 측면에 배치되어도 상관없다.

250,000암페아에서 강자성 부분의 영향을 고려하면 이 셀의 사분면당 평균 수직자장은 다음과 같다.

수평자장 Bx의 최대치는 60·10^-4이다.

예 2-저면을 통한 출구와 6개의 야의 상승부재를 가지며 다음셀의 헤드를 통하여 분로되는 전류가 셀사이의 공간에서 집전되고 다음셀의 버스바아의 하부로 흐르는 셀들(제10도)

음극의 2개의 단부들에서 받은 전류는 셀 사이의 공간의 해당셀의 각 측면에서 집전된다. 이 전류의 일부는 해당셀의 헤드들 위에서 분로된다. 그 다음에 분로도체는 다음셀의 헤드를 따라 연장되며 그 버스바아의 하부로 큰 측면의 1/4및 3/4에 전류를 공급한다. 다음 셀의 헤드를 통하여 분로하는 도체들 각각에는 전체 전류의 1/5이 흐른다. 음극 전류의 그 나머지는 1/8, 3/8, 5/8및 7/8에 배치되는 4개의 양의 상승부재들을 통하여 다음셀의 상부축면 버스바아의 공급된다.

250,000암페아에서 강자성 부분의 영향을 고려하면 이 급의 사분면당 평균 수직자장은 다음과 같다.

수평자계 Bz의 최대치는 25·10^-4T이다.

예 3-저면을 통한 출구들과 5개의 양의 상승부재들을 가지며 해당셀의 헤드를 통하여 분로되는 전류를 음극의 1/4및 3/4에서 받는 셀(제11도)

음극의 1/4및 3/4에서 받은 전류는 다음셀의 버스바아의 상부측 헤드를 거쳐서 그 셀의 각 측면상에 있는 양의 상승부재를 통하여 공급되기 전에 해당셀의 큰 상부측면을 따라 해당셀의 헤드위를 순환하는 분류도체로 합류한다. 상기 상승부재들은 셀의 큰 측면 또는 작은 측면에 배치되어도 상관없다. 해당셀의 헤드를 통하여 분로 하는 도체들 각각에는 전체전류의 2/16, 즉 18.75%가 흐른다. 음극전류의 그 나머지는 제11도에 표시된 바와같은 상부측면을 거쳐서 큰 측면의 1/4, 1/2및 3/4에 배치되는 3의개 양의 상승부재들을 통하여 다음셀의 버스바아에 공급된다.

이 250,00암페아셀의 사분면당 평균 수직자장은 강자성부분의 영향을 고려하면 다음과 같다.

수평자장 Bz의 최대치는 40·10^-4T이다.

예 4-저면을 통한 출구들과 5개의 양의 상승부재들을 가지며 해당셀의 헤드에 의하여 분로되는 전류를 음극의 2개의 단부들에서 받는 셀(제12도)

음극의 2개의 단부들에서 받은 전류는 다음셀의 각 측면상에 있는 양의 상승부재를 통하여 다음셀의 버스바아의 상부축 단부로 공급되기 전에 해당셀의 큰 상부측면을 따라서 해당셀의 헤드위에서 순환하는 분로도체로 합류한다. 상기 상승부재가 큰 측면 또는 작은 측면에 배치되어도 상관없다. 해당셀의 헤드를 통하여 분로하는 도체들 각각에는 전체전류의 1/4이 흐른다. 음극전류의 나머지는 상부측면을 통하여 큰 측면의 1/4, 1/2및 3/4에 놓이는 3개의 양의 상승부재들을 통하여 다음셀의 버스바아로 공급된다.

250,000암페아에서 상기 셀의 사분면당 평균 수직자장은 강자성부분의 영향을 고려하면 다음과 같다.

수평자장 Bx의 최대치는 48·10^-4T이다.

예 5-저면을 통한 출구와 4개의 양의 상승부재를 가지며, 해당셀의 헤드를 통하여 분로되는 전류가 해당셀의 상부 셀사이의 공간에서 집전되는 셀(제13도)

상기 집전장치는 해당셀의 헤드를 통하여 분로하는 도체에 전류를 공급한다. 그 다음에 분로된 전류는 큰 측면의 1/8및 7/8에 배치되는 2개의 양의 상승부재를 통하여 다음셀의 상부버스바아로 공급된다. 해당셀의 헤드를 통하여 분로하는 도체들 각각에는 전체전류의 1/4이 흐른다. 나머지 음극전류는 상부측면을 통하여 큰측면의 3/8및 5/8에 배치되는 2개의 양의 상승부재를 통하여 다음셀의 버스바아에 공급된다.

상기 250,000암페아 셀의 사분면당 평균자장은 강자성 부분의 영향을 고려하면 다음과같다.

수평자장 Bx의 최대치는 22·10^-4T이다.

[본 발명의 실시예]

작동전류가 250,000암페아로 고정된 본 발명에 따른 셀들을 열을 만들었다.

제14도는 해당셀과 다음셀 사이의 모든 연결도체들의 배열을 개략적으로 도시한 것이다.

제15도는 해당셀과 다음셀의 Ox에 평행한 축에 따른 횡단면도이다. 부품들의 부호는 두 도면에서 공통으로 된다. 제15도에서 알루미나 공급장치, 상부 구조물, 양극들 및 그 현수 시스템은 명백히 도시하기 위하여생략하거나 극히 개략적으로 도시하였다. 사실상 상기 부품들은 종래와 같다.

저면을 통한 음극출구들(20)은 몇개의 음의 집전장치들(21)에 연결된다. 음극의 두 단부들에 집전된 전류는 다음셀의 헤드를 통하여 분로하기 위하여 도체들(22)에 의하여 도체들(8)에 연결되며 하부측면의 1/4및 3/4에 배치되는 상승부재들(23)을 통하여 이셀의 버스바아(9)로 공급된다.

헤드를 통하여 분로하는 도체들 각각에는 전체전류의 3/16, 즉 18.75%가 흐른다. 이들 도체의 Oz를 따른 측면은 자장의 균형이 이루어질 수 있도록 결정된다. 이들 도체의 배치는 상술한 바 있다(제4도).

음극의 중심에서 집전되는 전류는 도체들(24)에 의하여 상부 측면상의 헤드및 버스바아의 중심에 연결되는 3개의 수직 상승부재에 연결된다. 버스바아의 헤드에 전류를 공급하는 도체들 각각에는 전체전류의 1/4이 흐르고 버스바아의 중심에 전류를 공급하는 도체에는 전체전류의 1/8이 흐른다.

본 발명에 따라 구성된 열의 셀들은 다음과 같은 특성을 갖는다.

양극 표면적 : 348,000cm²

상자의 내부크기 : 13.68×4.15(m)

작동중에 다음 결과가 얻어졌다.

평균 전류의 세기 : 252,000암페아

파라데이 수율 : 92.5%

전압 : 3.94볼트

이상의 전해셀에서 알루미늄 단위 톤당 에너지 소비량은 12.690kwh로서 이같이 높은 전류의 세기에서 직동하는 셀들에 관련된 값이된다. 이같은 이득은 다른 요인 보다도 평균 음극 강하의 0.25볼트의 감소에서 얻어진 것이다.

비록 본 발명이 특히 200,000에서 300,000암페아 까지의 사이의 전류의 세기에서 작동하는 전해셀들의 열에 적용하는 것으로 설명되었지만, 예컨대 100,000에서 200,000암페아 사이의 낮은 전류의 세기에서 작동하는 셀들의 열에도 적용될 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 음극전류 출구(1,2)들이 밀봉되어 있는 탄소 음극 블록들을 지지하는 평행육면체 상자(3)와 버스바아(9)에 달려있는 양극 시스템(5)으로 구성되며, 한셀의 음극출구를 다음셀의 버스바아에 연결하는 도체들(21, 22, 23, 24)에 의하여 전기적으로 직렬로 연결되고 열의 축에 대하여 횡으로 배열되며, 200,000-300,000암페아에 달하는 전류의 세기에서 작동하는 용융빙정석에 용해되어 있는 알루미나에서 알루미늄을 생산하기 위한 전해셀들의 열에서, 음극전류는 음극블록들에 밀봉되어 있으며 상기 상자(3)의 저면을 통해 수직으로 나오는 복수개의 도전성요소(20)들에 의하여 흘러나오고, 셀들사이의 연결도체(21, 22, 23, 24)를 흐르는 전체 전류의 일부, 즉 30-54%의 전류는 양극 시스템(5)의 단부들을 통과하는 두 수직평면의 외측에 경로의 최소한 일부가 배치되는 도체(8)들에 의하여 분로되는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 전해제조키 위한 횡렬식 고전류 전해셀에서 자기교란을 제거하는 방법.

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