NL8002336A - Elektrolysecel voor aluminiumbereiding. - Google Patents

Elektrolysecel voor aluminiumbereiding. Download PDF

Info

Publication number
NL8002336A
NL8002336A NL8002336A NL8002336A NL8002336A NL 8002336 A NL8002336 A NL 8002336A NL 8002336 A NL8002336 A NL 8002336A NL 8002336 A NL8002336 A NL 8002336A NL 8002336 A NL8002336 A NL 8002336A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
heat
electrolyte
heat exchanger
cell
temperature
Prior art date
Application number
NL8002336A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Alumax Inc
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 Alumax Inc filed Critical Alumax Inc
Publication of NL8002336A publication Critical patent/NL8002336A/nl

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • C25C3/22Collecting emitted gases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

i— ί , f* VO 032¾
Elektrolysecel voor aluminiumbereiding.
De uitvinding heeft betrekking op de bereiding van aluminium en in het bijzonder op een verbeterde elektrolysecel om aluminium te winnen uit aluminiumoxyde.
Bij de bereiding van aluminium volgens het Hall-pro-5 ees wordt gelijkstroom gevoerd door een elektrolyt, waarin aluminiumoxyde is opgelost. De gesmolten elektrolyt, met een temperatuur van ongeveer 960°C bevindt zich in een stalen houder, waarvan de bodem en zijkanten inwendig zijn gevoerd met een koolachtig materiaal. Een groot gedeelte van het oppervlak van de smelt is bedekt door er in-10 gedompelde koolstofanoden. De rest van het oppervlak wordt bedekt door een kort aluminiumoxyde en gestolde elektrolyt.
Het vermogen, dat nodig is cm aluminiumoxyde af te zetten in aluminium is ongeveer 5 1/2 KWH per kg aluminium. De elektrische weerstand van de elektrolyt, van de anode en van de kathode 15 en de overige geleiders verbruikt nog eens 1,9 tot 2,5 KWH/kg. Het op die manier toegevoerde extra vermogen wordt omgezet in warmte, welke moet worden afgevoerd. De temperatuur van de elektrolyt moet zo dicht mogelijk gehouden worden bij het optimum omdat lagere temperaturen gevaar meebrengen voor stollen van de elektrolyt met beëindi-20 ging van de werking en omdat hogere temperaturen leiden tot een aanzienlijke vermindering van het nuttig effekt. Voor betrouwbare werking is dus een beheerste afvoer van de ontwikkelde warmte noodzakelijk.
Bij het ontwerp en de bedrijfsvoering van de thans 25 gebruikelijke elektrolysecellen wordt een vrij primitieve methode toegepast om aluminiumoxyde ladingsgeijze in de cel te brengen, terwijl daarbij verder wordt uitgegaan van de niet meer houdbare veronderstelling, dat energie goedkoop is. Oorspronkelijk werd het nodig geacht het toegevoerde aluminiumoxyde enkele uren boven op het oppervlak van 30 de elektrolyt te brengen, om het voor te verhitten voor het met de eigenlijke elektrolyt werd gemengd. Dit leidde er toe, dat op het oppervlak van de elektrolyt een korst werd gevormd, welke het warmteverlies verminderde en eveneens het ontsnappen van fluoride. De bedie-ningsman van de cel had een zekere mogelijkheid het proces te bexn- 800 2 3 36 2 vloeden, doordat hij de dikte van de korst kon variëren, de frequentie waarmee die korst werd gebroken en zelfs de duur, gedurende welke de gesmolten elektrolyt bloot werd gelaten, voordat vers aluminium-oxyde daarop werd aangebracht. Ongewenste verschijnselen bij dit pro-5 ces waren de niet gemeten variaties, welke werden veroorzaakt door deze opzettelijke wijzigingen, terwijl daarnaast nog onbekende variaties optraden door variatie in de isolatie-eigenschappen van het alu-miniumoxyde. Een andere onmeetbare variabele is, dat vanuit de korst een weinig of misschien veel aluminiumoxyde kan worden afgestaan aan 10 de elektrolyt voordat het daarvoor beoogde moment is aangebroken. Tenslotte is het moeilijk, een continue temperatuuraflezing van de elektrolyt te verkrijgen, die gewenst zou zijn voor regeldoeleinden. De gesmolten elektrolyt: is te corroderend om doorlopend onderdompelen van een thermokoppel mogelijk te maken, en de korst maakt het onmoge-. 15 lijk de elektrolyt van bovenaf visueel waar te nemen. Dit alles draagt bij tot de moeilijkheid de bewerking te automatiseren en het verklaart waarom het bij dit proces ten minste voor een gedeelte aankwam op __________de „vaardigheid en..de intuïtie van de vakman.
De morderne opvatting van de aluminiumoxydetoevoer 20 is continu toevoeren, waarbij dus het voorverhitten op het oppervlak van de smelt wordt overgeslagen. Een toevoerinrichting breekt periodiek een gat in de korst en laat aluminiumoxyde vallen op het bloot-gekomen oppervlak van de gesmolten elektrolyt. De korst heeft dan enkele van zijn oorspronkelijke doelen verloren maar blijft in de overi-25 ge opzichten op variabele manier functioneren. In een inrichting, beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.951.763 wordt over de smelt een deksel geplaatst om de warmte vast te houden en het oppervlak van het bad gesmolten te houden.
Aluminiumoxyde wordt daarbij continu toegevoerd door 30 het deksel. In andere opzichten is deze cel echter vrij gebruikelijk.
Om het beeld van de cel te voltooien, de wanden en de bodem van de gebruikelijke elektrolysecel zijn ontworpen om alle warmte af te voeren, welke niet door het oppervlak wordt afgevoerd.
De bodem is redelijk goed geïsoleerd hoewel de collectorstaven, welke 35 dienen als stroomtoevoer voor de bodem, goede warmtestralers zijn.
De zijwanden en de eindwanden zijn echter dun geïsoleerd en de ternpe- ' ratuur van de stalen buitenwand bedraagt tijdens bedrijf ongeveer 800 2336 i > 3 200°C.
De cel is dus ontworpen om een concreet vastgelegde hoeveelheid warmte af te voeren, terwijl daarbij een variatie -van ongeveer 10 % mogelijk is door aanpassen van de korst. Bij een betrouw-5 bare en ononderbroken stroomtoevoer is een dergelijke inrichting redelijk bedrijfszeker gebleken. Bij stroomonderbrekingen moet men verwachten, dat de betrokken cellen in enkele uren zullen stollen.
Wanneer de stroomtoevoer niet wordt onderbroken maar alleen verminderd dan kan men de stroomfeehoeften van de in bedrijf zijnde cellen 10 met ongeveer 10 % verminderen, en wanneer de stroomtoevoer meer is verminderd dan dat, dan is men verplicht een of meer cellen te laten stollen door hun stroom af te sluiten. De kosten van reparatie en opnieuw starten van gestolde cellen zijn zeer hoog, zodat het onveranderlijke werkniveau een ernstig nadeel is, wanneer de stroomtoevoer 15 niet gegarandeerd is. De cellen moeten in de praktijk zo ontworpen worden, dat ze alleen kunnen werken in een betrekkelijk nauw gebied van vermogenstoevoer en zelfs bij de nominale vermogenstoevoer een groot gedeelte jvan het vermogen eenvoudig wordt verspild in de vorm van gedissipeerde weerstandsverhitting.
20 Opgemerkt moet ook worden, dat de korst wel het ont wijken van fluoride uit het oppervlak van de elektrolyt vermindert maar dat die korst dit ontwijken niet volledig verhindert. In de praktijk was het altijd nodig, boven het oppervlak een kap te monteren om de bij elektrolyse gevormde dampen op te vangen en tegelijk daar-25 mee eventueel ontweken vaste deeltjes. De onderdruk in de kappen is bedoeld om door de kieren van die kappen een aanzienlijke hoeveelheid lucht naar binnen te zuigen, zodat de uit de elektrolyt ontwijkende materialen zo volledig mogelijk zullen worden opgevangen. De uit de kap afgevoerde stroom gas wordt door zakfilters gevoerd en het 30 is noodzakelijk, dat de temperatuur van die gassen laag genoeg is om verbranden van die zakken te voorkomen.
De bovengenoemde nadelen en ook nog andere nadelen van de bekende aluminiumc ellen worden vermeden volgens de uitvinding welke een verbeterde elektrolysecel verschaft, waarin de wanden van 35 de elektrolythouder goed zijn geïsoleerd, terwijl een hittebestendig deksel is aangebracht boven het open gedeelte van die houder. Binnen 800 2 3 36 u deze houder, onder het deksel en hoven de smelt is een warmt euitwisse-laar aangebracht om warmte uit de smelt te winnen. De hoeveelheid door deze uitwisselaar gewonnen warmte is regelbaar. Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding is deze warmteuitwisselaar verbonden 5 met middelen om de gewonnen warmte om te zetten in elektrische energie. Bij een uitvoeringsvorm omvat de warmteuitwisselaar een warmte-uitwisselfluidum, dat circuleert door een stoomketel. De stoom uit de ketel wordt dan gebruikt cm een elektrische generator aan te drijven. Bij andere uitvoeringsvormen wordt het warmteoverdrachtsfluidum 10 in de vorm van een uitzetbaar gas onder druk in de uitwisselaar verhit, cm het volume te vergrot'en.. Dit gas wordt dan rechtstreeks gebruikt om met een turbine een elektrische generator aan te drijven. In sommige gevallen kan het verkregen elektrische vermogen weer worden terug-/ gevoerd als stroom voor de cel. Op deze wijze wordt warmte terugge-15 wonnen en teruggevoerd in de vorm van elektrische energie.
Bij voorkeur wordt rondom de buitenwand van de elek-trolythouder een tweede warmteuitwisselaar geplaatst om de warmte terug te winnen, die anders zou ontwijken door de zijwanden en de bodem van deze houder. Hog een warmteuitwisselaar kan worden geplaatst 20 boven het deksel op de elektrolythouder, maar onder 'de dampafzuig-kap welke de gehele bovenkant van de cel afsluit, om de warmte terug te winnen, welke wordt ontwikkeld in de anoden, en de warmte, welke ontsnapt door de kieren tussen de anode en het genoemde deksel. Deze extra warmteuitwisselaars kunnen in serie worden verbonden met het 25 primaire warmteuitwisselsysteem.
Om automatisch de hoeveelheid in de warmtewisselaars teruggewonnen warmte te regelen is in de cel boven het bad een tem-peratuurvoeler aangebracht om de temperatuur van de elektrolyt te kunnen volgen. Deze temperatuurvoeler produceert een regelsignaal, 30 dat een functie is van de temperatuur en wordt toegevoerd aan een met de warmteuitwisselaars verbonden regelaars, om de stroom van warmte-overdrachtfluxdum daardoor te regelen. Op deze wijze kan men de temperatuur van de elektrolyt in de cel automatisch op een gekozen waarde houden.
35 Een doel van de uitvinding is dus aanzienlijke hoe veelheden afvalwarmte terug te winnen, bij een temperatuur, die hoog 800 2 3 36 5 Λ % genoeg is om elektrisch vermogen op te wekken.
Een ander doel van de uitvinding is een verbeterde flexibiliteit van de elektrolysecel te verkrijgen, zodat het tot dusver geldende werkgebied van 90 - 110 % van de nominale capaciteit aan-5 zienlijk zal worden uitgebreid.
Nog een ander doel van de uitvinding is een verbeterde beheersing van de elektrolysecel, zodat de warmte kan worden afgevoerd in precies dezelfde mate, waarin die wordt ontwikkeld.
Nog een ander doel van de uitvinding is, de op de 10 smelt gevormde korst te elimineren, zodat continue meting van de elektrolyttemperatuur mogelijk wordt.
Nog een ander doel is, doelmatig de ontbrekende gassen op te vangen zodat de hoeveelheid atmosferische lucht welke in het wassysteem wordt gezogen, kan worden verminderd.
15 De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekeningen.
Figuur 1 is een vertikale gedeeltelijke dwarsdoorsnede van een elektrolysecel volgens de uitvinding.
Figuur 2 is een blokdiagram van het totale systeem 20 volgens de uitvinding.
Figuur 1 toont schematisch een elektrolysecel 10 van het Hall type. De cel bestaat uit een van boven open stalen bak 12.
De wanden en de bodem zijn aan de binnenkant bekleed met een isolatiemateriaal lU. Binnen deze isolatielaag bevindt zich een voering 16 25 van koolstof, welke de gesmolten elektrolyt en gesmolten aluminium bevat. Op de bodem bestaat deze voering gewoonlijk uit te voren gebakken blokken 18. Stalen kollektorstaven 20, welke aan deze blokken zijn vastgecementeerd, steken door de stalen wand naar buiten en zijn daar verbonden met het elektrische net.
30 Op de bodem van de bak wordt een laag gesmolten alu minium 22 gehandhaafd. Boven dit aluminium drijft een laag elektrolyt 2k, bestaande uit kryoliet met toevoegsels. Een koolstofanode 26 is gedeeltelijk in de elektrolyt ondergedompeld. Stalen staven 28, welke aan de anode zijn vastgecementeerd, zijn verbonden met het elektrische 35 net. Zodoende kan de stroom vloeien door de staaf 28, de anode 26, door de elektrolyt 2h naar de metaallaag 22 en dan door de koolstofblokken 800 2 3 36 6 18 en de kollektorstaven 20 naar de verzamelrail (niet getekend).
Een deksel 30 dat is vervaardigd uit een vuurvast of kool bevattend materiaal sluit nauw om de anode 26 heen en sluit de open ruimte boven in de cel rondom de anode 8, Een toevoerinrieh-5 ting 32 voor beheerste toevoer aan aluminiumoxyde naar de elektrolyt steekt door het deksel 30 heen. Ook een ontluchtingspijp 3^ steekt door het deksel 30 heen om ontwijkende gassen af te voeren naar de rookkamer 36 boven de cel. Deze rookkamer 36 wordt afgedekt door een rookkap b2, welke is verbonden met een niet getekend gaswassysteem.
10 Omdat de elektrische krachtbron, de toevoerinrichting voor aluminiumoxyde, de rookkamer en de kap alle aan de vakman goed bekend zijn, zullen hun bijzonderheden niet beschreven worden.
Het deksel 30 sluit vrij nauw tegen de anode 26 aan, maar er moet ruimte overblijven voor beweging. De kier tussen het 15 deksel en de anode kan worden gevuld met vergruisd badmateriaal of met aluminiumoxyde 38. Het deksel kan eveneens gemakkelijk worden verwijderd, om verwisselen van anoden mogelijk te maken. Daartoe zullen de meeste gassen uit de ruimte onder het deksel worden afgevoerd door de gasafvoerbuis 3^, maar het is niet noodzakelijk, dat het deksel 20 overal gasdicht is.
Om zowel de in de cel ontwikkelde warmte terug te winnen als de werktemperatuur van de cel te beheersen zijn warmte-uitwisselaars aangebracht in de rookkamer 36, in de cel tussen de koolstofvoering 16 en de laag isolatiemateriaal 1U en onder het deksel 25 30 en boven het oppervlak van de elektrolyt 2b.
In de tekening zijn de warmteuitwisselaars afgeheeld als horizontale buizen, maar ze kunnen eveneens bestaan uit platen of een willekeurige andere vorm van warmteuitwisselaars, welke het benodigde warmte-uitwisselend oppervlak geeft en vervaardigd is uit een 30 materiaal, dat geschikt is voor de werkomstandigheden.
De warmteuitwisselaar U0 boven het deksel 30 maar onder de rookkap b2 bevindt zich in het gebied met de laagste temperatuur, (ongeveer 95°C) en deze is bedoeld om warmte op te nemen uit de ontwijkende gassen en van het oppervlak van de anode 26 en de sta-35 ven 28 voor zover dit economisch nuttig is. De hoeveelheid van buiten naar de rookkamer 36 aangezogen lucht zal grote invloed hebben op het 800 2 3 36 τ nut en zelfs op de zin van deze warmteuitwisselaars.
De warmteuitwisselaar W* binnen de isolatielaag van de cel bevindt zich in een zone met gemiddelde temperatuur (ongeveer U80°C). Zoals nader zal worden toegelicht wordt hiermee de warmte-5 stroom zo geregeld, dat op de zijwanden, eindwanden en op de bodem van de cel lagen gestolde elektrolyt worden opgebouwd tot een gekozen dikte.
De warmteuitwisselaar b6 onder het deksel 30 bevindt zich in de zone met de hoogste temperatuur (ongeveer 930°C). Met deze 10 warmteuitwisselaar wordt zoveel warmte afgevoerd van het oppervlak van de elektrolyt als nodig is om de elektrolyt op de gewenste temperatuur te houden.
Tijdens bedrijf wordt een warmteoverdrachtmedium, zoals lucht, achtereenvolgens gevoerd door de warmteuitwisselaar U0, 15 IA en h6, welke in serie zijn geplaatst met een voldoende snelheid om de gewenste hoeveelheid warmte op te nemen. In de warmteuitwisselaar IA in de celwanden is een betrekkelijk constante luchtstroom nodig om ------------ --------___.de lagen.gestolde elektrolyt te handhaven. De warmte opgenomen door de warmteuitwisselaar b6 uit de elektrolyt is echter meer variabel en 20 deze wordt gestuurd door de badtemperatuur, afgelezen door een pyrometer U8, welke boven het bad 2b is geplaatst. Door deze verschillende behoeften aan warmteafvoer kan een gedeelte van de lucht, welke door de warmteuitwisselaar bh wordt gevoed, worden afgevoerd naar de atmosfeer, terwijl atmosferische lucht kan worden toegevoerd in een warmte-25 uitwisselaar b6} al waar dit nodig is. Een temperatuurregelaar h$ aan de warmteuitwisselaar bg houdt de uitlaattemperatuur van de lucht tussen het maximum, dat door het constructiemateriaal wordt toegestaan en het minimum, dat wordt vereist om elektrisch vermogen op te wekken.
Aan de hand van figuur 2 wordt een voorbeeld beschre-30 ven om de warmte te benutten die wordt teruggewonnen met de warmte- uitwisselaars. De warmteuitwisselaars van een enkele groep van 22 cellen van het in figuur 1 getoonde type zijn met elkaar verbonden en leveren een stroom verhitte lucht, die de cellen verlaat bij ongeveer 710°C. Deze hete lucht wordt door een buizenstelsel 50 gevoerd naar 35 ' een van vier stoomketels 52. De lucht heeft bij aankomst in die stoomketels een temperatuur van ongeveer 650°C. In die stoomketels 52 wordt 800 2 3 36 8 •water verhit vanaf 115°C tot ongeveer 500°C hij 81 ato. Deze hoge-• druistoom wordt uit de vier ketels gevoerd naar een stoomturbine 5l.
Bij een uitvoeringsvorm wordt de lucht uit de ketels 52 eenvoudig af-gevoerd naar de atmosfeer hij ongeveer 20l°C. Bij een andere uitvoe-5 ringsvorm wordt de lucht teruggevoerd door een pomp 56, welke deze lucht mengt met vers toegevoerde lucht en het mengsel terugvoert naar de warmtewisselaars om opnieuw te worden verhit.
De stoomturbine 5l drijft een elektrische generator 58 aan, welke naar een ver zamel vat 60 gevoerd en vandaar met een tem-10 peratuur van 115°C terug naar de ketels via pomp 62. De niet gecondenseerde stoom uit de turbine 5l wordt afgevoerd onder een druk van ongeveer 0,1l ato. Deze wordt gevoerd naar een warmtelozing 61, waar de stoom wordt gecondenseerd tot heet water, dat weer naar vat 60 wordt gevoerd.
15 Het elektrisch vermogen uit de generator 58 kan wor den toegevoerd aan de aluminiumreductie of na geschikte omzetting met behulp van de inrichtingen 66 worden teruggevoerd als stroom voor de elektrolysecellen 10. De elektrische omzetters 66 kunnen geschikte,___________________ transformators en/of gelijkriehters omvatten.
20 De economische haalbaarheid van de uitvinding hangt grotendeels af van de prijs van elektrisch vermogen en tevens van de capaciteit en de benuttingsgraad van de aanwezige elektrolysecellen.
Het materiaal voor de warmteuitwisselaar 16 moet zo worden gekozen, dat het bestand is tegen de hoge temperatuur en de 25 eventueel corrodeerbare atmosfeer boven de gesmolten elektrolyt. Hoewel lucht hierboven is beschreven als warmteoverdrachtfluïdum voor toepassing in de warmteuitwisselaars, is het mogelijk in andere systemen ook andere fluïda te gebruiken, zoals stikstof of kooldioxyde.
Bij nog andere uitvoeringsvormen kan men ook vloeibare warmteuitwis-30 selfluïda gebruiken, maar dergelijke fluïda moeten zorgvuldig worden gekozen, met het oog op de mogelijkheid van een lek in de warmteuit-wisselaar boven de gesmolten elektrolyt.
Hoewel in de hierboven beschreven uitvoeringsvorm de hete lucht uit de warmteuitwisselaars gebruikt wordt om stoom te 35 vormen is het bij andere uitvoeringsvormen mogelijk de hete lucht rechtstreeks te gebruiken om de turbine aan te drijven. Door het ver- 800 23 36 9 hitten zet de lucht uit, -waardoor in het systeem een grote druk ontstaat. Deze hete lucht met grote druk kan dan naar de turbine worden gevoerd.
Om de stroomsnelheid van het warmteoverdrachtfluïdum, 5 zoals lucht, binnen de warmteuitwisselaarbuizen te regelen en daarbij de afvoer van warmte uit elke cel 10 te beheersen, wordt in elke leiding tussen de warmteuitwisselaars van een cel en de ketel 52 een door een motor aangedreven klep 68 geplaatst. Elke klep 68 wordt bestuurd door een servo-instrument 70 als respons op een stuursignaal, 10 geleverd door optische pyrometer ^8, welke in elk celdeksel 30 is gemonteerd.
De pyrometer U8 meet de temperatuur van de smelt en zendt een overeenkomstig signaal naar de regelaar 70. Deze regelaar stelt dan de klep 68 bij waardoor een stroomsnelheid van het fluïdum 15 wordt verkregen, die de werktemperatuur van de cel houdt binnen een gekozen gebied. Zoals gezegd zorgt de regelaar ^9 er voor, dat de af-voertemperatuur van de lucht niet daalt beneden de eisen van het systeem en niet stijgt boven de grens gesteld door de konstruktiematerialen.
De termen en uitdrukkingen die hierboven zijn ge-20 bruikt voor de beschrijving zijn niet beperkend bedoeld en zij moeten geacht worden tevens equivalente organen en uitvoeringsvormen te omvatten.
800 2335

Claims (5)

1. Inrichting voor de bereiding van aluminium, voor zien van een gesmolten elektrolyt, waarin aluminiumoxyde is opgelost, een van hoven open houder voor de elektrolyt, een anode en een kathode die in de elektrolyt reiken, en een krachtbron om een elektrische 5 stroom te voeren door de anode en de kathode onder vorming van aluminium en onder ontwikkeling van ohmse warmte met het kenmerk, dat a) de wanden van de houder rondom zijn voorzien van een thermisch isolatiemateriaal, b) een vuurvast deksel op de bovenkant van de houder, 10 c) een warmteuitwisselaar, geplaatst boven de smelt binnen de houder en onder het deksel om warmte uit de smelt af te voeren, d) regelinstrumenten welke omvatten een temperatuur-voeler om de temperatuur van de elektrolyt waar 15 te nemen, en de mate van warmteafvoer door de warmteuitwisselaar zodanig te regelen dat de temperatuur van de elektrolyt binnen een gekozen gebied blijft, onafhankelijk van variaties in de stroomtoevoer.
2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de warmteuitwisselaar is verbonden met inrichtingen om teruggewonnen warmte om te zetten in elektrisch vermogen.
3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de warmteuitwisselaar in staat is een warmteoverdrachtfluïdum te le-25 veren met een temperatuur boven 700°C, terwijl de apparatuur welke warmte omzet in elektrisch vermogen is gekenmerkt door een stoomketel, verbinden met de warmteuitwisselaars, zodat het warmteuitwisselings-fluïdum van de een naar de ander kan stromen onder vorming van stoom met een druk van ten minste 8L ato, en uit een door stoom aangedreven 30 generator welke uit de stoomketel stoom ontvangt. L. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de apparatuur, waarin warmte wordt omgezet in elektrisch vermogen, elektrisch is verbonden met de krachtbron, die elektrische stroom le- 800 2 3 36 vert aan de anode en kathode van de eiektrolysecel.
5. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de cel tevens is voorzien van een warmteuitwisselaar in de zijwanden en eindwanden van de elektrolythouder om warmte terug te 5 winnen welke door deze wanden wordt afgevoerd, welke warmteuitwisse-laar werkzaam is verbonden met de warmteuitwisselaar die boven de smelt is aangebracht.
6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de warmteuitwisselaar in de zijwanden en in de eindwanden voldoende 10 warmte terugwint, om het oppervlak van de elektrolyt gesmolten te houden, maar tegelijk randen van gestolde elektrolyt te vormen op de binnenwanden van de zijwanden, eindwanden en de bodem van de cel. 800 2 3 36
NL8002336A 1979-04-23 1980-04-22 Elektrolysecel voor aluminiumbereiding. NL8002336A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/032,357 US4222841A (en) 1979-04-23 1979-04-23 Hall cell
US3235779 1979-04-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8002336A true NL8002336A (nl) 1980-10-27

Family

ID=21864526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8002336A NL8002336A (nl) 1979-04-23 1980-04-22 Elektrolysecel voor aluminiumbereiding.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4222841A (nl)
JP (1) JPS55145187A (nl)
AU (1) AU530875B2 (nl)
CA (1) CA1135215A (nl)
DE (1) DE3014942A1 (nl)
ES (1) ES490759A0 (nl)
FR (1) FR2455092A1 (nl)
GB (1) GB2047745B (nl)
IT (1) IT1141305B (nl)
NL (1) NL8002336A (nl)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4420381A (en) * 1981-02-26 1983-12-13 Alcan International Limited Electrolytic method and cell for metal production
JPS58161788A (ja) * 1982-03-16 1983-09-26 Hiroshi Ishizuka MgCl↓2用電解装置
JPS61113783A (ja) * 1984-11-09 1986-05-31 Hiroshi Ishizuka 溶融塩化物電解装置
US4608135A (en) * 1985-04-22 1986-08-26 Aluminum Company Of America Hall cell
US4608134A (en) * 1985-04-22 1986-08-26 Aluminum Company Of America Hall cell with inert liner
FR2582677B1 (fr) * 1985-05-30 1990-08-17 Pechiney Aluminium Superstructure de cuve d'electrolyse avec portique intermediaire, pour la production d'aluminium
NO158511C (no) * 1985-07-09 1988-09-21 Invendt A S H Anordning ved ovn l, saerliga luminium-elektrolyse.
WO1997013008A1 (fr) * 1995-10-02 1997-04-10 Aktsionernoe Obschestvo Otkrytogo Tipa 'bratsky Aljuminievy Zavod' Dispositif d'alimentation en matieres premieres d'un bain d'electrolyse d'aluminium
AU8031298A (en) * 1997-07-08 1999-02-08 Moltech Invent S.A. Aluminium production cell design
NO313462B1 (no) * 2000-06-07 2002-10-07 Elkem Materials Elektrolysecelle for fremstilling av aluminium, en rekke elektrolyseceller i en elektrolysehall, fremgangsmåte for åopprettholde en kruste på en sidevegg i en elektrolysecelle samtfremgangsmåte for gjenvinning av elektrisk energi fra en elektr
US6723221B2 (en) 2000-07-19 2004-04-20 Alcoa Inc. Insulation assemblies for metal production cells
NO318012B1 (no) * 2003-03-17 2005-01-17 Norsk Hydro As Strukturelle elementer for benyttelse i en elektrolysecelle
NO331938B1 (no) * 2004-09-16 2012-05-07 Norsk Hydro As Fremgangsmate og system for energigjenvinning og/eller kjoling
US20080017504A1 (en) * 2006-07-24 2008-01-24 Alcoa Inc. Sidewall temperature control systems and methods and improved electrolysis cells relating to same
CN101610046B (zh) * 2008-06-16 2011-04-20 湖南晟通科技集团有限公司 铝电解槽废热利用方法
CN101610048B (zh) * 2008-06-16 2011-04-20 湖南晟通科技集团有限公司 铝电解槽废热利用装置
CN101610047B (zh) * 2008-06-16 2011-04-20 湖南晟通科技集团有限公司 风冷式铝电解槽废热利用装置
FR2946666B1 (fr) 2009-06-10 2015-08-07 Solios Environnement Systeme et procede de recuperation d'energie
EP2431498B1 (en) 2010-09-17 2016-12-28 General Electric Technology GmbH Pot heat exchanger
EP2469207B1 (en) * 2010-12-22 2018-06-20 General Electric Technology GmbH Metallurgical plant gas cleaning system, and method of cleaning an effluent gas
EA201490507A1 (ru) * 2011-10-10 2014-09-30 Гудтек Рекавери Текнолоджи Ас Способ и устройство для регулирования образования слоя в электролизной ванне для получения алюминия
EA201490508A1 (ru) * 2011-10-10 2014-09-30 Гудтек Рекавери Текнолоджи Ас Система и устройство для регулирования образования слоя в электролизной ванне для получения алюминия
EP2857556A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-08 Danieli Corus BV Apparatus and method for conditioned removal of gases
CN103469253A (zh) * 2013-10-10 2013-12-25 郑州大学 一种强制传热型铝电解槽
FR3016896B1 (fr) * 2014-01-27 2016-01-15 Rio Tinto Alcan Int Ltd Caisson de cuve d'electrolyse.
EP3152340A4 (en) 2014-06-09 2018-01-24 Bechtel Mining & Metals, Inc. Integrated gas treatment
EP3266904B1 (de) 2016-07-05 2021-03-24 TRIMET Aluminium SE Schmelzflusselektrolyseanlage und regelungsverfahren zu deren betrieb
CN106123632B (zh) * 2016-08-23 2018-05-11 昆明理工大学 一种利用铝电解槽余热发电的方法
MX2020002888A (es) * 2017-09-18 2021-02-09 Boston Electrometallurgical Corp Sistemas y metodos para electrolisis de oxido fundido.

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1534322A (en) * 1922-12-21 1925-04-21 Aluminum Co Of America Electrolytic cell and method of lining the same
US1855351A (en) * 1928-07-14 1932-04-26 Dow Chemical Co Curtain for electrolytic cells employing fused baths
GB1194820A (en) * 1966-04-04 1970-06-10 Isaac Mendel Diller Operation of Fused Salt Electrolytic Cells to Produce Aluminium
US3607685A (en) * 1968-08-21 1971-09-21 Arthur F Johnson Aluminum reduction cell and system for energy conservation therein
US3580835A (en) * 1969-02-24 1971-05-25 Kaiser Aluminium Chem Corp Electrolytic reduction cell
NO135034B (nl) * 1975-04-10 1976-10-18 Norsk Hydro As
CH615463A5 (nl) * 1975-05-30 1980-01-31 Alusuisse
SU605865A1 (ru) * 1976-05-10 1978-05-05 Северо-Западное Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектноконструкторского Института "Внипиэнергопром" Электролизер дл получени алюмини
US4133727A (en) * 1977-05-17 1979-01-09 Aluminum Company Of America Method for extracting heat from a chamber containing a molten salt

Also Published As

Publication number Publication date
US4222841A (en) 1980-09-16
CA1135215A (en) 1982-11-09
IT1141305B (it) 1986-10-01
GB2047745B (en) 1983-04-20
FR2455092A1 (fr) 1980-11-21
IT8021592A0 (it) 1980-04-23
GB2047745A (en) 1980-12-03
AU5761680A (en) 1980-10-30
AU530875B2 (en) 1983-08-04
ES8103201A1 (es) 1981-02-16
DE3014942A1 (de) 1980-11-06
JPS55145187A (en) 1980-11-12
ES490759A0 (es) 1981-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8002336A (nl) Elektrolysecel voor aluminiumbereiding.
EP0228443B1 (en) Cell arrangement for electrometallurgical purposes, in particular aluminun electrolysis
RU2324008C2 (ru) Способ и система охлаждения электролизной ванны для производства алюминия
JP2008517156A (ja) 電解製錬槽の内部冷却
JP5898686B2 (ja) 固体供給原料を電解により還元するための方法及びシステム
JPH02112798A (ja) 廃棄物処理用溶融炉及びその加熱方法
RU2241789C2 (ru) Электролизер для получения алюминия и способы поддержания корки на боковой стенке и регенерации электричества
EP0060048B1 (en) Electrolytic cell for metal production
CN105542855B (zh) 一种渣蜡处理方法和系统
RU2401884C2 (ru) Электролизер полякова для производства алюминия
US4451337A (en) Heat recovery in aluminium-melting works
JP2002115831A (ja) 電気式溶融炉の炉壁構造及び炉壁冷却方法
Namboothiri et al. Controlled cooling of aluminium smelting cell sidewalls using heat exchangers supplied with air
RU2385973C1 (ru) Контейнер для герметизации анодных огарков
JPS58501951A (ja) アルミニウム溶融工場における熱回収
NO309614B1 (no) Fremgangsmåte for drift av en elektrolysecelle anvendt for produksjon av aluminium samt elektrolysecelle derfor
US3265606A (en) Electrolytic cell for preparation of alloys of lead with alkaline metals
US3776823A (en) Process for starting operation of a fused salt electrolytic cell
HU186318B (en) Method and apparatus for drying and/or preheating metal blocks e.g.waste metal
RU220188U1 (ru) Газоэлектрическая электролизная ванна для получения алюминия из глинозема
AU673125B2 (en) Continuous prebaked anode cell
JP4020846B2 (ja) 金属製造装置およびその温度制御方法
SU986968A1 (ru) Устройство дл утилизации тепла самообжигающегос анода алюминиевого электролизера
JPS606442B2 (ja) 高熱物体の熱回收装置
SU633937A1 (ru) Алюминиевый электролизер

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed