NO115349B - - Google Patents

Description

Anordning for å hindre dannelse av slagg- eller metallkruster i ovner for smelte-elektrolyse.

Foreliggende oppfinnelse angår ovner

for smelte-elektrolyse og går mere spesielt ut på en anordning ved elektrolyseovner med en av kull bestående bunnkatode i hvilken der er innlagret parallelle katodebarrer som i alminnelighet består av jern eller stål. Slike ovner brukes særlig for aluminiumsfremstilling.

Bunnkatoden settes i alminnelighet sammen av et forholdsvis stort antall, f. eks. 8 eller flere ved siden av hverandre anbrakte, langstrakte katodeblokker av samme form og dimensjoner og hver bestående av en blokk av kull og en katodebarre innlagt fra undersiden i et langsgående spor i kullblokken. Den sammen-satte bunnkatode har gjerne rektangulær form med lengderetningen på tvers av katodebarrene. Nær bunnkatoden er opp-1 hengt en anode med tilnærmet samme grunnriss som katoden.

Under driften av en slik ovn dannes

der ved endene av ovnen, mellom anodens endevegger og ovnsveggen, kruster av metall og/eller slagg. Disse kruster represen-terer en betydelig ulempe, da de kan

hindre innstilling av anoden i vertikal retning og da de videre hindrer nedsetning av et rør for uttapning av metall. For å kunne sette ned et slikt rør må krusten hugges opp, hvilket kan være et vanskelig og omstendelig arbeide.

Foreliggende oppfinnelse har i første rekke til formål å eliminere eller for-minske denne ulempe. Dette er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at sporene i de ytterstliggende blokker på hver side av bunnkatoden og eventuelt sporene i de blokker som ligger nærmest de ytterstliggende blokker har en større dybde enn sporene i de øvrige blokker. Herved økes tempera-turen ved enden av ovnen, og tilbøyelighet til krustdannelse avtar.

Det antas at krustdannelsen særlig skyldes at ovnen på grunn av den rektan-gulære, og særlig ved store enheter oftest langstrakte form, får sterkere varmetap mot endene. Videre vil strømtettheten være størst ved midten a<y> katoden og avta i retning mot endene. Grunnen til dette er blant annet at kull har en negativ tem-peraturkarakteristikk, slik at katoden ved midten av ovnen, som på grunn av varme-forholdene i ovnen alltid vil vise høyest temperatur, yter den minste ohmske mot-stand og derved vil ta den største strøm. Ved å gjøre kullsjiktet tynnere ved endene av bunnkatoden oppnås en økning av strømtettheten og dermed følgende høyere temperatur ved endene av ovnen. Krusten blir mindre og ikke så fast og er lettere å løsne.

Oppfinnelsen skal i det følgende for-klares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor: Fig. 1 viser et vertikalsnitt gjennom en

vanlig ovn for aluminium-elektrolyse.

Fig. 2 er et tilhørende grunnriss av

bunnkatoden, og

fig. 3 er et vertikalsnitt gjennom en

bunnkatode ifølge oppfinnelsen.

I fig. 1 betegner 1 ovnsveggen, 2 bunnkatoden, 3 anoden, 4 metallsumpen, 5 elek-trolysebadet og 6 krustdannelser ved endene av ovnen. Bunnkatoden er satt sammen av i alt 12 katodeblokker 7 av kull. I hver blokk er det fra utsiden av et langsgående spor i kullblokken innlagt en katodebarre 8, i alminnelighet bestående av stål. Over figuren er vist et diagram som antyder strømfordelingen over katoden.

Fig. 3 viser en bunnkatode ifølge en utførelsesform for oppfinnelsen. Denne katode består i likhet med katoden i fig. 1 av 12 kullblokker 7, i hvilke der er innlagt katodebarrer 8. Forskjellen på de to bunn-katoder består i at sporene 9 i de ytterst liggende katodeblokker er utført dypere enn sporene i de øvrige blokker, slik at kullsjiktet 10 mellom toppflaten av katodebarrene 8 og den oppadvendende over-flate av katodeblokken er mindre ved endene av katoden enn ved midten. Ved den på fig. 3 viste utførelse er også sporene 11 i de nest ytterste katodeblokker ut-ført noe dypere enn sporene i de midtre blokker. Sporene i de ytterst liggende blokker kan f. eks. være 100 mm og sporene i de nest ytterste blokker 50 mm dypere enn sporene i de øvrige blokker. Ved en slik anordning er det mulig å få en strømfordeling som antydet på diagram-met i den øvre del av fig. 3.

Oppfinnelsen er ikke bundet til den på tegningen viste utførelse av bunnkatoden, idet det avgjørende er at avstanden fra katodebarrene til metallsumpen er mindre ved endene av bunnkatoden enn ved midten. I stedet for å gjøre sporene i kull-blokkene dypere ved endene kan det f. eks. også tenkes at blokkene ved endene gjøres noe tynnere enn de øvrige blokker.

Claims (1)

1. Anordning for å hindre dannelse av slagg- eller metallkruster mellom anodens endevegger og ovnsveggen i ovner for smelteelektrolyse av metaller med en bunnkatode som er satt sammen av flere ved siden av hverandre anordnete, langstrakte kullblokker av samme form og di-mensjon og hvor hver blokk er forsynt med et langsgående spor for innlagring av en katodebarre fra undersiden av blokken, karakterisert ved at sporene i de ytterstliggende blokker på hver side av bunnkatoden og eventuelt sporene i de blokker som ligger nærmest de ytterstliggende blokker har en større dybde enn sporene i de øvrige blokker.