NO116901B

NO116901B -

Info

Publication number: NO116901B
Application number: NO161773A
Authority: NO
Inventors: A Ross
Original assignee: Loehe Og Dr Ross Gesmbh
Priority date: 1965-02-22
Filing date: 1966-02-19
Publication date: 1969-06-09
Also published as: NO116500B; NO117794B; GB1111756A; FR1469805A; LU50499A1; BE676779A; NL6602239A; AT273866B; CH462766A; ES323883A1

Description

Brcnl kullaiiode for alumiiiiuin-elektrolyse. Brcnl coallaiiode for alumiiiiuin electrolysis.

Anodekullene i smelteelektrolyseovner The anode coals in melting electrolysis furnaces

er foruten å slites som. følge av de reaksjo- is besides being worn as. result of the reaction

ner som opptrer ved elektrolysen også ut- ners that appear during the electrolysis also out-

satt for en mere eller mindre sterk avbrenning på grunn av surstoff fra luften. Det er særlig den øvre del av anodekullene, «kullhodet» som er utsatt for denne avbrenning, idet dette hode er utsatt for luf- set for a more or less strong burn due to oxygen from the air. It is particularly the upper part of the anode coals, the "coal head" that is exposed to this burning, as this head is exposed to air

ten. Alt etter kvaliteten av de kunstkull som brukes som elektrode begynner avbrenningen når det er surstoff fra luften til stede på overflaten av kullene i alminnelighet ved temperaturer mellom 300 og 350° C, for så ved ennu høyere temperatur å føre til at de ytre områder aå kunstkul-lene simpelthen faller av. ten. Depending on the quality of the artificial coal used as an electrode, burning begins when there is oxygen from the air present on the surface of the coals, generally at temperatures between 300 and 350° C, then at an even higher temperature to cause the outer areas to burn - the straps simply fall off.

Under drift blir anodekullene varme som følge av påvirkning fra smelteelektro-lyten og kommer etter flere dagers drift etterhvert opp på de angitte temperaturer, hvorunder den øvre del av anodekullene først ennå befinner seg utenfor det smelte-dekke som beskytter mot angrep av surstoff i luften. Det foregår følgelig en avbrenning av hodet og denne opphører først når anoden alt etter hvor fort den forbru- During operation, the anode carbons become hot as a result of the influence of the molten electrolyte and, after several days of operation, eventually reach the specified temperatures, below which the upper part of the anode carbons is still only outside the molten cover that protects against attack by oxygen in the air. Consequently, a burning of the head takes place and this only stops when the anode, depending on how fast it is consumed,

kes under elektrolysen dukker ned i den gasstette del av smeltedeket. Denne avbrenning betyr i alminnelighet et merk-bart tap som ofte også virker forstyrrende på driften. kes during the electrolysis dips into the gas-tight part of the molten blanket. This burning generally means a noticeable loss which often also has a disruptive effect on operations.

På vedføyete tegning viser fig. 1—4 hendelsesforløpet i et eksempel med et anodekull som er 300 x 300 mm i tverrsnitt og 450 mm høyt og som er satt inn i en aluminiumelektrolyseovn hvor det befinner seg en smelte som er 220 mm høy og som har en temperatur på 950—970° C. The attached drawing shows fig. 1-4 the sequence of events in an example with an anode coal that is 300 x 300 mm in cross-section and 450 mm high and that is inserted into an aluminum electrolysis furnace where there is a melt that is 220 mm high and that has a temperature of 950-970 °C.

På tegningen betegner 1 bunnen i elektrolyseovnen, 2 laget av utskildt aluminium, 3 kryolitsmelten, 4 smeltedekket, som består av ler jord og tilslag samt av størknet smelte, 5 betegner anoden av brent kunstkull og 6 strømtilførselstapene av jern. In the drawing, 1 denotes the bottom of the electrolytic furnace, 2 is made of precipitated aluminium, 3 the cryolite melt, 4 the melt cover, which consists of clay soil and aggregate as well as solidified melt, 5 denotes the anode of burnt artificial coal and 6 the current supply losses of iron.

Etter innsettingen av anodekullene, After inserting the anode carbons,

fig. 1, blir først den øvre del eller hodet av kullet etterhvert varmere. Første dag etter innsettingen hersker det i hodet ennu en gjennomsnittlig temperatur på 180° C, fig. 1, first the upper part or the head of the coal gradually gets warmer. On the first day after insertion, the head still has an average temperature of 180° C,

og først etter seks dager er temperaturen på dette sted steget til ca. 290° C gjennomsnittlig. Kullet er i mellomtiden forbrukt så meget at hodet ennå bare raker ca. 70— and only after six days has the temperature in this place risen to approx. 290° C average. In the meantime, the coal has been consumed so much that the head still only rakes approx. 70—

100 mm over smeltedekket, fig. 2, som i en tykkelse på ca. 100 mm ligger ovenpå elektrolyten. Overflaten av smeltedekket har en temperatur på gjennomsnittlig 300— 500° C. I området mellom smeltedekket og smeiten (kryolitsmelten) hersker en temperatur på ca. 600—800° C. På grunn av oppvarmningen ved strømgjennomgang og varmeoverføring fra smeiten og smeltedek- 100 mm above the melt cover, fig. 2, which in a thickness of approx. 100 mm is on top of the electrolyte. The surface of the molten blanket has a temperature of 300-500° C on average. In the area between the molten blanket and the melt (cryolite melt), a temperature of approx. 600—800° C. Due to the heating by current flow and heat transfer from the forge and melt cover

ket har kullet i grenseområdet for innfør-ingen i smeltedekket antatt en tempera- the coal has been in the border area for introduction into the melt mantle assuming a temperature

tur på 320° C. På dette sted er følgelig på turn at 320° C. In this place is therefore on

den sjette dag etter innsettingen av kullet avbrenningen allerede begynt. Det er her-under å bemerke at det øverste lag av smeltedekket kan slippe mere eller mindre gass gjennom, slik at surstoff fra luften ennå kan komme frem til overflatedelene av det kull som befinner seg i dette område. Avbrenningen av kullet går da videre på disse flater inntil hodet av kullet er sunket helt ned i det gasstette, dypere on the sixth day after the insertion of the coal the burning has already begun. It should be noted here that the uppermost layer of the melting mantle can let more or less gas through, so that oxygen from the air can still reach the surface parts of the coal that are in this area. The burning of the coal then continues on these surfaces until the head of the coal has sunk completely into the gas-tight, deeper

smeltedekkeområde henholdsvis i selve smeiten. 9 dager etter innsettingen er anodehodet, forsåvidt det ennå befinner seg i det smeltedekkeområde som slipper gass gjennom, allerede avbrent forholdsvis sterkt, fig. 3, mens temperaturen i mellomtiden er steget til 450° C i kullhodet. Selv rundt den tappende som raker inn i kullhodet er hodet allerede angrepet. melt cover area respectively in the smelting itself. 9 days after insertion, the anode head, as long as it is still in the melt cover area that lets gas through, has already burned off relatively strongly, fig. 3, while the temperature has meanwhile risen to 450° C in the coal head. Even around the tap that rakes into the coal head, the head is already attacked.

Kullet kan derfor ikke utnyttes fullstendig. 12 dager etter innsettingen blir kulltoppen allerede oversvømmet av smeiten, og tappen ved hodet av kullet angrepet av smeiten, fig. 4. Kullet må følgelig tas ut av ovnen etter 12 dager, etter at kullet er brent av til en stump med en høyde på ca. 17 cm. The coal cannot therefore be fully utilized. 12 days after insertion, the top of the coal is already flooded by the slag, and the pin at the head of the coal is attacked by the slag, fig. 4. The coal must therefore be taken out of the furnace after 12 days, after the coal has been burnt to a stump with a height of approx. 17 cm.

Det er for tidlige forbruk av kullanoden ved aluminiumsmelteelektrolyse på grunn av avbrenning av hodet blir i henhold til oppfinnelsen forhindret i høy grad ved at den øvre side av den brente anode forsynes med et tykt aluminiumhode som dekker hele den øvre side med unntagelse av det sted på midten hvor jerntappen er ført inn i anodehodet og eventuelt en smal kant på f. eks. 1—2 cm langs om-kretsen hvor en støpeform for fremstilling av aluminiumhodet kan settes på og ved at rommet mellom aluminiumhodet og jerntappen er fylt med elektrodemasse dvs. med kunstkullblanding hvorved elek-trodemassen danner en mansjett som etterhvert blir bakt og ved fremskredet forbruk av anoden beskytter jerntappen mot angrep av elektrolyten. Høyden av aluminiumhodet må velges slik at det beskytter den øvre flate av kullanoden minst til det øyeblikk hvor denne er dukket så langt ned i smeltedekket at overflaten i det vesentlige er utenfor påvirkning av surstoff fra luften. Følgelig må tykkelsen av et helt aluminiumhode over hele den øvre flate av kullanoden minst tilsvare tykkelsen av det lag av smeltedekket som slipper gass gjennom. Ved de alminnelige ovner for aluminiumfluoridsmelteelektrolyse må tykkelsen av aluminiumhodet være minst 3 cm. Ved kullanoder med et vannrett tverrsnitt på 300 x 300 mm er tykkelsen hensiktsmessig 8—10 cm. En for stor høy-de må unngås da det blir for sterk avkjø-ling og følgelig unødvendige varmetap. Det er å anbefale å velge den største høyde ikke større enn 15 cm. Premature consumption of the carbon anode during aluminum melting electrolysis due to burning of the head is, according to the invention, prevented to a large extent by providing the upper side of the burnt anode with a thick aluminum head that covers the entire upper side with the exception of the place on the middle where the iron pin is inserted into the anode head and possibly a narrow edge on e.g. 1-2 cm along the circumference where a mold for the production of the aluminum head can be placed on and by the space between the aluminum head and the iron pin being filled with electrode mass, i.e. with artificial carbon mixture whereby the electrode mass forms a cuff which is eventually baked and with advanced consumption of the anode protects the iron pin from attack by the electrolyte. The height of the aluminum head must be chosen so that it protects the upper surface of the carbon anode at least until the moment when this has sunk so far into the melt that the surface is essentially outside the influence of oxygen from the air. Consequently, the thickness of an entire aluminum head over the entire upper surface of the carbon anode must at least correspond to the thickness of the layer of the melt cover that allows gas through. In the general furnaces for aluminum fluoride melting electrolysis, the thickness of the aluminum head must be at least 3 cm. For carbon anodes with a horizontal cross-section of 300 x 300 mm, the thickness is suitably 8-10 cm. An excessively high height must be avoided as there will be too much cooling and consequently unnecessary heat loss. It is recommended to choose the largest height not greater than 15 cm.

Aluminiumhodet kan utformes som en tykk skive som er tilpasset utformningen av anodehodet med en sentral boring, men for å oppnå den ønskede beskyttelse er det ikke nødvendig å gjøre aluminiumhodet like tykt overalt. Det er tilstrekkelig om aluminiumhodet har den nødvendige minste høyde ved kanten av kullanoden eller i liten avstand fra denne og danner en hylse rundt jerntappen med omtrent samme høyde som kanten for opptagelse av kullmansjetten (mansjetten av elektrodemasse). Mellom kanten og hylsen kan aluminiumhodet være utformet hult ovenpå, dvs. oppvise en dyp renne. På denne måten blir det mulig å nedsette den meng-de, metall som trenges for å danne aluminiumhodet og samtidig vekten av den ano-dekombinasjon som er kittet på jerntappen. The aluminum head can be designed as a thick disc adapted to the design of the anode head with a central bore, but to achieve the desired protection it is not necessary to make the aluminum head equally thick everywhere. It is sufficient if the aluminum head has the required minimum height at the edge of the carbon anode or at a small distance from this and forms a sleeve around the iron pin with approximately the same height as the edge for receiving the carbon sleeve (the sleeve of electrode mass). Between the rim and the sleeve, the aluminum head can be designed hollow on top, i.e. exhibit a deep groove. In this way, it becomes possible to reduce the amount of metal needed to form the aluminum head and at the same time the weight of the anode decomposition which is putty on the iron pin.

Normalt er det øvre lag av smeltedekket som slipper gass gjennom ca. 3—7 cm. tykt, mens smeltedekket normalt har en samlet tykkelse på ca. 10 cm. Normally, it is the upper layer of the melt cover that releases gas through approx. 3-7 cm. thick, while the molten coating normally has a total thickness of approx. 10 cm.

Spillet mellom jerntapp og aluminiumhode er ca. 1—5 cm. Hvis spillet er mindre enn 1 cm, vil den innstampede eller bedre innstøpte mansjett av kunstkullmasse ikke gi noen tilstrekkelig beskyttelse for jerntappen mot elektrolyten. Kullmansjetten kan fremstilles særskilt, idet en hylse av aluminiumblikk anordnes rundt jerntappen og fylles med kullmasse, hvorpå først støpningen av aluminiumhodet foregår. I dette tilfelle raker kullmansjetten hensiktsmessig opp over aluminiumhodet, dvs. dens høyde velges større enn tykkelsen av hodet. Derved kommer jerntappen til å bli ennå bedre beskyttet etter avsmeltingen av kjølehodet. Kullmansjetten raker f. eks. 5—8 cm opp over kjølehodet. The clearance between iron pin and aluminum head is approx. 1-5 cm. If the play is less than 1 cm, the stamped-in or better cast-in sleeve of artificial carbon mass will not provide any adequate protection for the iron pin against the electrolyte. The coal sleeve can be produced separately, as a sleeve of aluminum tin is arranged around the iron pin and filled with coal mass, after which the casting of the aluminum head first takes place. In this case, the coal sleeve suitably rakes up above the aluminum head, i.e. its height is chosen greater than the thickness of the head. Thereby, the iron pin will be even better protected after the melting of the cooling head. The coal sleeve rakes e.g. 5-8 cm above the cooling head.

Det er mulig å fremstille aluminiumhodet særskilt og derpå sette det på kullanoden, fortrinsvis ved hjelp av et passende bindemiddel, f. eks. kulltjærebek. It is possible to manufacture the aluminum head separately and then place it on the carbon anode, preferably with the help of a suitable binder, e.g. coal tar pitch.

Den enkleste og sikreste fremgangsmåte består dog i å støpe på aluminiumhodet The simplest and safest method, however, consists in casting on the aluminum head

under anvendelse av en passende form. using an appropriate form.

Når det fremstilles renaluminium i elektrolyseovnen må dette hode selvsagt bestå av renaluminium. Hvis det derimot fremstilles aluminiumlegering kan hodet være fremstillet av en tilsvarende eller forøvrig passende aluminiumlegering. When pure aluminum is produced in the electrolysis furnace, this head must of course consist of pure aluminium. If, on the other hand, aluminum alloy is produced, the head can be produced from a corresponding or otherwise suitable aluminum alloy.

Fig. 5—9 viser forskjellige utførelses-eksempler på aluminiumshodet og samtidig synkingen av anoden med tiden. Også Figs 5-9 show different design examples of the aluminum head and at the same time the sinking of the anode with time. Also

her betegner 1 sålen i elektrolysecellen 2, det utskilte smelteflytende aluminium, 3 fluoridelektrolyten, 4 smeltedekket, 5 kullanoden, 6 strømtilførselstappen av jern. Anoden 5 av brent kull er forsynt med et aluminiumhode 7, som kan ha en eller flere omløpende ribber 9 og/eller 8. Hodet 7 here, 1 denotes the sole of the electrolysis cell, 2, the separated molten aluminum, 3 the fluoride electrolyte, 4 the melting blanket, 5 the carbon anode, 6 the current supply pin of iron. The anode 5 of burnt coal is provided with an aluminum head 7, which may have one or more circumferential ribs 9 and/or 8. The head 7

danner en utstrålingsflate som beskytter den øvre kant av anodekullet mot for tid- forms a radiating surface that protects the upper edge of the anode carbon from premature

lig avbrenning, samtidig som ribben 9 danner en hylse for mansjetten 10 av støpt kunstkullmasse. Ribben 8 må ikke ube-tinget være anordnet like ved kanten av kullanoden, men kan også stå i avstand fra denne. I stedet for to ribber kan det også være anordnet flere slike. lig burning, while the rib 9 forms a sleeve for the sleeve 10 of cast artificial carbon mass. The rib 8 must not necessarily be arranged close to the edge of the carbon anode, but can also be at a distance from this. Instead of two ribs, several such ribs can also be arranged.

Etter innsettingen av kullanoden, fig. 5, i ovnen er temperaturforholdene ved hodet av kullet omtrent de samme som ved den ikke beskyttede kullanode som er vist i fig. 1. 6 dager etter innsettingen av kullanoden, fig. 6, kan det allerede merkes kjølende virkning av aluminiumhodet. Ved den øvre kant av kullanoden er temperaturen ca. 250° C i stedet for 290° C i det tilfellet som er vist i fig. 2. Noen avbrenning finner ennå ikke sted. 9 dager etter innsettingen av kullanoden, fig. 7 er aluminiumhodet ennå fullstendig bevart. Temperaturen ved den øvre karit av kullanoden, som ennå ikke er angrepet, har nådd ca. 300° C. Etter 11 dager, fig. 8, befinner aluminiumhodet seg allerede delvis i smeltedekket. Også her er aluminiumhodet bevart. Ribbene raker ennå ut, slik at hodet av kullet stadig blir kjølet. Temperaturen ved den øvre kant av kullanoden ligger ennå under den grense hvor avbrenningen begynner. Først når kull-hodet er dukket ned i det gasstette nedre lag av smeltedekket, altså er dukket ca. 3—7 cm ned, stiger dets temperatur etterhvert til verdier over 350° C, og da begynner også aluminiumhodet å smelte. På dette tids-punkt kan dog surstoffet i luften ikke lenger komme frem til kullhodet og dette er derfor beskyttet mot avbrenning. Fig. 9 viser tilstanden etter 14 dager. Aluminiumhodet er allerede den 13. dag smeltet bort. Kullmansjetten 10 beskytter nå jerntappen 6 mot angrep fra elektrolyten. Den fordel som oppnås ved hjelp av oppfinnelsen vil fremgå av en sammenligning mellom fig. 4 og fig. 9. Takket være aluminiumhodet blir kullhodet i det vesentlige opprettholdt i sin form. Dette gir også sikkerhet for en god binding mellom den forkoksende masse i mansjetten 10 og kull-hodet, og dermed for beskyttelsen av tappen mot angrep fra elektrolyten, også når denne overskyller hodet. After the insertion of the carbon anode, fig. 5, in the furnace the temperature conditions at the head of the coal are approximately the same as at the unprotected coal anode shown in fig. 1. 6 days after the insertion of the carbon anode, fig. 6, the cooling effect of the aluminum head can already be felt. At the upper edge of the carbon anode, the temperature is approx. 250° C instead of 290° C in the case shown in fig. 2. Some burning is not yet taking place. 9 days after the insertion of the carbon anode, fig. 7, the aluminum head is still completely preserved. The temperature at the upper chamber of the coal anode, which has not yet been attacked, has reached approx. 300° C. After 11 days, fig. 8, the aluminum head is already partially in the melt cover. Here, too, the aluminum head is preserved. The ribs still protrude, so that the head of the coal is constantly cooled. The temperature at the upper edge of the carbon anode is still below the limit where combustion begins. Only when the coal head has sunk into the gas-tight lower layer of the smelter, i.e. has sunk approx. 3-7 cm down, its temperature eventually rises to values above 350° C, and then the aluminum head also starts to melt. At this point, however, the oxygen in the air can no longer reach the coal head and this is therefore protected against burning. Fig. 9 shows the condition after 14 days. The aluminum head has already melted away on the 13th day. The carbon sleeve 10 now protects the iron pin 6 against attack by the electrolyte. The advantage achieved by means of the invention will be apparent from a comparison between fig. 4 and fig. 9. Thanks to the aluminum head, the carbon head is essentially maintained in its shape. This also provides security for a good bond between the coking mass in the sleeve 10 and the coal head, and thus for the protection of the pin against attack by the electrolyte, also when this overflows the head.

Levetiden for kullanoden, som i henhold til oppfinnelsen er beskyttet ved hjelp av et aluminiumhode og en mansjett av kullmasse er derfor større enn levetiden for en ikke beskyttet kullanode og kullet kan utnyttes bedre for den elektrolytiske prosess. The lifetime of the carbon anode, which according to the invention is protected by means of an aluminum head and a sleeve of carbon mass is therefore greater than the lifetime of an unprotected carbon anode and the carbon can be better utilized for the electrolytic process.

Aluminiumhodet kan utformes slik at det omgir den øvre del av kullanoden i The aluminum head can be designed to surround the upper part of the carbon anode i

form av en trang kappe, altså raker langt nedover forbi den øvre kant. form of a narrow mantle, i.e. extending far down past the upper edge.

Fig. 10 viser et vertikalsnitt gjennom to kullanoder 11 med felles aluminium-kjølehode 12, som omslutter disse også på siden og derved danner en kappe. Kjøle-hodet har en ytre, lavere-liggende ribbe 13 og to indre, høyereliggende ribber 14 rundt jerntappen 6. Forskjellen i høydebeliggen-heten mellom de ytre ribber og de indre ribber er betinget av formen av kullhodet, som her, i motsetning til de eksempler som er vist i fig. 1—9 ikke er jevn. Fig. 10 shows a vertical section through two carbon anodes 11 with a common aluminum cooling head 12, which encloses these also on the side and thereby forms a jacket. The cooling head has an outer, lower-lying rib 13 and two inner, higher-lying ribs 14 around the iron pin 6. The difference in height between the outer ribs and the inner ribs is conditioned by the shape of the coal head, as here, in contrast to the examples shown in fig. 1-9 are not even.

Aluminiumhodet kan fremstilles på vilkårlig måte. Eksempelvis kan hode og ribber støpes i ett stykke eller hodet kan sprøytes på med trykkluft som et tykt lag som dekker den øvre side av anoden eller det kan påføres på annen måte og ribbene fremstilles særskilt. Ribben for kullmansjetten kan eksempelvis fremstilles ved å anordne en hylse av aluminiumblikk rundt jerntappen. The aluminum head can be produced in any way. For example, the head and ribs can be cast in one piece or the head can be sprayed on with compressed air as a thick layer covering the upper side of the anode or it can be applied in another way and the ribs are produced separately. The rib for the coal sleeve can, for example, be produced by arranging a sleeve of aluminum tin around the iron pin.

Ytterligere systematiske forsøk har nå vist at aluminiumhodet ikke trenger å være så tykt overalt at tykkelsen tilsvarer tykkelsen av det lag av smeltedekket som slipper gass gjennom. Det er tilstrekkelig om høyden av ribbene eller ribben minst tilsvarer tykkelsen av det lag av smeltedekket som slipper gass gjennom, mens Further systematic tests have now shown that the aluminum head does not need to be so thick everywhere that the thickness corresponds to the thickness of the layer of the melt cover that lets gas through. It is sufficient if the height of the ribs or ribs at least corresponds to the thickness of the layer of the melt cover that allows gas to pass through, while

aluminiumlaget som dekker anoden kan the aluminum layer covering the anode can

ha mindre tykkelse, f. eks. 2—10 mm. Det har videre vist seg at den ytterligere beskyttelse av anodehodet mot luftavbren-ning, som er beskrevet ovenfor, også kan oppnås hvis det bare er en eneste ribbe som raker ovenfor anodehodet og som samtidig tjener som hylse for kullmansjetten. Kullanoden som er beskyttet på denne måten forholder seg på samme måte som den anode som er forsynt med et aluminiumhode hvis høyde overalt minst tilsvarer tykkelsen av det lag av smeltedekket som slipper gass gjennom. Anodehodet kommer først til å holde seg i form. Når den allerede delvis befinner seg i smeltedekket, raker ennå ribben ut og bevirker en kjøling av hodet og dermed en nedset-telse av temperaturen på den øvre kant av have less thickness, e.g. 2-10 mm. It has also been shown that the additional protection of the anode head against air burning, which is described above, can also be achieved if there is only a single rib that extends above the anode head and which at the same time serves as a sleeve for the coal sleeve. The carbon anode which is protected in this way behaves in the same way as the anode which is provided with an aluminum head, the height of which everywhere at least corresponds to the thickness of the layer of the melt cover through which gas passes. The anode head will first hold its shape. When it is already partially in the melt cover, the rib still rakes out and causes a cooling of the head and thus a reduction of the temperature on the upper edge of

kullanoden. Først når kullhodet er dykket the carbon anode. Only when the coal head is submerged

ned i det nedre lag av smeltedekket som ikke slipper gass gjennom begynner alu-miniumsribben å smelte. På dette tids-punkt er dog kullhodet allerede beskyttet down into the lower layer of the melt cover, which does not allow gas to pass through, the aluminum rib begins to melt. At this point, however, the coal head is already protected

mot avbrenning og mansjetten tilstrekkelig bakt. against burning and the cuff sufficiently baked.

Når det aluminiumlag som skal danne aluminiumhodet blir sprøytet på, er det hensiktsmessig i samme arbeidsgang også å forsyne sideflatene på anodekullet med et overtrekk av aluminium. Påsprøytingen foregår hensiktsmessig på den måten at metallet helles fra en panne og den fri stråle sprøytes med pressluft mot anodekullet, mens denne fritthengende dreies om sin akse. Påsprøytingen med pistol kan også brukes, men er ikke på langt nær så økonomisk. When the aluminum layer that will form the aluminum head is sprayed on, it is appropriate in the same work process to also provide the side surfaces of the anode carbon with an aluminum coating. The spraying takes place appropriately in such a way that the metal is poured from a pan and the free jet is sprayed with compressed air against the anode coal, while this is rotated freely on its axis. Spraying with a gun can also be used, but is not nearly as economical.

Det er i og for seg kjent å forsyne brente kullanoder for aluminiumsmelteelektrolyse med en kappe av aluminium for å beskytte kullet mot avbrenning. En vanlig aluminiumkappe beskytter dog kullhodet bare på ufullstendig måte. I det øvre lag av smeltedekket som slipper gass gjennom hersker temperaturen mellom 500 og 700° C. Allerede ca. 6 dager etter innsettingen av kullanoden er kappen var-met opp til 400—500° C. 9—10 dager etter innsettingen begynner aluminiumkappen å smelte også ved hodet av kullet, ennå før kullhodet er kommet gjennom det øvre lag av smeltedekket som slipper gass 'gjennom. Av denne grunn vil det ofte bli avbrenning ved kullhodet også ved kullanoder som er omgitt med kappe på kjent måte. Først ved hjelp av det høye aluminiumhode i henhold til oppfinnelsen er det blitt mulig å unngå dette fenomen. It is known per se to provide burnt coal anodes for aluminum smelting electrolysis with an aluminum jacket to protect the coal from burning. However, a normal aluminum jacket protects the carbon head only incompletely. In the upper layer of the molten mantle, which lets gas through, the temperature is between 500 and 700° C. Already approx. 6 days after the insertion of the coal anode, the jacket is heated up to 400-500° C. 9-10 days after the insertion, the aluminum jacket begins to melt also at the head of the coal, even before the head of coal has passed through the upper layer of the melting blanket which releases gas. through. For this reason, there will often be burning at the coal head, also at coal anodes that are surrounded by a jacket in a known manner. Only with the help of the tall aluminum head according to the invention has it become possible to avoid this phenomenon.

Det er også tidligere kjent å omgi den nedre ende av jerntappen for strømtilfør-sel til kullanoden med elektrodemasse for å beskytte jernet mot angrep fra elektrolyten. Anvendelsen av en slik mansjett alene gir dog ikke alltid noen sikker beskyttelse av jerntappen. Når kullhodet brenner av kan det ikke oppnås en tilstrekkelig binding mellom massen i mansjetten som langsomt forkokses og kull-hodet. Hvis kullhodet dessuten også over-skylles av smeiten, så trenger denne inn mellom mansjetten og kullhodet. Mansjetten løsner og kan ikke lenger utøve noen beskyttelsesvirkning. It is also previously known to surround the lower end of the iron pin for current supply to the carbon anode with electrode mass to protect the iron from attack by the electrolyte. However, the use of such a cuff alone does not always provide secure protection for the iron pin. When the coal head burns off, a sufficient bond cannot be achieved between the mass in the sleeve which is slowly coking and the coal head. If the coal head is also over-rinsed by the melt, then this penetrates between the sleeve and the coal head. The cuff loosens and can no longer exert any protective effect.

En tilstrekkelig beskyttelse blir først oppnådd ved den kombinerte virkning, i henhold til oppfinnelsen av et spesielt utformet aluminiumhode og en kullmansjett rundt forbindelsestappen av jern. På grunn av at aluminiumhodet fører bort varme blir kullhodet kjølet så meget mens det passerer det kritiske område i smeltedekket, hvor det ennå er utsatt for surstoff fra luften, at dets temperatur holdes under den grense hvor avbrenningen begynner. Derved blir kullhodet bevart og det oppnås sikkerhet for at en god binding mellom kullmassen i mansjetten og kullanoden og at mansjetten på denne måten beskytter jerntappen mot å angripes av elektrolyten. Adequate protection is first achieved by the combined action, according to the invention, of a specially designed aluminum head and a carbon sleeve around the iron connecting pin. Because the aluminum head conducts away heat, the coal head is cooled so much as it passes the critical region of the melting blanket, where it is still exposed to oxygen from the air, that its temperature is kept below the limit where burning begins. Thereby, the carbon head is preserved and it is ensured that a good bond between the carbon mass in the sleeve and the carbon anode and that the sleeve in this way protects the iron pin from being attacked by the electrolyte.

Claims

1. Burnt carbon anode for aluminum electrolysis with current supply through an iron pin inserted from above, characterized in that it is provided on its upper surface with a thick head of aluminum which covers the entire upper surface with the exception of the place in the middle where the iron pin is inserted into the anode, and possibly with the exception of a narrow edge along the anode circumference, as the height of the aluminum head at least corresponds to the thickness of the layer of the melt cover that lets gas through and that the space between the aluminum head and the iron pin is filled with a sleeve of electrode mass.

2. Burnt carbon anode as specified in claim 1, characterized in that the aluminum head encloses the carbon anode also on the side.

3. Burnt carbon anode as stated in claim 1, characterized in that the aluminum head is provided with one or more ribs, with only the rib or the ribs on the aluminum head having a height that at least corresponds to the thickness of the layer of the melt cover that lets gas through, while incidentally, the thickness of the aluminum head is smaller than the thickness of the layer of the melt cover that lets gas through.

4. Burnt carbon anode as stated in claim 3, characterized in that the aluminum head only has an annular rib which is arranged around the iron pin and serves to accommodate the carbon sleeve.

5. Burnt carbon anode as stated in claim 3, characterized in that the aluminum head has two annular concentric ribs, the inner one being arranged around the iron pin and serving to accommodate the carbon sleeve.