NO119337B

NO119337B -

Info

Publication number: NO119337B
Application number: NO15768A
Authority: NO
Inventors: K Hill; Carthy J Mc
Original assignee: Fmc Corp
Priority date: 1967-01-16
Filing date: 1968-01-15
Publication date: 1970-05-04
Also published as: IL29201A; NL6800465A; BE708861A; JPS5317654B1; FR1553201A; SE339354B; DE1668075A1; CH498570A; DK125401B; GB1202442A

Description

Kompletterbar anode av elektrodekull, til anvendelse ved smelteelektrolyse. Complete anode of electrode carbon, for use in melt electrolysis.

Foreliggende oppfinnelse angår kompletterbare anoder av elektrodekull til anvendelse ved smelteelektrolyse, f. eks. for elektrolyse av aluminiumoxyd oppløst i smeltet kryolit. The present invention relates to complementable anodes of electrode carbon for use in melt electrolysis, e.g. for electrolysis of aluminum oxide dissolved in molten cryolite.

Ved hjelp av oppfinnelsen kan brukte, With the help of the invention, used,

dvs. delvis konsumerte kullanoder bringes tilbake sin sin opprinnelige tilstand. Denne operasjon betegnes i det følgende «restaurering». i.e. partially consumed carbon anodes are brought back to their original state. This operation is referred to below as "restoration".

Oppfinnelsen kan anvendes på kullanoder av enhver art, således på stasjonære ferdigbrente anoder og på Soderberg-elektroder. The invention can be applied to carbon anodes of any kind, thus to stationary pre-fired anodes and to Soderberg electrodes.

Slike kullelektroder som forbrukes under elektrolyse betegnes i det følgende «kullelektroder» eller «kullanoder», alt efter sammenhengen. Such carbon electrodes which are consumed during electrolysis are referred to below as "carbon electrodes" or "carbon anodes", depending on the context.

Som kjent utføres elektrolytisk fremstilling av aluminium i smeltflytende bad som i alminnelighet består av fluorhol-dige Al- og Na-forbindelser, som kryolit, i hvilke der er oppløst aluminiumoxyd. As is known, electrolytic production of aluminum is carried out in molten baths which generally consist of fluorine-containing Al and Na compounds, such as cryolite, in which aluminum oxide is dissolved.

Når likestrøm ledes gjennom slike bad, When direct current is passed through such baths,

spaltes aluminiumoxydet, aluminium ut-skilles ved katoden og oxygen ved anoden. Kullstoff i anoden forbinder seg med oxy-genet og danner de såkalte elektrolyse-gasser som når de forlater badet, i hoved-saken er sammensatt av kulldioxyd og delvis også av kulloxyd. Det anodekull som derved forbrukes må erstattes for å sikre driftens kontinuitet, og dette skjer ved den såkalte restaurering. the aluminum oxide is split, aluminum is separated at the cathode and oxygen at the anode. Carbon in the anode combines with the oxygen and forms the so-called electrolysis gases which, when they leave the bath, are mainly composed of carbon dioxide and partly also of carbon oxide. The anode coal that is thereby consumed must be replaced to ensure the continuity of operations, and this occurs during the so-called restoration.

For bedre forståelse av problemer ved restaurering av anoder og av de midler For a better understanding of problems in the restoration of anodes and of the means

som man hittil har brukt, refereres der først til tegningens fig. 1-—3 som skjematisk viser vertikalsnitt av forskjellige elektro-lyseovner. I aluminiumindustrien har man hittil utelukkende anvendt to typer, nemlig den selvbrennende Soderberg-anodeovn, hvor anodene er forsynt med metallplugger which has been used so far, reference is first made to the drawing's fig. 1--3 which schematically show vertical sections of different electrolysis furnaces. In the aluminum industry, two types have so far been exclusively used, namely the self-burning Soderberg anode furnace, where the anodes are fitted with metal plugs

(fig. 1), og ovn med ferdigbrente, ferdig-fremstillede anoder (fig. 2). I begge disse ovnstyper består den egentlige anode av et legeme av kull 1, som delvis er anbragt i smeltebadet 2, og hvis nederste endeflate er overveiende horisontal og holdes i en avstand på noen få centimeter fra det smeltede katodiske metall 3, som også danner et nesten horisontalt sjikt. Det nevnte lag av smeltet aluminium ligger under et lag av smeltebadet hvor anoden delvis er ned-senket. (fig. 1), and furnace with pre-fired, pre-manufactured anodes (fig. 2). In both of these furnace types, the actual anode consists of a body of coal 1, which is partly placed in the molten pool 2, and whose lower end surface is predominantly horizontal and is kept at a distance of a few centimeters from the molten cathodic metal 3, which also forms a almost horizontal layer. The aforementioned layer of molten aluminum lies below a layer of the molten bath where the anode is partially submerged.

I vanlige ovner kan anodeenheten eller hver anodeenhet innstilles vertikalt, idet den kan reguleres av en mekanisme som tillater løftning eller senkning av hele anodelegemet så at dette innstilles i den ønskede avstand fra det smeltede alumi-niums variable nivå. Denne avstand kal-les elektrodeavstand. Anodeenheten kan også beveges så meget i vertikal retning at anodekullet kan heves opp over badet når dette er ønskelig for utskiftning eller restaurering. En slik enhet betegnes i det følgende som «en vertikalt innstillbar anode». In ordinary furnaces, the anode unit or each anode unit can be set vertically, as it can be regulated by a mechanism that allows the entire anode body to be raised or lowered so that it is set at the desired distance from the molten aluminum's variable level. This distance is called the electrode distance. The anode unit can also be moved so much in the vertical direction that the anode coal can be raised above the bath when this is desired for replacement or restoration. Such a device is hereinafter referred to as "a vertically adjustable anode".

Anodekullelektroden av Søderberg-typen er som vist i fig. 1, i intim og utstrakt kontakt med de respektive metallbolter eller -plugger 5 som kan være av f. eks. jern, støpejern eller stål, og disse leder strømmen til anoden. Kullanoden forbrukes som nevnt etterhvert ved elektrolysen. Dette forbruk er vanligvis av en størrelses-orden tilsvarende noen centimeter av anoden. De nederste ender av de nevnte metallbolter eller -plugger kommer således stadig nærmere det underliggende lag av smeltebadet. På et visst tidspunkt blir det nødvendig å heve over badet en eller flere av metallederne for å hindre at jern kommer i direkte kontakt med dette som da vil angripe jernet, med derav følgende for-urensning av det produserte aluminium. The anode carbon electrode of the Søderberg type is, as shown in fig. 1, in intimate and extensive contact with the respective metal bolts or plugs 5 which may be of e.g. iron, cast iron or steel, and these conduct the current to the anode. As mentioned, the carbon anode is eventually consumed during the electrolysis. This consumption is usually of an order of magnitude corresponding to a few centimeters of the anode. The lower ends of the aforementioned metal bolts or plugs thus come ever closer to the underlying layer of the molten bath. At a certain point, it becomes necessary to raise one or more of the metal conductors above the bath to prevent iron from coming into direct contact with it, which will then attack the iron, with consequent contamination of the aluminum produced.

I Søderbergovnene trekkes pluggene gradvis opp efterhvert som de nærmer seg smeltebadet. Det hull de etterlater seg fyl-les vanligvis med frisk Søderbergpasta, og pluggen settes så ned igjen i det samme spor, men i høyere stilling. Derefter begynner kretsløpet påny med brenning av pastaen, og en annen plugg nærmer seg gradvis smeltebadet. Anodekullelektroden 1 restaureres ved at man ovenfra fører inn frisk pasta (kalt rå eller grønn pasta) 1<* >som brennes og dekker den gamle anode. Under sin meget langsomme vandring nedover brennes pastaen gradvis og fører til eri intimere mekanisk og elektrisk kontakt mellom pluggene og den brente pasta som er helt forkokset. Som følge av denne for-koksning vil de lavere sjikt av Søderberg-elektroden, og spesielt stykket mellom nederste ende av metallpluggene og badet, få en passende ledeevne for den elektriske strøm. In the Søderberg furnaces, the plugs are gradually pulled up as they approach the molten pool. The hole they leave behind is usually filled with fresh Søderberg paste, and the plug is then put back into the same slot, but in a higher position. Then the cycle begins again with the burning of the paste, and another plug gradually approaches the melt bath. The anode carbon electrode 1 is restored by introducing fresh paste from above (called raw or green paste) 1<* >which is burned and covers the old anode. During its very slow downward journey, the paste is gradually burnt and leads to more intimate mechanical and electrical contact between the plugs and the burnt paste, which is completely coked. As a result of this pre-coking, the lower layers of the Søderberg electrode, and especially the piece between the lower end of the metal plugs and the bath, will have a suitable conductivity for the electric current.

I en ovnstype med ferdigbrente anoder som vist på fig. 2 tas den forbrukte anode — som i det vesentlige består av i det minste en metalleder eller bolt 6 og av den resterende del 7 av anodekullelektroden som fremdeles dekker metallederen — opp av badet og erstattes med en ny anode 8, hvorpå kretsløpet begynner påny. In a furnace type with pre-fired anodes as shown in fig. 2, the spent anode — which essentially consists of at least one metal conductor or bolt 6 and of the remaining part 7 of the anode carbon electrode which still covers the metal conductor — is taken out of the bath and replaced with a new anode 8, whereupon the circuit begins again.

Den nye anode plaseres på det sted i ovnen hvor den gamle ble tatt ut. The new anode is placed in the place in the furnace where the old one was removed.

Spenningstapet i ferdigbrente anoder og i Søderberganoder er avhengig av strøm-hettheten på anoden og den gjennomsnitt-lige avstand mellom metallendene og smeltebadet, og ligger i alminnelighet mellom 0,3 og 0,9 volt. The voltage loss in pre-fired anodes and in Søderberg anodes depends on the current heat on the anode and the average distance between the metal ends and the molten pool, and is generally between 0.3 and 0.9 volts.

Anodesystemet i vanlige ovner og mid-lene til restaurering av det forbrukte anodekull har voldt betydelige vanskeligheter. The anode system in ordinary furnaces and the means for restoring the spent anode coal have caused considerable difficulties.

Om det antas at spenningstapet i de enkelte anoder er praktisk talt det samme, sier det seg selv at de enkelte ledere som omsluttes av anode-elektrodemassen hver fører en strømmengde som bestemmes av totalmotstanden i den anodedel som de respektive metalledere tilfører strøm. If it is assumed that the voltage loss in the individual anodes is practically the same, it goes without saying that the individual conductors enclosed by the anode-electrode mass each carry an amount of current that is determined by the total resistance in the anode part to which the respective metal conductors supply current.

Spenningstapet finner øyensynlig sted dels langs strømbanen, dels i metallederne, dels i kontaktflaten mellom metall og anodemasse, og dels langs strømmens bane i anodemassen, i sjiktet fra metallederen til den horisontale overflate (anodens grunnflate) som er i berøring med badet. The voltage loss apparently takes place partly along the current path, partly in the metal conductors, partly in the contact surface between metal and anode mass, and partly along the path of the current in the anode mass, in the layer from the metal conductor to the horizontal surface (the base of the anode) which is in contact with the bath.

De tre motstander kan ved første til-nærmelse betraktes som tre motstander i serie. To a first approximation, the three resistors can be regarded as three resistors in series.

Av det foregående følger at strømmen ikke kan være likt fordelt over den nederste overflate på kullanoden eller -anodene. It follows from the foregoing that the current cannot be equally distributed over the bottom surface of the carbon anode or anodes.

Dette forhold kan forårsake lokale overhetninger og overspenning både i anoden, i badet og i katoden med derav føl-gende senkning av strømutbyttet og økning av strømforbruket. Videre forårsaker avstanden mellom metalledernes nederste ender og badet, og som varierer med tiden, periodiske variasjoner i spenningsfallet i anoden og dermed i det totale spennings-fall i ovnen. Denne omstendighet vanske-liggjør en gunstig drift av ovnen, da total-spenningens størrelse er en viktig faktor. Foruten å kreve en stor mekanisk påkjen-ning ved at pluggene periodisk trekkes opp (pluggenes nedre del er oppvarmet til høye temperaturer) fra Søderberganoden for at disse ikke skal komme for nær badet, med-fører en slik operasjon en viss forurens-ning av kullanoden og dermed av badet. Det er da også en kjennsgjerning at det produserte aluminium ved analyser viser et innhold av forurensninger som delvis skyldes jernpluggene. This condition can cause local overheating and overvoltage both in the anode, in the bath and in the cathode, with consequent lowering of the current yield and increase in power consumption. Furthermore, the distance between the bottom ends of the metal conductors and the bath, which varies with time, causes periodic variations in the voltage drop in the anode and thus in the total voltage drop in the furnace. This circumstance makes a favorable operation of the furnace difficult, as the magnitude of the total voltage is an important factor. In addition to requiring a great mechanical strain by the plugs being periodically pulled up (the lower part of the plugs is heated to high temperatures) from the Søderberg anode so that these do not come too close to the bath, such an operation entails some contamination of the carbon anode and thus of the bathroom. It is then also a fact that the produced aluminum shows a content of contaminants when analyzed, which is partly due to the iron plugs.

Det samme gjelder de ferdigbrente anoder hvis den resterende del av anoden ikke blir tatt ut av badet tidsnok, og badet vil efter lengere tids kontakt med jern-boltene inne i kullrestene angripe disse bolter og forårsake en forringelse av alu-miniumets kvalitet. Tilsist må det på grunn av den gradvise elektrolytiske konsumering av anodekullelektroden og nødvendigheten av å utligne denne ved vertikal innstilling av anoden tas i betraktning at kontakt-linjen mellom den frie badoverflate og sidene på kullanoden flytter seg gradvis oppover og gjør det umulig eller vanskeiig å beskytte kullanoden like over badet mot en betydelig korrosjon av luftoxygenet. Denne korrosjon øker forbruket av anodisk materiale, reduserer den tilgjengelige anodeoverflate og kan forårsake lokal overopphetning, spesielt i Søderberg-ovner. Dette kan endog resultere i lokal hen-smuldring av anodens sideflater, med gropdannelse; sikkert forårsaker det ned-settelse av strømutbyttet, økning av spenningstapet og derfor økning av strømfor-bruket, ved siden av utillatelig forbruk av bad og kullanode. En annen mangel ved det vanlige anodesystem skyldes den kontakt, vanligvis ved temperaturer mellom 900 og 1000° C, som elektrolytgassene, hvilke er sammensatt til å begynne med nesten utelukkende av CO,,, danner, idet de stiger oppover og stryker langs sidene på kullanoden som er senket i badet, så at de reagerer med denne ifølge reaksjonen CO:1 +C > 2CO: Dette anodiske forbruk forårsaker noen av de mangler som allerede er nevnt i forbindelse med korrosjon som skyldes den oxyderende atmo-sfæriske luft. The same applies to the finished anodes if the remaining part of the anode is not taken out of the bath in time, and the bath will, after prolonged contact with the iron bolts inside the coal residues, attack these bolts and cause a deterioration of the aluminum's quality. Finally, due to the gradual electrolytic consumption of the anode carbon electrode and the necessity to balance this by vertical setting of the anode, it must be taken into account that the contact line between the free bath surface and the sides of the carbon anode gradually moves upwards and makes it impossible or difficult to protect the carbon anode just above the bath against significant corrosion by the air oxygen. This corrosion increases the consumption of anodic material, reduces the available anode surface and can cause local overheating, especially in Søderberg furnaces. This can even result in local crumbling of the anode's side surfaces, with pitting; it certainly causes a reduction in the current yield, an increase in the voltage loss and therefore an increase in the current consumption, in addition to the impermissible consumption of bath and carbon anode. Another shortcoming of the ordinary anode system is due to the contact, usually at temperatures between 900 and 1000° C, which the electrolyte gases, which are composed at first almost entirely of CO,,,, make, as they rise up and sweep along the sides of the carbon anode which is immersed in the bath, so that they react with it according to the reaction CO:1 +C > 2CO: This anodic consumption causes some of the defects already mentioned in connection with corrosion due to the oxidizing atmospheric air.

Alle disse mangler eller en stor del av dem elimineres ved en ny type av flercelleovn som har faste elektroder som er beskrevet i patent nr. 96.856. Denne ovnstype som er vist på fig..3 har stasjonære elektroder så at anordninger til innstilling av elektrodeavstanden bortfaller. Elektrodene er av kull, og de mot hverandre stå-ende elektrodeflater er hellende metall-ledere 12 som ender i like stor avstand fra badet. Mellom endeelektrodene er der anbragt flere bipolare mellomelektroder 9. All these defects or a large part of them are eliminated by a new type of multi-cell furnace which has fixed electrodes which is described in patent no. 96,856. This type of furnace shown in fig..3 has stationary electrodes so that devices for setting the electrode distance are omitted. The electrodes are made of coal, and the opposite electrode surfaces are inclined metal conductors 12 which end at an equal distance from the bath. Several bipolar intermediate electrodes 9 are arranged between the end electrodes.

Også i denne ovnstype finner der sted konsumering av anoden under elektrolysen. Restaurering av anodene skjer ved, mens anoden står på sin plass på dennes overflate, å anbringe en plate 13 (eller deler som danner en plate) av anodisk kullma-teriale for å dekke den anodiske flate helt og derved å gjenoppbygge elektroden til dens opprinnelige dimensjoner. En måte å utføre denne operasjon på er beskrevet i følgende sitat fra nevnte patent: «Etter uttappingen synker badets nivå i den her beskrevne utførelsesform til omkring halvparten av cellens høyde. Det er imidlertid hensiktsmessig å frilegge hele anodeflaten. For dette formål tapper man den badsmelte som er tilbake i cellekam-meret (men ikke badsmelten i det nedre kammer) ned i en særlig anordnet godt iso-lert beholder eller suger den over i en slik beholder. I det foreliggende tilfelle ut-gjør denne badsmelte 20—22 liter ved en dybde av cellen på omkring 60 cm. Denne badsmelte må føres tilbake til cellen såsnart den angrepne anode er komplettert, således som det beskrives i det følgende. For å forhindre at den badsmelte som er tatt ut på denne måte størkner under kompletteringen av anoden (dette arbeidstrinn krever bare kort tid) bruker man kjente forholdsregler (ovner o. 1. til å holde smeiten varm). Also in this type of furnace, consumption of the anode takes place during the electrolysis. Restoration of the anodes is effected by, with the anode in place on its surface, placing a plate 13 (or parts forming a plate) of anodic carbon material to completely cover the anodic surface, thereby rebuilding the electrode to its original dimensions . A way of carrying out this operation is described in the following quote from the aforementioned patent: "After draining, the level of the bath in the embodiment described here drops to about half the height of the cell. However, it is appropriate to expose the entire anode surface. For this purpose, the bath melt that is back in the cell chamber (but not the bath melt in the lower chamber) is drained into a specially arranged, well-insulated container or sucked into such a container. In the present case, this bath melt amounts to 20-22 liters at a depth of the cell of around 60 cm. This bath melt must be returned to the cell as soon as the attacked anode has been completed, as described below. In order to prevent the molten bath which has been removed in this way from solidifying during the completion of the anode (this work step only requires a short time), known precautions are used (ovens etc. 1. to keep the melt warm).

Kompletteringen av den delvis forbrukte anode utgjør et av de karakteristiske arbeidstrinn ved bruken av celler ifølge oppfinnelsen. På kullanodens fri flate anbringes det en regelmessig plate av elektrodekull, som er omkring 4 cm tykk og hvis øvrige dimensjoner tilsvarer anodens dimensjoner. Denne plate som f. eks. kan være omkring 80 x 70 cm skyves inn i den fri spalte mellom anoden og katoden og må anbringes slik på anoden at den hefter fast ved denne og at strømmen når den går gjennom kontaktflaten, ikke møter noen overdreven motstand. The completion of the partially consumed anode constitutes one of the characteristic work steps in the use of cells according to the invention. On the free surface of the carbon anode, a regular plate of electrode carbon is placed, which is about 4 cm thick and whose other dimensions correspond to the anode's dimensions. This disc, which e.g. can be about 80 x 70 cm is pushed into the free gap between the anode and the cathode and must be placed on the anode in such a way that it adheres to it and that the current, when it passes through the contact surface, does not meet any excessive resistance.

For dette formål blir flatene før de bringes i berøring med hverandre påstrøket Søderberg-elektrodemasse eller grafitt og bek. Det kan også brukes andre egnede bindemidler. For this purpose, before they are brought into contact with each other, the surfaces are coated with Søderberg electrode compound or graphite and pitch. Other suitable binders can also be used.

Istedet for å skyve inn en hel plate i spalten, kan man også komplettere anoden med mindre stykker som da føyes sammen og danner den ønskede plate. Disse platedeler som skyves inn enkeltvis har samme tykkelse og lengde eller bredde som hele anodeplaten, mens den øvrige dimensjon utgjør en brøkdel av hele anodeplatens tilsvarende dimensjon. Når altså den anodeflate som skal dekkes er 80 x 70 cm kan man f. eks. bruke 5 platedeler på 16 x 70 cm. Disse platedeler anbringes ved siden av hverandre på anoden efter dennes lengde eller bredde til anodens hele flate er dekket og anoden således er komplettert. Instead of pushing a whole plate into the slot, you can also complete the anode with smaller pieces which are then joined together to form the desired plate. These plate parts which are pushed in individually have the same thickness and length or width as the entire anode plate, while the other dimension is a fraction of the corresponding dimension of the entire anode plate. When the anode surface to be covered is 80 x 70 cm, you can e.g. use 5 plate parts of 16 x 70 cm. These plate parts are placed next to each other on the anode according to its length or width until the entire surface of the anode is covered and the anode is thus completed.

Såsnart som dette er skjedd fører man tilbake i cellen nøyaktig så meget badsmelte som det ble tatt ut av den og regu-lerer spenningen slik at varmelikevekten gjenopprettes og det tynne sjikt av bindemiddel mellom den opprinnelige anode og de på denne anbragte plater eller platedeler sammenbakes tilstrekkelig raskt så at anoden og de kompletterende deler på samme forbindes mekanisk og elektrisk med hverandre. As soon as this has happened, exactly as much bath melt as was taken out is brought back into the cell and the voltage is regulated so that thermal equilibrium is restored and the thin layer of binder between the original anode and the plates or plate parts placed on it is sufficiently baked together quickly so that the anode and the complementary parts on the same are mechanically and electrically connected to each other.

Nu begynner cellens normale drift Now the cell's normal operation begins

påny». again".

Den kompletterbare anode ifølge oppfinnelsen består av et fast elektrisk ledende hovedsjikt av kull og et utskiftbart, fast, mot elektrolysebadet vendende kompletteringssjikt likeledes av kull og som utgjør den aktive anodeflate, og det karakteristiske hovedtrekk ved oppfinnelsen er at der mellom de nevnte to sjikt er et mellomrom i hvilket der befinner seg et permanent flytende, elektrisk ledende mellomsjikt som helt eller delvis består av badsmelte eller av smeltet metall av den art som fremstilles ved elektrolysen, f. eks. smeltet aluminium. The add-on anode according to the invention consists of a fixed electrically conductive main layer of carbon and a replaceable, fixed, add-on layer facing the electrolysis bath, also made of carbon and which constitutes the active anode surface, and the main characteristic feature of the invention is that between the aforementioned two layers there is a space in which there is a permanently liquid, electrically conductive intermediate layer which consists wholly or partly of bath melt or of molten metal of the kind produced by electrolysis, e.g. molten aluminum.

Ifølge et fordelaktig trekk ved oppfinnelsen er anodelegemets sider beskyttet med en bekledning av inert materiale som er i høy grad motstandsdyktig mot de omgivende gasser og mot de stoffer som er tilstede i elektrolysebadet eller som dannes i dette, og i det minste hovedsjiktets øvre flate er fortrinsvis bekledt med et varmeisolerende sjikt. According to an advantageous feature of the invention, the sides of the anode body are protected with a coating of inert material which is highly resistant to the surrounding gases and to the substances present in the electrolytic bath or which are formed therein, and at least the upper surface of the main layer is preferably covered with a heat-insulating layer.

Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte til restaurering av anoder som ovenfor angitt. De karakteristiske hovedtrekk ved denne fremgangsmåte er at den periodiske komplettering av den konsumerte anode foretas ved at man lener et kompletteringslegeme mot den anodeflate som skal restaureres under dannelse av et snevert mellomrom mellom denne anodeflate og kompletteringslegemet, så at man muliggjør eller frembringer dannelsen av et permanent flytende, elektrisk ledende sjikt i nevnte mellomrom, fortrinsvis ved at man i den spalte som danner elektrolysecellen fører inn et kompletteringslegeme som enten består av en enkelt plate eller av flere stykker som passer sammen med hverandre, hvorved kompletteringslegemet føres inn mellom elektrodene i en liten, med åpningen oppadrettet, vinkel med anodeflaten, og efter innføringen brin-ger kompletteringslegemet i liten avstand fra anodeflaten, slik at elektrolyten tillates å forbli i mellomrommet mellom de mot hverandre vendende flater på den anode som skal kompletteres og på kom-pletterlngsplaten eller -stykkene, eller å trenge inn i dette mellomrom, og dreier kompletteringslegemet så meget i forhold til anodeflaten at det i sin endestilling er parallelt med denne flate. The invention also includes a method for restoring anodes as indicated above. The main characteristic features of this method are that the periodic replenishment of the consumed anode is carried out by leaning a replenishment body against the anode surface to be restored while forming a narrow space between this anode surface and the replenishment body, so that one enables or produces the formation of a permanent liquid, electrically conductive layer in said space, preferably by inserting a supplemental body into the gap that forms the electrolysis cell, which either consists of a single plate or of several pieces that fit together, whereby the supplemental body is introduced between the electrodes in a small, with the opening directed upwards, at an angle with the anode surface, and after insertion brings the completion body to a small distance from the anode surface, so that the electrolyte is allowed to remain in the space between the opposite surfaces of the anode to be completed and on the completion plate or pieces, or to penetrate into this space, and rotates the completion body so much in relation to the anode surface that it is in its final position parallel to this surface.

Det er i mange tilfelle fordelaktig å føre inn en suspensjon av et kullstoffholdig materiale, som f. eks. kullstøv, i den elektrisk ledende væske i mellomrommet. It is in many cases advantageous to introduce a suspension of a carbonaceous material, such as e.g. coal dust, in the electrically conductive liquid in the space.

Når mellomsjiktet skal bestå av badet (elektrolytten), kan det frembringes ved å feste kompletteringssjiktet til anodens overflate mens elektrolysecellen innehol-der smeltet elektrolyt, så at et tynt flytende sjikt av elektrolyt automatisk dannes mellom anodeoverflaten og kompletteringssjiktet. When the intermediate layer is to consist of the bath (electrolyte), it can be produced by attaching the completion layer to the surface of the anode while the electrolysis cell contains molten electrolyte, so that a thin liquid layer of electrolyte is automatically formed between the anode surface and the completion layer.

Når oppfinnelsen anvendes på vanlige elektrolyseceller for fremstilling av aluminium med horisontalt bad og en eller flere vertikalt innstillbare anoder av elektrodekull, f. eks. ferdigbrente anoder, kan kompletteringssjiktet av elektrodekullmateriale være en plate med flenser. Man lar denne plate flyte mens man senker anoden ned mot platen, inntil mellomrommet mellom denne og platen ligger under badets overflate. En lignende metode kan anvendes på selvbrennende anoder av Søderberg-typen, og som er herdet ved bruk (i det følgende betegnet «selv-brent» anode). Når When the invention is applied to ordinary electrolysis cells for the production of aluminum with a horizontal bath and one or more vertically adjustable anodes of electrode carbon, e.g. pre-fired anodes, the completion layer of electrode carbon material can be a plate with flanges. This plate is allowed to float while the anode is lowered towards the plate, until the space between it and the plate is below the surface of the bath. A similar method can be applied to self-igniting anodes of the Søderberg type, which are hardened by use (hereinafter referred to as "self-igniting" anode). When

slike anoder restaureres ifølge oppfinnelsen, bortfaller den hittil anvendte metode such anodes are restored according to the invention, the method used until now is no longer applicable

til restaurering bestående i å tilsette kull-pasta og å forskyve pluggene. for restoration consisting of adding charcoal paste and displacing the plugs.

Alternativt kan hele overflaten av selvbrente anoder restaureres med flere Alternatively, the entire surface of self-fired anodes can be restored with several

kullstykker som passer inn i hverandre, f. eks. rektangulære strimler, fortrinsvis med flens i det minste i én kant eller ende. Slike stykker eller strimler kan føres inn i badet enkeltvis eller side om side under badoverflaten når anoden er neddykket i badet. coal pieces that fit into each other, e.g. rectangular strips, preferably with a flange at least on one edge or end. Such pieces or strips can be introduced into the bath individually or side by side under the bath surface when the anode is immersed in the bath.

Anoder ifølge oppfinnelsen kan også anvendes i elektrolyseceller med stasjonære elektroder hvis anoder er restaurer-bare, ved å føre inn et lag av kull, enten som en enkelt plate eller flere ved siden av hverandre anbragte stykker i de spalter som danner elektrolysecellene mellom de stasjonære elektroder, fortrinsvis i en liten vinkel med anodeflaten. Man beveger så platen eller stykkene parallelt i anodeflaten til den minste avstand fra denne hvor elektrolyt kan forbli eller trenge inn i mellomrommet mellom anodens overflate og platen eller stykkene. Disse kan hindres i å flyte opp i badet ved at de forsynes med stoppeinnretninger, fortrinsvis av inert materiale. Anodes according to the invention can also be used in electrolysis cells with stationary electrodes whose anodes are restorable, by introducing a layer of coal, either as a single plate or several pieces placed next to each other in the gaps that form the electrolysis cells between the stationary electrodes , preferably at a small angle with the anode surface. One then moves the plate or pieces parallel to the anode surface to the smallest distance from this where electrolyte can remain or penetrate into the space between the surface of the anode and the plate or pieces. These can be prevented from floating up into the bathroom by being provided with stopping devices, preferably made of inert material.

I det følgende beskrives som eksempler noen utførelsesformer for oppfinnelsen under henvisning til fig. 4—-7 i vedføyde teg-ning. I disse er In the following, some embodiments of the invention are described as examples with reference to fig. 4—-7 in the attached drawing. In these are

fig. 4 et delvis vertikalsnitt gjennom en flercelleelektrolyseovn med stasjonære elektroder, fig. 4 a partial vertical section through a multi-cell electrolysis furnace with stationary electrodes,

fig. 5 et horisontalsnitt langs linjen fig. 5 a horizontal section along the line

A—A på fig. 4, A—A in fig. 4,

fig. 6 en annen utførelsesform i horisontalsnitt langs linjen A—A på fig. 4, og fig. 6 another embodiment in horizontal section along the line A—A in fig. 4, and

fig. 7 et vertikalsnitt gjennom en elek-trolyseovn med horisontal badoverflate og anoder som kan innstilles i vertikal retning. fig. 7 a vertical section through an electrolysis furnace with a horizontal bath surface and anodes that can be set in a vertical direction.

I ovner med horisontale kontaktflater og innstillbar anode heves denne eller tas ut av badet under restaureringen. Når man på forhånd ikke har påført bindemiddel (dvs. et materiale som forkokses ved opp-varmning og herved danner mekanisk og elektrisk kontakt mellom anoden og restau-reringslaget), gjennomstrømmes normalt mellomrommet mellom anoden og restau-A reringssjiktet av badet i cellen. Man har imidlertid funnet at total-motstanden av det flytende lag og av de to kontaktflater kull-bad og bad-kull er meget mindre enn man kunne vente, forutsatt at øvre gren-ser for avstanden mellom flatene og visse strømtettheter ikke overskrides. In ovens with horizontal contact surfaces and an adjustable anode, this is raised or removed from the bath during the restoration. When no binding agent has been applied beforehand (i.e. a material that cokes when heated and thereby forms mechanical and electrical contact between the anode and the restoration layer), the bath in the cell normally flows through the space between the anode and the restoration layer. However, it has been found that the total resistance of the liquid layer and of the two contact surfaces coal-bath and bath-coal is much less than one might expect, provided that the upper limits for the distance between the surfaces and certain current densities are not exceeded.

Denne kontakt mellom væske og kull muliggjør en lettere drift, en forenkling av restaureringsoperasj onene og en minskning av strømforbruket. Den medfører arbeids-besparelse: f. eks. behøver man ikke å tap-pe ut det smeltede bad fra cellen før anode-restaureringen og^føre tilbake badet til cellen efter restaureringen. This contact between liquid and coal enables easier operation, a simplification of restoration operations and a reduction in power consumption. It results in labor savings: e.g. it is not necessary to drain the molten bath from the cell before the anode restoration and return the bath to the cell after the restoration.

Oppfinnelsen kan med passende kon-struktive modifikasjoner anvendes på ovner med horisontale kontaktoverflater av vanlige typer. Oppfinnelsen kan onvendes også på ovner som allerede er installert, uten eller i høyden med mindre konstruk-tive modifikasjoner i sådanne. With suitable constructive modifications, the invention can be applied to ovens with horizontal contact surfaces of the usual types. The invention can also be applied to ovens that have already been installed, without or at the height with minor constructive modifications in such.

I flercelleovner med stasjonære elektroder av den type som er beskrevet i patent nr. 96.856 kan platen eller de enkelte lister av kull for restaurering av anoden settes på plass uten noen særlige vanskeligheter. Badets spesifikke vekt er ca. 30 —40 pst. større enn elektrodemassens. Det kan inntreffe at friksjonen mellom kompletteringslegemet og anoden ikke er tilstrekkelig til å motvirke dette legemes opp-drift i badet. I slike tilfelle kan man lett med enkle anordninger, fortrinsvis av inert materiale (f. eks. forbehandlet magnesitt eller aluminiumoxyd eller aluminiumnitrid), hindre kompletteringslegemet fra å flyte opp. In multi-cell furnaces with stationary electrodes of the type described in patent no. 96,856, the plate or the individual strips of carbon for restoration of the anode can be put in place without any particular difficulties. The bath's specific weight is approx. 30 -40 percent greater than that of the electrode mass. It may happen that the friction between the completion body and the anode is not sufficient to counteract this body's buoyancy in the bath. In such cases, simple devices, preferably of inert material (e.g. pre-treated magnesite or aluminum oxide or aluminum nitride), can be used to prevent the completion body from floating up.

Ved alle anvendelser, av oppfinnelsen passerer den elektriske strøm fra den opprinnelige anodedel til den restaurerte anodedel uten å måtte overvinne spenningstapet' ved den elektrolytiske spaltning som i alminnelighet anslåes til 1,7 volt. In all applications of the invention, the electric current passes from the original anode part to the restored anode part without having to overcome the voltage loss by the electrolytic breakdown which is generally estimated at 1.7 volts.

I stedet for opptrer der en total motstand tilsvarende et spenningstap som delvis kan være av elektrokjemisk opprin-nelse, men som i praksis bare synes å ha statiske virkninger og er betydelig mindre enn den spenning som behøves for den elektrolytiske spaltning i badet. Instead, there appears a total resistance corresponding to a voltage loss which may partly be of electrochemical origin, but which in practice only seems to have static effects and is considerably less than the voltage required for the electrolytic decomposition in the bath.

Fra data i ovenstående tabell sees det at når driften foregår i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse med anode-rs restaurering fra badsiden og med flytende kontaktsj ikt, er tillegget til spenningstapet meget mindre enn man kunne vente på grunnlag av kjente nødvendige spaltnings-spenninger for tilsvarende elektrolysebad. From the data in the above table, it can be seen that when operation takes place in accordance with the present invention with anode restoration from the bath side and with a liquid contact layer, the addition to the voltage loss is much smaller than one would expect on the basis of known required breakdown voltages for corresponding electrolysis baths .

Dette kan imidlertid ikke lates ut av betraktning i og med at det totale spenningstap i celler som er i anvendelse i in-dustrien i alminnelighet varierer mellom 4,5 og 6 volt, mens tapene i enkeltcellene i flercelleovner med stasjonære elektroder, som ikke er restaurert ifølge oppfinnelsen, kan være lavere enn 3,5 volt. However, this cannot be left out of consideration as the total voltage loss in cells in use in industry generally varies between 4.5 and 6 volts, while the losses in the individual cells in multi-cell furnaces with stationary electrodes, which have not been restored according to the invention, can be lower than 3.5 volts.

Kontaktflaten mellom den opprinnelige anode og den restaurerte anodedel kan økes ved passende korrugering, slik at man får to flater som passer inn i hverandre. I en flercelleovn med faste elektroder kan man f. eks. som vist på fig. 4 til 6 — i stedet for å utforme det restaurerende sjikt (for hver av de bipolare mellomelektroder og den faste endeanode 19) som en plan plate, eller å danne det av strimler med plan overflate 15 (se fig. 5) så at der dannes en tilnærmet plan anodeoverflate — utføre den opprinnelige elektrodeoverflate med fordypninger og fremspring efter et profil som sagtenner og som strekker seg i vertikalplanet og dekke den med en kon-sumerbar plate 14 som kan restaureres og som har tilsvarende fordypninger og fremspring i tverrsnitt som vist skjematisk på fig. 6, altså med en økning i kontaktflate, f. eks. på 50—100 pst. The contact surface between the original anode and the restored anode part can be increased by suitable corrugation, so that you get two surfaces that fit into each other. In a multi-cell furnace with fixed electrodes, one can e.g. as shown in fig. 4 to 6 — instead of designing the restorative layer (for each of the bipolar intermediate electrodes and the fixed end anode 19) as a planar plate, or forming it from strips with a planar surface 15 (see Fig. 5) so that an approximately flat anode surface — perform the original electrode surface with depressions and protrusions according to a profile that is saw-toothed and which extends in the vertical plane and cover it with a consumable plate 14 which can be restored and which has corresponding depressions and protrusions in cross-section as shown schematically in fig. 6, i.e. with an increase in contact surface, e.g. of 50-100 per cent.

Detaljene ved restaureringens utførelse varierer eftersom det er stasjonære anoder i en flercelleovn eller anoder i vanlige ovner med horisontale lag som skal restaureres. The details of the restoration process vary as there are stationary anodes in a multi-cell furnace or anodes in ordinary furnaces with horizontal layers to be restored.

I flercelleovner med stasjonære elektroder foretrekkes det å føre inn forvarm-ede kullplater 14 eller tilsvarende strimler 15 i nesten vertikal stilling i de enkelte celler, inntil deres bunnkanter (fig. 4) hvi-ler på sjiktet 18 av inert materiale som skiller elektroden 19 fra det lavere kammer 20 for metallproduktet. In multi-cell furnaces with stationary electrodes, it is preferred to introduce preheated carbon plates 14 or similar strips 15 in an almost vertical position into the individual cells, until their bottom edges (Fig. 4) rest on the layer 18 of inert material that separates the electrode 19 from the lower chamber 20 for the metal product.

Moderate mengder (f. eks. fra 1 til 5 pst. av kompletteringssjiktets vekt) av smeltet aluminium helles inn mellom anoden 19 og kompletteringsplaten 14 eller strimlene 15, hvorefter kompletteringssjiktet legges på den konsumerte anode. Man må ta i betraktning at metallet vanligvis er tyngre enn badet. Derfor er det i første omgang formålstjenlig å føre inn det smeltede metall ovenfra i et allerede snevert mellomrom, så at metallet passerer lang-somt nedover og stopper praktisk talt der hvor de to anodedeler kommer i kontakt. Moderate amounts (e.g. from 1 to 5 percent of the weight of the completion layer) of molten aluminum are poured in between the anode 19 and the completion plate 14 or the strips 15, after which the completion layer is placed on the consumed anode. It must be taken into account that the metal is usually heavier than the bath. Therefore, it is initially expedient to introduce the molten metal from above into an already narrow space, so that the metal passes slowly downwards and stops practically where the two anode parts come into contact.

Når kullstøv skal være tilstede i mellomsjiktet, foretrekkes det i alminnelighet å blande kullstøvet med en liten mengde normalt smeltebad, og derpå å føre denne blanding inn i mellomrommet mellom anoden og kompletteringssjiktet ved en passende temperatur og med et visst over-trykk. When coal dust is to be present in the intermediate layer, it is generally preferred to mix the coal dust with a small amount of normal molten bath, and then introduce this mixture into the space between the anode and the completion layer at a suitable temperature and with a certain overpressure.

Kompletteringssjiktets tykkelse kan va-riere og er fortrinsvis fra 3 til 10 cm. Før kompletteringssjiktets anbringelse er det tilrådelig med et passende verktøy å skrape overflaten på den gamle anode og å skum-me bort fra badet eventuelle rester av anodens overflatelag som er konsumert under den foregående elektrolyse. I vanlige ovnstyper som vist som eksempel på fig. 7 er det bekvemt å trekke anoden helt ut av badet, og derpå å føre inn kompletteringsplaten 22 slik at den flyter på badet under anoden 21. Denne plate forsynes fordelaktig med en flens rundt kanten 22', med høyde f. eks. 1 cm. Den danner således en grunn skål. På platen kan der mens den flyter på badet spres et tynt sjikt 23 av fint kullstøv og aluminiumspon, eller litt av en intim blanding av bad med kullstøv, eller smeltet aluminium. Derefter senkes anoden raskt slik at den passer inn mellom platens flenser, hvorpå senkningen av anoden fortsettes, så at platen dykkes ned i badet til en passende avstand mellom denne og aluminiumkatoden 3. The thickness of the supplementary layer can vary and is preferably from 3 to 10 cm. Before applying the finishing layer, it is advisable to scrape the surface of the old anode with a suitable tool and to skim away from the bath any remnants of the anode's surface layer that have been consumed during the preceding electrolysis. In common oven types as shown as an example in fig. 7, it is convenient to pull the anode completely out of the bath, and then insert the completion plate 22 so that it floats in the bath below the anode 21. This plate is advantageously provided with a flange around the edge 22', with a height e.g. 1 cm. It thus forms a shallow bowl. On the plate, while it floats in the bath, a thin layer 23 of fine coal dust and aluminum shavings, or a bit of an intimate mixture of bath with coal dust, or molten aluminium, can be spread. The anode is then quickly lowered so that it fits between the flanges of the plate, after which the lowering of the anode is continued, so that the plate is immersed in the bath to a suitable distance between it and the aluminum cathode 3.

Aluminium føres inn i mellomsjiktet i mengdeforhold som fortrinnsvis er fra 1 til 5 pst. av kompletteringssjiktets vekt. Aluminum is fed into the intermediate layer in quantities which are preferably from 1 to 5 percent of the weight of the completion layer.

Alf eftersom den elektrolytiske konsumering av anoden skrider frem, blir kompletteringsplaten tynnere. På et visst tidspunkt perforeres den, og aluminiumet i mellomsjiktet renner da ned gjennom badet til det katodiske aluminiumsj ikt. På dette tidspunkt eller når platen er konsu-mert for en stor del, men før væsken i mellomsjiktet renner ut, heves anoden på-ny fra badet. Rester av kompletteringsplaten fra en tidligere restaurering som måtte hefte til anoden kan uten vanskelig-het skrapes bort. Derpå anbringes en kompletteringsplate på badet således som allerede beskrevet. Alf as the electrolytic consumption of the anode progresses, the completion plate becomes thinner. At a certain point it is perforated, and the aluminum in the intermediate layer then flows down through the bath to the cathodic aluminum layer. At this point or when the plate has been consumed to a large extent, but before the liquid in the intermediate layer flows out, the anode is raised again from the bath. Remains of the completion plate from a previous restoration that had to adhere to the anode can be scraped away without difficulty. A completion plate is then placed in the bathroom as already described.

Vanlige selvbrennende anoder som Søderberg-anoder kan restaureres på samme måte. Når disse er store, kan det være hensiktsmessig ikke å heve dem opp fra badet, men å føre inn i dem fra siden og enkeltvis flere kompletteringslister, fortrinsvis med flenser i endene, under den gamle anodes neddykkede grunnflate. Ordinary self-burning anodes such as Søderberg anodes can be restored in the same way. When these are large, it may be appropriate not to raise them up from the bath, but to lead into them from the side and individually several additional strips, preferably with flanges at the ends, under the submerged base of the old anode.

Følgende fordeler ved oppfinnelsen The following advantages of the invention

fremheves: highlighted:

(1) Restaurering av anoder ved bare å plasere kompletteringssjiktet på anoden gir i stasjonære flercelleovner den betydelige fordel at nødvendigheten av å ta ut badet av cellen før restaurering av anoden bortfaller. Dette forenkler betraktelig de nød-vendige operasjoner og minsker både den tid som kreves og varmetapet, samt ris ko for oxydasjon av de deler av kullelektroden som ikke dekkes av badet. Videre er det ikke nødvendig å behandle den restaurerte kullelektrode med bindemateriale som se-nere må forkokses for å oppnå fullstendig sammensveisning med den konsumerte anode. (2) I forbindelse med de horisontale ovner med ferdigbrente anoder som nu er alminnelig anvendt i aluminiumindustrien tillater oppfinnelsen å gjennomføre en lenge ønsket forbedring som tidligere ble forhindret av praktiske vanskeligheter, nemlig anvendelsen av en beskyttende bekledning på anodens sideflater og øvre flate, med et ytre sjikt 24, således som vist på tegningens fig. 7, hvorved anoden be-skyttes mot angrep av luftoxygen og av kulldioxyd som utvikles i badet, såvelsom mot elektrolytisk konsumering. Dette beskyttende sjikt kan være ganske tynt, og det kan bestå av aluminiumoxyd eller magnesiumoxyd (vanlig forbehandlet, smeltet eller sintret ved meget høye temperaturer), eller av aluminiumnitrid eller av andre stoffer som ikke, eller i meget liten grad, angripes av badet. Ved hjelp av oppfinnelsen kan således anoder gjøres anvend-bare i meget lange tidsrom. (1) Restoration of anodes by simply placing the completion layer on the anode gives in stationary multi-cell furnaces the significant advantage that the necessity of removing the bath from the cell before restoration of the anode is eliminated. This considerably simplifies the necessary operations and reduces both the time required and the heat loss, as well as the risk of oxidation of the parts of the carbon electrode that are not covered by the bath. Furthermore, it is not necessary to treat the restored carbon electrode with binding material which must later be coked in order to achieve complete fusion with the spent anode. (2) In connection with the horizontal furnaces with pre-fired anodes which are now generally used in the aluminum industry, the invention permits to carry out a long-desired improvement which was previously prevented by practical difficulties, namely the application of a protective coating on the side surfaces and upper surface of the anode, with a outer layer 24, as shown in the drawing's fig. 7, whereby the anode is protected against attack by air oxygen and carbon dioxide which is developed in the bath, as well as against electrolytic consumption. This protective layer can be quite thin, and it can consist of aluminum oxide or magnesium oxide (usually pre-treated, melted or sintered at very high temperatures), or of aluminum nitride or of other substances which are not, or to a very small extent, attacked by the bath. By means of the invention, anodes can thus be made usable for very long periods of time.

Sådanne bekledninger kan anvendes også på sidene av vanlige selv-brennende anoder. (3) Oppfinnelsen gjør det mulig å frem-stille anoder i hvilke den elektriske motstand og varmetap ved stråling er meget små. Da ferdigbrente anoder ikke som det hittil var tilfelle forbrukes til en liten rest (som vist på fig. 2), kan flaten for kontakt mellom metallederne og anodenes permanente del økes betraktelig, og anodens øvre flate kan dekkes med et varmeisolerende materiale. Such coatings can also be used on the sides of ordinary self-burning anodes. (3) The invention makes it possible to produce anodes in which the electrical resistance and heat loss due to radiation are very small. Since pre-burnt anodes are not consumed to a small residue as was the case until now (as shown in Fig. 2), the surface for contact between the metal conductors and the anode's permanent part can be increased considerably, and the anode's upper surface can be covered with a heat-insulating material.

Videre tillater oppfinnelsen en lettvint komplettering av anoder uten at de celler hvor kompletteringen foregår behøver å settes ut av drift i noe vesentlig tidsrom. Furthermore, the invention allows an easy completion of anodes without the cells where the completion takes place having to be taken out of operation for any significant period of time.

Utførelsesformer for oppfinnelsen i hvilke elektrolysebadet anvendes som mellomsjikt er meget fordelaktige, og det er overraskende at der herved ikke finner sted noen nevneverdig elektrolytisk spaltning i mellomsjiktet. Embodiments of the invention in which the electrolysis bath is used as an intermediate layer are very advantageous, and it is surprising that no significant electrolytic cleavage takes place in the intermediate layer.

Anoder ifølge oppfinnelsen er — som det fremgår av det foregående — godt eg-net til anvendelse i celler for fremstilling av aluminium elektrolyse av aluminiumoxyd som er oppløst i smeltflytende salter, men de kan også anvendes i celler for fremstilling av andre produkter ved elektrolyse av smeltflytende bad under anvendelse av kullanoder som under elektrolysen konsumeres ved kjemiske innvirkninger. Således er slike anoder meget fordelaktige ved elektrolyse av sådanne bad i nærvær av stoffer som er meget aggressive i kje-misk henseende. Anodes according to the invention are - as can be seen from the foregoing - well suited for use in cells for the production of aluminum electrolysis of aluminum oxide dissolved in molten salts, but they can also be used in cells for the production of other products by electrolysis of molten bath using carbon anodes which during electrolysis are consumed by chemical effects. Thus, such anodes are very advantageous for the electrolysis of such baths in the presence of substances that are very aggressive in chemical terms.

Claims

1. Complementable anode of electrode carbon for use in melt electrolysis, e.g. for the electrolysis of aluminum oxide dissolved in molten cryolite, which anode consists of a fixed electrically conductive main layer and a replaceable, fixed, complementary layer of coal facing the electrolysis bath, which complementary layer constitutes the active anode surface, characterized in that between the aforementioned two layers there is a space in which there is a permanently liquid, electrically conductive intermediate layer which consists wholly or partly of bath melt or of molten metal of the kind produced by electrolysis, e.g. molten aluminum.

2. Anode according to claim 1, characterized in that the sides of the anode body are protected with a coating of inert material that is highly resistant to the surrounding gases and to the substances that are present in the electrolysis bath or that are formed in it, as well as in that the upper surface of the smallest main layer is preferably covered with a heat-insulating layer.

3. Anode according to claim 1 or 2, characterized in that the replaceable layer of electrode carbon (plate) can float horizontally in the bath or in a horizontal position can sink into the bath, as the layer's (plate's) rectangular horizontal surface terminates the entire horizontal surface of the main layer , active downward facing surface and preferably has a projecting edge (22') with which it comprises the lower edge of the main layer.

4. Anode according to claim 1 or 2, where the replaceable layer consists of several strips of electrode carbon with a rectangular cross-section that extend completely over the main layer in one of its dimensions, characterized in that the strips have a projecting groove on at least one end, which projecting edge includes an edge on the main layer.

5. Anode according to claim 1, characterized in that it has an inclined downward-facing surface.

6. Anode according to any one of claims 1-5, characterized in that the thickness of said replaceable layer is essentially uniform.

7. Anode according to any one of claims 1--5, characterized in that the opposing surfaces of the main layer and of the complementary layer are provided with unevennesses that fit into each other to achieve a larger contact surface with the intermediate layer.

8. Anode according to claim 7, characterized in that the said opposite surfaces are provided with rectilinear ribs or ribs or are wave-shaped, so that the protrusions on one surface fit into the recesses on the other surface.

9. Anode according to claim 7 or 8, characterized in that the complementary layer has essentially the same thickness in all depressions that lie between the protrusions.

10. Anode according to any one of claims 1-9, characterized in that the thickness of said intermediate layer is no more than 2 mm.

11. Method for restoring anodes as set forth in any one of claims 1-10, characterized in that the periodic replenishment of the consumed anode is carried out by leaning a replenishment body against the anode surface to be restored, forming a narrow space between this anode surface and the complementing body, so that one enables or produces the formation of a permanently liquid, electrically conductive layer in said space, preferably by introducing a complementing body which either consists of a single plate or of several pieces that fit into the gap that forms the electrolysis cell together with each other, whereby the complementing body is introduced between the electrodes at a small, with the opening directed upwards, angle with the anode surface, and after the introduction, the complementing body is brought to a small distance from the anode surface so that the electrolyte is allowed to remain in the space between the facing surfaces of the anode to be completed and on ko mplating plate or pieces, or to penetrate this space, and rotates the completion body so much in relation to the anode surface that in its final position it is parallel to this surface.

12. Method according to claim 11, characterized in that a carbon-containing substance is introduced, e.g. coal dust, in suspension, in the electrically conductive, liquid layer located in the space.

13. Method according to claim 11, in particular for use in melting electrolysis of aluminum compounds for the production of aluminum using a vertically adjustable anode which is consumed during the course of the electrolysis, characterized in that small amounts of a material containing precoking coal water substances are distributed over the surface of the completion body which must lie against the anode surface to be restored and places the completion body on the anode surface when this is hot, so that said space is at least partially filled and the formation of said liquid layer is enabled in the remaining unfilled space between the main layer and the completion body.

14. Method according to claim 11 or 13, characterized in that in order to reduce the voltage drop, metal shavings, in particular aluminum shavings, or grains or the like are distributed over the contact surface of the anodic completion body before this is placed on the main layer of the anode.

15. Method according to any one of claims 11-13, characterized in that a molten metal, in particular aluminium, is introduced from the outside into the space between the anode's main layer and the completion body.

16. Method according to any one of claims 11-14, characterized by placing or leaning the completion body against the anode surface while molten electrolyte is present in the electrolysis cell, whereby a thin, liquid, electrically conductive layer of molten electrolyte consisting of a layer between the completion body and the main layer of the anode.

17. Method according to any one of claims 11-16 using at least one vertically adjustable and during normal operation partially submerged anode of electrode carbon, e.g. a pre-burnt or a self-baking anode, characterized by placing the completion body of electrode carbon in the form of a plate which is preferably provided with a protruding edge, as a float on the electrolysis bath, and by the fact that the anode to be completed and which is in advance raised, is brought down onto said plate so far that the space between the anode and the completion plate is below the surface of the electrolysis bath.

18. Method according to claim 11, characterized in that a carbon-containing substance is introduced, e.g. coal dust, in suspension in part of the electrolyte or in another conductive liquid or in molten aluminium, in the space between the electrode and the anodic completion layer.

19. Complementary plate or pieces for use in the method according to any one of claims 11-18, characterized in that the plate or pieces are provided with a roof-like front bursts of inert material, e.g. pre-treated magnesium oxide, whereby they are prevented from floating up.