NO121528B

NO121528B -

Info

Publication number: NO121528B
Application number: NO146568A
Authority: NO
Inventors: I Sibbald; T Loughheed; J Linton
Original assignee: Labatt Ltd John
Priority date: 1968-04-18
Filing date: 1968-04-18
Publication date: 1971-03-08

Description

Katode for og fremgangsmåte til fremstilling av aluminium ved smelteelektrolyse. Cathode for and method of producing aluminum by melt electrolysis.

Foreliggende oppfinnelse angår katoder for fremstilling av aluminium ved elektrolyse av et bad av smelte-flytende salter som oppløst inneholder aluminiumoxyd og en fremgangsmåte ved anvendel-sen av sådanne katoder. Oppfinnelsen er av særlig interesse for metoder og ovner i hvilke der anvendes kullelektroder med minst én vertikal eller hellende, aktiv overflate, således som beskrevet i patenter nr. 96 856 og 96 965. The present invention relates to cathodes for the production of aluminum by electrolysis of a bath of melt-liquid salts which contain dissolved aluminum oxide and a method for the use of such cathodes. The invention is of particular interest for methods and furnaces in which carbon electrodes with at least one vertical or sloping active surface are used, as described in patents no. 96 856 and 96 965.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse By means of the present invention

kan strømutbyttet økes til over 85—90 pst. og spenningsfallet ved katoden minskes, så at energiforbruket pr. vektenhet produsert aluminium henh. totalspenningen i cellen likeledes minskes. Særlig i fler-celleovner med stasjonære anoder kan ved hjelp av oppfinnelsen energiforbruket pr. produsert vektsenhet minskes i en grad som tidligere ikke er oppnådd. the current yield can be increased to over 85-90 per cent and the voltage drop at the cathode reduced, so that the energy consumption per weight unit manufactured aluminum acc. the total voltage in the cell likewise decreases. Especially in multi-cell furnaces with stationary anodes, with the help of the invention, the energy consumption per produced unit weight is reduced to an extent that has not previously been achieved.

Ved hjelp av oppfinnelsen forbedres By means of the invention is improved

også katodens driftskarakteristika (f. eks. dens karakteristika i elektroteknisk, elek-trokjemisk og kjemisk henseende). Særlig oppnåes der en katode som er mere effek-tiv enn de tidligere kjente og som er aktiv såvel på overflaten som under denne og dessuten beskytter katodekullet så at katodens varighet økes. also the operating characteristics of the cathode (e.g. its characteristics in electrotechnical, electrochemical and chemical terms). In particular, a cathode is obtained which is more effective than those previously known and which is active both on the surface and below it and also protects the cathode carbon so that the duration of the cathode is increased.

I denne beskrivelse menes der med ut-trykket «kull» i forbindelse med elektrodene, et hvilket som helst kullstoffholdig materiale eller agglomerat eller en hvilken In this description, the term "coal" in connection with the electrodes means any carbon-containing material or agglomerate or any

som helst kullstoffholdig blanding som er kjent eller i teknikken anvendes any carbonaceous mixture known or in the art is used

for elektroder bestemt til elektrolyse av smelteflytende saltbad, såkalt elek-trodekull inklusive det såkalte amorfe kull, på forhånd bakte såvelsom selvbakende elektrodepastaer og dessuten grafitt, idet dette er således å forstå at ano-dene fortrinnsvis er av bakt, amorf kull-pasta, mens katodene fortrinnsvis er av grafitt. for electrodes intended for the electrolysis of molten salt baths, so-called electrode carbon including the so-called amorphous carbon, previously baked as well as self-baking electrode pastes and also graphite, this being understood that the anodes are preferably made of baked, amorphous carbon paste, while the cathodes are preferably made of graphite.

I cellene med stasjonære elektroder for de ovner som beskrives i de ovenfor nevnte patenter, har katoden av elektro-dekull eller grafitt en hellende, plan overflate, på hvilken det dannede aluminium strømmer nedover ved sin tyngde i form av dråper eller i form av en hinne og oppsamles i et kammer under elektrodene med vegger av elektrisk isolerende materiale. Det metalliske aluminium i disse kammere er i elektrisk kontakt med den ovenfor liggende kullkatode. In the cells with stationary electrodes for the furnaces described in the above-mentioned patents, the cathode of electro-decarbon or graphite has a sloping, flat surface, on which the aluminum formed flows downwards by its weight in the form of drops or in the form of a film and is collected in a chamber below the electrodes with walls of electrically insulating material. The metallic aluminum in these chambers is in electrical contact with the carbon cathode lying above.

I motsetning hertil består — som det er velkjent — i de hittil anvendte elek-trolyseovner for fremstilling av aluminium, forsynt med på forhånd bakte anoder eller med selvbakende anoder av forskjel-lig art (med vertikale eller nesten horisontale metallbolter), katoden hovedsakelig av et horisontalt sjikt av smeltet aluminium som dekker ovnsrommets bunn. Ovnsrommets bunn og sider er innvendig foret med et passende kullstoffholdig agglomerat. Imidlertid kan de vertikale eller nesten vertikale innervegger bestående av nevnte foring og som er i elektrisk kontakt med elektrolysekammerets bunn, også virke som katoder. Elektrolyttisk utskillelse av en viss del av kationene som aluminium og natrium, kan derfor finne sted også på disse vegger. Den mengde metall som ut-skilles på sideveggene er en funksjon av forskjellige faktorer og kan tilsvare en betydelig brøkdel av hele den strøm som går gjennom ovnen. Av disse faktorer er særlig av betydning strømstyrken, forholdet mellom avstanden fra anoden til alu-miniumkatoden og avstanden mellom anoden og den vertikale kullkatode, forholdet mellom de elektrolyttisk aktive, vertikale og horisontale overflatearealer, det smeltede bads sammensetning, temperatur og varmegradient, samt katodens kullveggerc dimensjoner og betingelsene med hensyn til den tilstand i hvilken disse bevares. In contrast to this - as is well known - in the electrolytic furnaces used up to now for the production of aluminium, provided with pre-baked anodes or with self-baking anodes of various kinds (with vertical or almost horizontal metal bolts), the cathode mainly consists of a horizontal layer of molten aluminum covering the bottom of the furnace chamber. The bottom and sides of the oven chamber are internally lined with a suitable carbonaceous agglomerate. However, the vertical or nearly vertical inner walls consisting of said lining and which are in electrical contact with the bottom of the electrolysis chamber can also act as cathodes. Electrolytic separation of a certain part of the cations such as aluminum and sodium can therefore also take place on these walls. The amount of metal that is separated on the side walls is a function of various factors and can correspond to a significant fraction of the entire current that passes through the furnace. Of these factors, the amperage, the ratio between the distance from the anode to the aluminum cathode and the distance between the anode and the vertical carbon cathode, the ratio between the electrolytically active vertical and horizontal surface areas, the composition of the molten bath, temperature and heat gradient, and the carbon walls of the cathode are of particular importance. dimensions and the conditions with regard to the condition in which these are preserved.

I alminnelighet er i industrielle elek-trolyseovner for fremstilling av aluminium avstanden mellom grunnflaten i den inn-stillbare kullelektrode (anoden) og det un-derliggende, neddykkede sjikt av smeltet aluminium av størrelsesordenen noen cen-timeter, mens avstanden mellom anoden og den overfor denne liggende del av katodens kullvegg, er av størrelsesorden noen decimeter. In general, in industrial electrolytic furnaces for the production of aluminum, the distance between the base surface of the adjustable carbon electrode (anode) and the underlying submerged layer of molten aluminum is of the order of a few centimetres, while the distance between the anode and the opposite lying part of the cathode's coal wall, is of the order of a few decimetres.

Videre er strømtettheten i mellomrom-met mellom kullanoden som er neddykket i det smeltede bad og den tilsvarende vegg av katodekull, i alminnelighet en liten brøkdel av strømtettheten i det horisontale sjikt mellom elektrodene som skiller anodens neddykkede grunnflate fra det under denne liggende sjikt av smeltet aluminium som dekker elektrolysekammerets bunn. Furthermore, the current density in the space between the carbon anode immersed in the molten bath and the corresponding wall of cathode carbon is generally a small fraction of the current density in the horizontal layer between the electrodes that separates the anode's submerged base from the underlying layer of molten aluminum which covers the bottom of the electrolysis chamber.

Den strøm som direkte avbøyes fra anoden til katodens kullvegger kan imidlertid i vanlige ovner som hittil brukt (dvs. ovnstypene med horisontale sjikt), gå opp til ikke ubetydelige prosent av den totale strøm. The current which is directly deflected from the anode to the carbon walls of the cathode can, however, in ordinary furnaces as used up to now (ie the types of furnaces with horizontal layers), amount to not insignificant percentages of the total current.

Det er velkjent at veggene av katodekull er mere kortvarige enn ovnen for-øvrig. Etter et visst antall måneders drift (avhengig av ovnens konstruksjons- og driftskarakteristika), erstattes kullveggene automatisk og gradvis av sjikt i det vesentlige bestående av størknede badbe-standdeler. Denne ødeleggelses- og utskift-ningsprosess har sannsynligvis kjemiske, elektrokjemiske, mekaniske og termiske årsaker. It is well known that the walls of cathode coal are more short-lived than the rest of the furnace. After a certain number of months of operation (depending on the construction and operating characteristics of the furnace), the coal walls are automatically and gradually replaced by a layer essentially consisting of solidified bath ingredients. This destruction and replacement process probably has chemical, electrochemical, mechanical and thermal causes.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse oppnåes de foran nevnte fordeler, mens de foran nevnte ulemper unngåes. By means of the present invention, the aforementioned advantages are achieved, while the aforementioned disadvantages are avoided.

Det karakteristiske hovedtrekk ved katoden ifølge oppfinnelsen er at dens arbeidsflate er forsynt enten med regelmessig fordelte fordypninger med regelmessig form eller med et sjikt av porøst eller svampaktig kull med i det vesentlige ensartet struktur. The characteristic main feature of the cathode according to the invention is that its working surface is provided either with regularly distributed depressions of regular shape or with a layer of porous or spongy carbon with an essentially uniform structure.

Herved tilbakeholdes smeltet aluminium på katodeoverflaten og der dannes stabiliserte, aktive og beskyttende sentra, dvs. på den vertikale eller hellende katodeflate frembringes der arealer av aluminium som er fordelt på passende måte i forskjellige høyder og praktisk talt stabile under driften. In this way, molten aluminum is retained on the cathode surface and stabilized, active and protective centers are formed, i.e. on the vertical or inclined cathode surface areas of aluminum are produced which are distributed in an appropriate manner at different heights and are practically stable during operation.

Nevnte sjikt som kan være mere eller mindre tynt, kan bestå av katodekull som bør være i god mekanisk og elektrisk kontakt med den vanlige kompakte kullkatode. Said layer, which can be more or less thin, can consist of cathode carbon which should be in good mechanical and electrical contact with the usual compact carbon cathode.

I en foretrukken utførelsesform for oppfinnelsen kan fordypningene i den vertikale eller hellende katodeflate være kanaler som strekker seg horisontalt eller i det vesentlige horisontalt. Alternativt kan de bestå av huller som er dannet i katode-flatens overflatesj ikt på slik måte at der dannes tallrike (men begrensede) områder for oppsamling og tilbakeholdelse av smeltet aluminium. Disse kanaler eller huller danner ved driften horisontale katodeflater som er fordelt over hele den aktive katodeflate. In a preferred embodiment of the invention, the depressions in the vertical or inclined cathode surface can be channels that extend horizontally or substantially horizontally. Alternatively, they may consist of holes formed in the surface layer of the cathode surface in such a way that numerous (but limited) areas are formed for the collection and retention of molten aluminium. During operation, these channels or holes form horizontal cathode surfaces which are distributed over the entire active cathode surface.

Overflatearealene av det aluminium som er oppsamlet i de ovenfor nevnte fordypninger og som er i stadig kontakt med det smeltede bad, kan totalt gå opp til eller overstige 30—50 pst. av de tilsvarende vertikale eller hellende anodeflater. The surface areas of the aluminum which is collected in the above-mentioned recesses and which is in constant contact with the molten bath, can total up to or exceed 30-50 per cent of the corresponding vertical or sloping anode surfaces.

Ifølge oppfinnelsen kan videre de partier av katodeflaten som ligger utenfor de partikler som er anordnet til å tilbakeholde smeltet aluminium og som er i kontakt med badet, være overtrukket med et materiale som er inert overfor badets be-standdeler og overfor det smeltede metall. Herved økes ytterligere beskyttelsen av katodekullet. Det nevnte overtrekk kan bestå av et tynt sjikt av materiale som ikke angripes av det smeltede bad eller av smeltet aluminium og som er elektrisk isolerende eller lite elektrisk ledende. Dette materiale kan være sådant som brukes til beskyttende overtrekk av elektrolysecellers sider og til foring av kammerne under cellene for oppsamling av aluminium, som angitt i de foran nevnte patenter. Dvs. ma-terialet kan f. eks. bestå av på elektrisk vei smeltet magnesiumoksyd eller aluminiumoksyd. Ved anvendelse av sådant overtrekk vil den nødvendige kontakt mellom According to the invention, the parts of the cathode surface which lie outside the particles arranged to retain molten aluminum and which are in contact with the bath can be coated with a material which is inert to the components of the bath and to the molten metal. This further increases the protection of the cathode carbon. The aforementioned covering can consist of a thin layer of material which is not attacked by the molten bath or by molten aluminum and which is electrically insulating or not electrically conductive. This material can be that which is used for the protective covering of the sides of electrolysis cells and for lining the chambers under the cells for collecting aluminium, as indicated in the aforementioned patents. That is the material can e.g. consist of electrically fused magnesium oxide or aluminum oxide. When using such a covering, the necessary contact between

aluminium og kull finne sted utelukkende aluminum and coal take place exclusively

ved beholderens innervegger, f. eks. i veggene på de horisontale på passende måte formede kanaler, i hvilke det aluminium at the inner walls of the container, e.g. in the walls of the horizontal suitably shaped channels, in which the aluminium

som skiller seg ut, holdes tilbake inntil det fyller dem, så at de permanent er fylt med smeltet aluminium. which is separated is held back until it fills them, so that they are permanently filled with molten aluminum.

Det prinsipp som ligger til grunn for de karakteristiske hovedtrekk ved oppfinnelsen, er å la kullkatoden i den art elektrolyse som oppfinnelsen angår funksjo-nere i nærvær av en tilstrekkelig mengde, eller bedre uttrykt, et tilstrekkelig antall aktive og beskyttende sentra av smeltet aluminium i kontakt med katodekullet og slik at dette aluminium er fordelt over katodens ikke horisontale flate. Dette lar man fortrinnsvis foregå ikke bare under normal drift, men også ved igangsetning av elektrolysen ved å føre inn i f. eks. helle smeltet aluminium over katoden. The principle underlying the characteristic main features of the invention is to allow the carbon cathode in the type of electrolysis to which the invention relates to function in the presence of a sufficient quantity, or better expressed, a sufficient number of active and protective centers of molten aluminum in contact with the cathode carbon and so that this aluminum is distributed over the cathode's non-horizontal surface. This is preferably allowed to take place not only during normal operation, but also when starting the electrolysis by introducing into e.g. pour molten aluminum over the cathode.

Som eksempel nevnes at de nevnte, aktive sentra eller overflater kan ligge i en avstand fra hverandre på 1 til 20 cm, men avstanden mellom dem kan også være større eller mindre. As an example, it is mentioned that the aforementioned active centers or surfaces can be at a distance from each other of 1 to 20 cm, but the distance between them can also be greater or less.

Fra driftssynspunktet er det tilrådelig at celler for elektrolyse av aluminiumoksyd i bad av smeltede salter med vertikale eller hellende katodeflater utformet i overensstemmelse med oppfinnelsen, tilføres aluminiumoksyd som på forhånd er oppløst i badet eller alternativt tilføres pulverformig aluminiumoksyd i soner som ligger i avstand fra katodeflatene, så at til-stopning av beholderne med fast pulverformig aluminiumoksyd unngås. Fast pulverformig aluminiumoksyd er tyngre enn smeltet aluminium. From the point of view of operation, it is advisable that cells for the electrolysis of aluminum oxide in baths of molten salts with vertical or inclined cathode surfaces designed in accordance with the invention, are supplied with aluminum oxide that has previously been dissolved in the bath or alternatively, powdered aluminum oxide is supplied in zones located at a distance from the cathode surfaces, so that clogging of the containers with solid powdered aluminum oxide is avoided. Solid powdered aluminum oxide is heavier than molten aluminum.

I vanlige ovner som arbeider med horisontale sjikt er de vertikale kullvegger som danner en del av ovnene i elektrisk kontakt med det smeltede aluminium som oppsamles på det elektrisk ledende bunn-parti. I cellene i ovnene ifølge de foran nevnte patenter oppsamles det dannede aluminium under hver celle i et kammer hvis vegger består av inert materiale. I alminnelighet er det aluminium som oppsamles i disse kammere i elektrisk kontakt med katodekullet og befinner seg derfor på eller nær ved samme spenning som katoden. In ordinary furnaces that work with horizontal layers, the vertical coal walls that form part of the furnaces are in electrical contact with the molten aluminum that collects on the electrically conductive bottom part. In the cells of the furnaces according to the aforementioned patents, the formed aluminum is collected under each cell in a chamber whose walls consist of inert material. In general, the aluminum collected in these chambers is in electrical contact with the cathode carbon and is therefore at or close to the same voltage as the cathode.

For i celler med hellende elektroder av den art som er beskrevet i de foran nevnte patenter å sikre kontinuiteten av slik kontakt, kan kullkatoden f. eks. for-lenges nedover så at den raker inn i kam-meret for oppsamling av metallet over hele dets bredde eller over en del av dets bredde. In order to ensure the continuity of such contact in cells with inclined electrodes of the kind described in the aforementioned patents, the carbon cathode can e.g. is extended downwards so that it rakes into the chamber for collecting the metal over its entire width or over part of its width.

I det følgende beskrives som eksempel og under henvisning til vedføyede teg-ning noen utførelsesformer for oppfinnelsen. I tegningen som utgjør skjematiske fremstillinger viser: In the following, some embodiments of the invention are described by way of example and with reference to the attached drawings. In the drawing which constitutes schematic representations shows:

Fig. 1 i vertikalsnitt en del av en ty-pisk vanlig ovn med horisontale sjikt, modifisert ifølge foreliggende oppfinnelse. fig. 2 viser likeledes i vertikalsnitt en del av en flercelleovn med hellende, stasjonære elektroder, modifisert i overensstemmelse med oppfinnelsen. Fig. 3 viser også i vertikalsnitt en de-talj av en katodeflate ifølge en annen ut-førelsesform for oppfinnelsen. Fig. 4 til 9 viser i vertikalsnitt detal-jer av katodeflater ifølge forskjellige andre utførelsesformer for oppfinnelsen og Fig. 1 in vertical section of a part of a typical ordinary furnace with horizontal layers, modified according to the present invention. fig. 2 likewise shows in vertical section part of a multi-cell furnace with inclined, stationary electrodes, modified in accordance with the invention. Fig. 3 also shows in vertical section a detail of a cathode surface according to another embodiment of the invention. Fig. 4 to 9 show in vertical section details of cathode surfaces according to various other embodiments of the invention and

fig. 10 og 11 viser i oppriss og sett forfra, deler av katodeflater ifølge to ytterligere utførelsesformer for oppfinnelsen. fig. 10 and 11 show, in elevation and front view, parts of cathode surfaces according to two further embodiments of the invention.

Fig. 12 og 14 er snitt etter linjene A— Fig. 12 and 14 are sections along the lines A—

A og B—B på fig. 10 og 11 henholdsvis. Fig. 13 og 15 viser i vertikalsnitt modi-fikasjoner av de i fig. 12 og 14 viste utfø-relsesformer. Fig. 1 viser en vanlig elektrolyseovn med Søderberg-anoder og med en kato-disk kullstoffholdig foring 2, hvis overflate 1 som er i kontakt med badet, i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse, er forsynt med beholdere 3 i form av langstrakte kanaler som oppsamler ut-skilt aluminium 4. For fullstendighets skyld er der på fig. 1 også vist anodens 5 metallmantel 6, badet 7 av smeltede salter, det flytende aluminium 8 som oppsamles på ovnens bunn, den strømførende skinne 9 i katoden, det ildfaste og isolerende sjikt 10 og utenpå dette ovnens metallmantel 11. A and B—B in fig. 10 and 11 respectively. Fig. 13 and 15 show in vertical section modifications of those in fig. 12 and 14 showed embodiments. Fig. 1 shows an ordinary electrolytic furnace with Søderberg anodes and with a cathodic carbonaceous lining 2, whose surface 1 which is in contact with the bath, in accordance with the present invention, is provided with containers 3 in the form of elongated channels which collect - aluminum sign 4. For the sake of completeness, fig. 1 also shows the metal jacket 6 of the anode 5, the bath 7 of molten salts, the liquid aluminum 8 which collects on the bottom of the oven, the current-carrying rail 9 in the cathode, the refractory and insulating layer 10 and, on top of this, the oven's metal jacket 11.

I de andre figurer er deler som er ek-vivalente med eller tilsvarende de ovenfor angitte gitt samme referansetall. In the other figures, parts which are equivalent to or corresponding to those indicated above are given the same reference number.

I fig. 2 vises en hellende katodeflate, modifisert i overensstemmelse med oppfinnelsen. Den ovn som her vises er en flercelleovn med bipolare, hellende, stasjonære elektroder, anodeflaten som er re-staurerbar er betegnet med 5 og katoden med 2'. De bipolare elektroder ligger mellom deler 12 av beskyttende, inert og ugjennomtrengelig materiale og over de øverste av disse deler 12 ligger cellenes lokk 13 som er borttagbare og består av ildfast og isolerende materiale. For enkel-hets skyld vises ikke på figuren eventuelle kanaler gjennom hvilke cellene kommuni-serer med hverandre, ytterligere lokk under lokket 13 og andre trekk ved ovner som beskrevet i patent nr. 96 965. Kull-katodene 2', 2", 2"' osv., kan rake ned i det smeltede aluminium 8 som oppsamles i kammerne under cellene enten med katodens hele bredde eller bare med et frem-spring på samme. Disse to varianter brukes ikke normalt i to til hverandre stø-tende celler i én og samme ovn. In fig. 2 shows an inclined cathode surface, modified in accordance with the invention. The oven shown here is a multi-cell oven with bipolar, inclined, stationary electrodes, the anode surface which is restorable is denoted by 5 and the cathode by 2'. The bipolar electrodes lie between parts 12 of protective, inert and impermeable material and above the uppermost of these parts 12 are the cells' lids 13, which are removable and consist of refractory and insulating material. For the sake of simplicity, the figure does not show any channels through which the cells communicate with each other, further lids under the lid 13 and other features of furnaces as described in patent no. 96 965. The carbon cathodes 2', 2", 2" ', etc., can rake down into the molten aluminum 8 which collects in the chambers under the cells either with the entire width of the cathode or only with a projection of the same. These two variants are not normally used in two adjacent cells in one and the same furnace.

Fig. 3 viser en utførelsesform for oppfinnelsen i hvilken katodeflaten r består Fig. 3 shows an embodiment of the invention in which the cathode surface r consists

av et sjikt av porøst eller svampaktig kull 14. I hulrommene 15 i dette sjikt løper det of a layer of porous or spongy coal 14. In the cavities 15 of this layer it runs

aluminium som er dannet ved elektrolysen aluminum that is formed by the electrolysis

inn inntil disse hulrom er fylt, hvorved der in until these cavities are filled, whereby there

dannes en katode bestående av en blanding av smeltet aluminium og kull. Sjik-tet 14 kan ha en tykkelse på f. eks. fra 1 a cathode consisting of a mixture of molten aluminum and coal is formed. The layer 14 can have a thickness of e.g. from 1

til 4 cm. to 4 cm.

På fig. 4, 6 og 8 vises i snitt forskjellige former for beholdere til opptagelse av In fig. 4, 6 and 8 show in section different forms of containers for recording

smeltet aluminium på katodeflater. Disse molten aluminum on cathode surfaces. These

er i form av horisontale kanaler lignende are in the form of horizontal channels similar

de på fig. 1 og 2 viste. Fig. 5, 7 og 9 viser those in fig. 1 and 2 showed. Fig. 5, 7 and 9 show

lignende utførelsesformer for slike kanaler similar embodiments of such channels

i forbindelse med beskyttende sjikt 12'. in connection with protective layer 12'.

Disse beskyttende sjikt består fortrinnsvis These protective layers preferably consist of

av det samme inerte og ugjennomtrenge-lige materiale som delene 12 vist på fig. 2 of the same inert and impermeable material as the parts 12 shown in fig. 2

og strekker seg bare over de partier av and only extends over those parts of

katodeflaten som ikke er i permanent kontakt med smeltet aluminium. the cathode surface which is not in permanent contact with molten aluminium.

Fig. 10 og 11 viser partier av katodeflater i hvilke beholderne for smeltet aluminium består av korte kanaler 3' henh. av Fig. 10 and 11 show parts of cathode surfaces in which the containers for molten aluminum consist of short channels 3' respectively. of

sirkulære huller 3". circular holes 3".

Fig. 12 og 14 viser vertikalsnitt gjennom disse kanaler etter linjene A—A henh. Fig. 12 and 14 show vertical sections through these channels along the lines A—A according to

B—B på fig. 10 og 11. Fig. 13 og 15 viser B—B in fig. 10 and 11. Fig. 13 and 15 show

disse utførelsesformer med den modifika-sjon at der er anordnet beskyttende be-legg 12'. these embodiments with the modification that a protective coating 12' is provided.

Claims

1. Cathode of coal for use in the production of aluminum by melting electrolysis with at least one working surface which with

the horizontal plane forms a right angle or such an angle that the separated liquid aluminum flows away from the work surface, characterized in that the work surface is provided either with regularly distributed recesses (3) of regular shape, or with a layer (14) of porous or spongy coal with substantially uniform structure, — for retention of liquid aluminium.

2. Cathode according to claim 1, characterized in that said depressions (3) consist of horizontal channels which extend across the cathode surface.

3. Cathode according to claim 1, characterized in that the cathode surface on the parts lying outside those which are arranged to retain molten aluminium, is coated with a thin, protective layer (12) of compact electrically fused magnesium oxide or aluminum oxide or other inert, insulating material which is not attacked by the molten bath or by molten aluminium, so that the electrolysis takes place exclusively on the horizontal surfaces of molten aluminum held back in said depressions (3).

4. Cathode according to claim 1, characterized in that it rakes into the molten aluminum which is collected at the bottom of the cell or in a chamber below the cell.

5. Process for the production of aluminum by melt electrolysis in cells equipped with cathode surfaces as stated in any of the preceding claims, characterized in that the recesses (3) in the cathode surface are filled with aluminum using the metal that is formed at the relevant locations by the electrolysis so that, after filling, an electrolysis current is obtained which, at least for the most part, goes from the bath and into the cathode carbon via the aluminum metal in said depressions.

6. Method according to claim 5, characterized in that before the start of the electrolysis molten aluminum is introduced into the depressions (3) of the cathodes or into the porous layer (14) so that stable, active and protective places consisting of aluminum are formed in advance.

7. Method according to any one of claims 5-6, characterized in that powdered aluminum oxide to be electrolysed is supplied at a distance from the vertical or inclined cathode surfaces.