NO128774B

NO128774B -

Info

Publication number: NO128774B
Application number: NO03231/71A
Authority: NO
Inventors: Hatting W Schmidt
Original assignee: Alusuisse
Priority date: 1970-09-01
Filing date: 1971-08-31
Publication date: 1974-01-07
Also published as: GB1352269A; CA943907A; DE2143602B2; AU3290571A; FR2105172A1; NL7111841A; BE771940A; IS2022A7; NL170162B; IS880B6; JPS5242727B1; AT317565B; AU461746B2; DE2143602A1; FR2105172B1; NL170162C; DE2143602C3; US3775281A; CH542933A; ZA715859B

Description

Celle for elektrolytisk fremstilling Cell for electrolytic production

av aluminium. of aluminium.

For fremstilling av aluminium ved elektrolyse av aluminiumoksyd (Al^O^) loses dette i en f luoridsmelte. Elektrolysen utfores ved en temperatur fra ca. 9^0 til 975°C. Aluminium, som skilles ut ved katoden, samler seg under fluoridsmelten på bunnen av cellen. Anoden av amorft kull rager ned i smeiten. Ved den elektrolytiske spaltning av aluminiumoksydet dannes det oksygen på anodene, og dette oksygen forbinder seg med kullet i anodene til CO og CC^. For the production of aluminum by electrolysis of aluminum oxide (Al^O^), this is dissolved in a fluoride melt. The electrolysis is carried out at a temperature from approx. 9^0 to 975°C. Aluminum, which is separated at the cathode, collects under the fluoride melt at the bottom of the cell. The anode of amorphous carbon protrudes into the forge. During the electrolytic splitting of the aluminum oxide, oxygen is formed on the anodes, and this oxygen combines with the coal in the anodes to CO and CC^.

Prinsippet for en aluminium-elektrolysecelle går frem av fig. 1 som viser et skjematisk og ikke dimensjonsriktig lengdesnitt. Fluorid smeiten 10, elektrolytten, befinner seg i et stålkar 12 som er forsynt med en kullforing 11 og forsynt med en varme-isolasjon 13. Det katodisk utskilte aluminium 1<*>+ ligger på bunnen 15 av cellen. Overflaten 16 av det flytende aluminium, danner katoden. I kullforingen 11 er det lagt inn katodebarrer 17 av jern, som forer strommen ut fra bunnen av cellen. Anoder The principle of an aluminum electrolysis cell is shown in fig. 1 which shows a schematic and not dimensionally correct longitudinal section. The fluoride smelt 10, the electrolyte, is located in a steel vessel 12 which is provided with a carbon lining 11 and provided with a thermal insulation 13. The cathodically separated aluminum 1<*>+ lies on the bottom 15 of the cell. The surface 16 of the liquid aluminum forms the cathode. Cathode bars 17 of iron have been inserted into the carbon lining 11, which conduct the current from the bottom of the cell. Anodes

18 av amorft kull rager ned i fluoridsmelten 10, og disse forer 18 of amorphous coal project down into the fluoride melt 10, and these feed

likestrom til elektrolytten. Ved hjelp av stromlederstenger 19 og låseanordninger 20 er de forbundet med anodeskinnene 21. Elektrolytten 10 er dekket av en skorpe 22 av storknet smelte og et leirjordskikt 23 over skorpen. Avstanden d mellom undersiden av anodene 2h og aluminiumoverflaten 16 også kalt interpolaravstanden, lar seg forandre ved hevning og senkning av anodeskinnene 21 ved hjelp av et hev-verk 25, som er montert på soyler 26. Som folge av angrepet under elektrolysen ved frigjøringen av oksygen forbrukes anoden på undersiden daglig ca. 1,5 til 2 cm avhengig av celletypen. direct current to the electrolyte. By means of current conductor rods 19 and locking devices 20, they are connected to the anode rails 21. The electrolyte 10 is covered by a crust 22 of solidified melt and a layer of clay soil 23 above the crust. The distance d between the underside of the anodes 2h and the aluminum surface 16, also called the interpolar distance, can be changed by raising and lowering the anode rails 21 with the help of a lifting mechanism 25, which is mounted on the column 26. As a result of the attack during the electrolysis by the release of oxygen the anode on the underside is consumed daily approx. 1.5 to 2 cm depending on the cell type.

Fig. 2 viser et skjematisk og ikke dimensjonsriktig tverrsnitt av en elektrolysecelle, ifolge patent nr. 125.895. Fig. 2 shows a schematic and not dimensionally correct cross-section of an electrolysis cell, according to patent no. 125,895.

Katodestengene 17 har to oppgaver. De samler strommen fra den aktive del 27 i kullbunnen under anodene 18 og leder strommen ut av cellen, og virker dessuten som ren stromleder utenfor den aktive del i kullbunnen. De er der betegnet 28. Der hvor de samler strommen, og er betegnet 29, oker strømstyrken i katodebarrene til begge sider i retning utover.. Fra hver celle forer katodeskinnene 30 strommen fra den ytre ende av katodebarrene 17 til anodebjelkene 21 ved den étterfolgende celle. The cathode rods 17 have two tasks. They collect the current from the active part 27 in the coal bed below the anodes 18 and lead the current out of the cell, and also act as a pure current conductor outside the active part in the coal bed. They are there denoted 28. Where they collect the current, and are denoted 29, the current strength in the cathode bars increases on both sides in the outward direction. From each cell, the cathode rails 30 conduct the current from the outer end of the cathode bars 17 to the anode beams 21 at the following cell .

For nedsettelse av varmetapene er her tverrsnittet i katodebarrene av jern nedsatt utenfor den aktive del 27 i kullbunnen. Hermed reduseres varmestrommen fra smeiten gjennom barren og ut. To reduce the heat losses, the cross-section of the iron cathode bars is reduced outside the active part 27 in the coal bed. This reduces the flow of heat from the forge through the ingot and out.

Elektrolytten har en vesentlig dårligere elektrisk ledningsevne enn det flytende aluminium, som befinner seg på bunnen av cellen. Forholdet mellom de to ledningsevnene utgjor fra ca. 10~3 : 1 The electrolyte has a significantly poorer electrical conductivity than the liquid aluminium, which is located at the bottom of the cell. The ratio between the two conductivities is from approx. 10~3 : 1

til 10 : 1. Hvis stromuttaket gjennom katodebunnen ikke to 10 : 1. If the current draw through the cathode base does not

ruyaktig tilsvarer strømtilførselen på hvert sted gjennom anodene i elektrolytten, må det opptre vannrette stromtetthetskomponenter i smeiten, som er betinget av den stedvise forskjell mellom tilforsel og uttak av strom. Den store forskjell i elektrisk ledningsevne for de to væsker som ligger over hverandre, betinger en avbøyning av strømlinjene i grenseflaten mellom elektrolytt og flytende aluminium. Resultatet er at stromlinjene i elektrolytten forløper tilnærmet loddrett. I metallet derimot kan det opptre sterke vannrette stromtetthetskomponenter, som på enkelte steder kan være storre enn de loddrette. De forskjellige stromtetthetskomponenter i elektrolytten og i det flytende aluminium har i samvirke med den magnetiske induksjon mellom de to media, til resultat en forskjell i trykk, som bare kan kompenseres gjennom en metallopphvelving. Denne kan utgjore flere cm fordi det opphvelvede metall "svømmer" i elektrolytten og dermed bare har en spesifikk vekt som tilsvarer tetthetsfor skjellen mellom elektrolytt og metall. roughly corresponds to the current supply at each location through the anodes in the electrolyte, there must appear horizontal current density components in the smelting, which is conditioned by the local difference between supply and withdrawal of current. The large difference in electrical conductivity for the two liquids that lie above each other causes a deflection of the current lines in the interface between the electrolyte and liquid aluminium. The result is that the current lines in the electrolyte run approximately vertically. In the metal, on the other hand, there can be strong horizontal current density components, which in some places can be larger than the vertical ones. The different current density components in the electrolyte and in the liquid aluminum, in cooperation with the magnetic induction between the two media, result in a difference in pressure, which can only be compensated through a metal vault. This can amount to several cm because the raised metal "swims" in the electrolyte and thus only has a specific weight that corresponds to the density difference between electrolyte and metal.

Videre kan de vannrette stromtetthetskomponenter i samvirke med den magnetiske induksjon fremkalle en kraftfeltfordeling i det flytende metall, som ikke er rotasjonsfri. Resultatet er en metallstromning forbundet med en sterk metallopphvelming, som på sin side er fremkalt av induserte stromtetthetskomponenter på grunn av denne bevegelse av en stromleder i magnetfeltet. Metallopphvelvingen og metallbevegelsen senker stromutbyttet (forholdet mellom den virkelig utvunnete mengde aluminium og den teoretiske utskilte mengde ifolge Faraday). Når stromutbyttet faller, stiger det elektriske energiforbruk (kWh/kg Al). Furthermore, the horizontal current density components in cooperation with the magnetic induction can induce a force field distribution in the liquid metal, which is not free of rotation. The result is a metal current associated with a strong metal surge, which in turn is caused by induced current density components due to this movement of a current conductor in the magnetic field. The metal upwelling and metal movement lowers the current yield (the ratio between the actually extracted amount of aluminum and the theoretical amount separated according to Faraday). When the electricity yield falls, the electrical energy consumption (kWh/kg Al) rises.

Når det derfor bare finnes loddrette stromtetthetskomponenter i metallet og i smeiten er en metallopphvel^B. g uten metall-bevegelse ikke mulig. Allikevel kan det finnes en rotasjons-bevegelse i metallet, -som den folgende ligning for volumkreftene k viser: When there are therefore only vertical current density components in the metal and in the forging, there is a metal drop^B. g without metal movement not possible. Nevertheless, there can be a rotational movement in the metal, -as the following equation for the volume forces k shows:

Her betyr j , j y og j strbmtetthetskomponentene i metallet i de Here, j , j y and j mean the stress density components of the metal in de

x y z x y z

tre akseretningene og B x , B y og B z de tilsvarende komponenter av det magnetiske induksjon. three axis directions and B x , B y and B z the corresponding components of the magnetic induction.

Hvis det sorges for at stromuttaket gjennom kullbunnen på undersiden av det flytende metall tilsvarer stromtilfor selen på oversiden av metallet, er folgende komponenter lik null: If it is ensured that the current draw through the bottom of the coal on the underside of the liquid metal corresponds to the current for the selenium on the top side of the metal, the following components are equal to zero:

J og j , og dermed også de tre aksiale avledninger av j . J and j , and thus also the three axial derivatives of j .

x y zx y z

Bare det siste ledd av rotasjonsdrivkraften må bringes til å forsvinne, idet £ B z er liten eller lik null fordi j_ alltid er tilstede (normal elektrolysestrom). Only the last term of the rotational driving force must be made to disappear, £ B z being small or equal to zero because j_ is always present (normal electrolysis current).

Normalt opptrer vannrette stromtetthetskomponenter i begge akseretninger. Komponenten tvers på celie-lengdeaksen dannes ved at katodeflaten, på grunn av for stor avstand mellom utsiden av anoden og kullforingen på sideveggen, er storre enn anodeflaten. Ved gal dimensjonering av varmeisolasjonen på sideflatene av karet (ovnskantene) er en direkte strbm fra anoden i ovnskanten mulig, og denne vil eventuelt danne vannrette stromtetthetskomponenter. Videre kan stromlederne av jern i kullbunnen utenfor den aktive del av denne også oppta strom når de på dette sted ikke er tilstrekkelig elektrisk isolert overfor kullforingen på sideveggene i cellekaret. Ved for svak dimensjonering av katodebarrene av jern i kullbunnen opptrer det dessuten en stor fortrengning av elektrolysestrommen utover i kullbunnen, som eventuelt kan danne kraftige vannrette stromtetthetskomponenter. Normally, horizontal current density components appear in both axial directions. The component across the celie longitudinal axis is formed by the cathode surface being larger than the anode surface, due to too great a distance between the outside of the anode and the carbon liner on the side wall. If the heat insulation on the side surfaces of the vessel (oven edges) is dimensioned incorrectly, a direct strbm from the anode at the edge of the oven is possible, and this will possibly form horizontal current density components. Furthermore, the current conductors made of iron in the bottom of the coal outside the active part thereof can also absorb current when at this location they are not sufficiently electrically insulated from the coal lining on the side walls of the cell vessel. If the cathode bars of iron in the coal bed are too weakly dimensioned, there is also a large displacement of the electrolytic current outwards into the coal bed, which can possibly form strong horizontal current density components.

For de komponenter som er parallelle med celle-lengdeaksen kan de samme grunner anfores. Dertil kommer at ved gal dimensjonering av tverrsnittet av katode skinnene, som leder strommen fra en celle til den etterfølgende celle i serien, kan det også oppstå kraftige vannrette stromtetthetskomponenter i det flytende aluminium, som på enkelte steder kan være storre enn de loddrette. Formålet med den foreliggende oppfinnelse er mest mulig å undertrykke de vannrette stromtetthetskomponenter i en aluminium-elektolysecelle for en strømstyrke på ca. 70 For the components that are parallel to the cell longitudinal axis, the same reasons can be given. In addition, if the cross-section of the cathode rails, which conduct the current from one cell to the following cell in the series, is wrongly dimensioned, strong horizontal current density components can also arise in the liquid aluminium, which in some places can be larger than the vertical ones. The purpose of the present invention is to suppress as much as possible the horizontal current density components in an aluminum electrolysis cell for a current of approx. 70

kA eller mer. På bakgrunn av flere års undersøkelse er det blitt utviklet en celle, som oppviser en rekke oppfinneriske trekk som nå skal beksrives og til slutt sammenfattes og sammen sikrer resultatet. kA or more. On the basis of several years of research, a cell has been developed, which exhibits a number of inventive features which will now be detailed and finally summarized and together ensure the result.

Det har vist seg at de vannrette stromtetthetskomponenter tvers It has been shown that the horizontal current density components transverse

på celle-lengdeaksen lar seg redusere vesentlig når den vannrette avstand mellom innsiden av foringen„på celleveggen egden underkant av anoden som ligger nærmest denne ikke overskrider f.eks. 55 til 60 cm. Hvis varmeisolasjonen og kullforingen tilsammen er 20 cm tykk blir det tilbake en vannrett avstand på hoyst ho cm mellom den ytre underkant av anodene og ovnskanten, dvs. innsiden av kullforingen på sideveggene. Den minste vannrette avstand mellom den ytre underkant av anodene og ovnskanten ligger på 25 til 30 cm. Hvis det sorges for at varmemotstanden i isolasjonen 13 mellom kullforingen 11 og sideveggen i stålkaret 12 regnet på en kvadracentimeter veggflater ligger mellom 0,5 x 10^ og 1 x 10^ h°C/kcal, danner det seg ved varmebortforing en fast kryolittskorpe på siden, som minsker den katodiske, strbmsamlende aluminiumflate og innskrenker vesentlig stromgangen i sideretningen i ovnskanten. on the cell's longitudinal axis can be reduced significantly when the horizontal distance between the inside of the liner„on the cell wall and the lower edge of the anode which is closest to it does not exceed e.g. 55 to 60 cm. If the thermal insulation and the coal lining are 20 cm thick together, there remains a horizontal distance of at most ho cm between the outer lower edge of the anodes and the furnace edge, i.e. the inside of the coal lining on the side walls. The smallest horizontal distance between the outer lower edge of the anodes and the oven edge is 25 to 30 cm. If it is ensured that the heat resistance in the insulation 13 between the coal liner 11 and the side wall of the steel vessel 12 calculated on a square centimeter of wall surface is between 0.5 x 10^ and 1 x 10^ h°C/kcal, a solid cryolite crust forms during heat removal side, which reduces the cathodic, current-collecting aluminum surface and significantly restricts the flow of current in the lateral direction at the edge of the furnace.

Det er kjent å omgi katodebarrene av jern innenfor cellekaret, utenfor den aktive del av kullbunnen, med et elektrisk isolasjonsmaterial, for å hindre strommen å komme innpå dette sted. Det har vist seg at denne forhåndsregel må tas med når det gjelder å undertrykke de vannrette stromtetthetskomponenter. It is known to surround the cathode bars of iron inside the cell vessel, outside the active part of the coal bed, with an electrical insulating material, to prevent the current from entering this place. It has been shown that this advance rule must be taken into account when it comes to suppressing the horizontal current density components.

StrSmfortrengningen utover lar seg overhodet ikke helt unngå, fordi cellebunnai (kull og katodebarren) har en vesentlig dårligere elektrisk ledningsevne enn det flytende aluminium, The outward current displacement cannot be completely avoided at all, because the cell bottom (coal and cathode bar) has a significantly poorer electrical conductivity than the liquid aluminium,

som befinner seg over. Det har vist seg nbdvendig å gi which is located above. It has proved necessary to give

katodebarrene 29, i den aktive del 27 av kullbunnen det storste tverrsnitt som kan tillates av mekansike grunner. For strømledningen utover i bunnen skal forholdet mellom jern og kull være minst 17 : 100 og hoyst 20 : 100. Benyttes mindre jerntverrsnitt 29 opptrer utillatelig hoye vannrette stromtetthetskomponenter i det flytende aluminium. Hvis det derimot benyttes mer enn 20% av jemtverrsnittet 29 i bunnen, inntrer en mekanisk svekkelse av kullforingen, og denne svekkelse skyldes at den varmeutvidelseskoeffisient for jern er storre enn for kull. the cathode bars 29, in the active part 27 of the coal bed the largest cross-section that can be allowed for mechanical reasons. For the power line out at the bottom, the ratio between iron and coal must be at least 17 : 100 and at most 20 : 100. If a smaller iron cross-section 29 is used, impermissibly high horizontal current density components occur in the liquid aluminium. If, on the other hand, more than 20% of the uniform cross-section 29 is used at the bottom, a mechanical weakening of the coal lining occurs, and this weakening is due to the thermal expansion coefficient for iron being greater than for coal.

Oppfinnelsen angår en celle for fremstilling av aluminium ved elektrolyse av aluminiumoksyd hvor de vannrette stromtetthetskomponenter er undertrykket i vesentlig grad. The invention relates to a cell for the production of aluminum by electrolysis of aluminum oxide in which the horizontal current density components are substantially suppressed.

Det særegne ved cellen er at tverrsnittet av de enkelte katodeskinner 30 er dimensjonert slik at spenningsfallet er likt i hver katode-skinne 30 regnet fra tilforselsstedet for den siste av de tilsluttede katodebarrer 17 til midten av anodebjelken 21 i den etterfølgende celle, under hensyn til at det i hver katodeskinne 30 flyter en strbm, som bestemmes ved å multiplisere antallet av de tilsluttede katodebarrer med den samme strom fra alle katodebarrene, og at det ved beregningen for den etterfølgende celle i stedet for et sammenhengende stromuttak fra anodebjelken 21, forutsettes punktformet uttak av hele cellestrbmmen i midten av anodebjelken. The peculiarity of the cell is that the cross-section of the individual cathode rails 30 is dimensioned so that the voltage drop is the same in each cathode rail 30 calculated from the supply point for the last of the connected cathode bars 17 to the center of the anode beam 21 in the following cell, taking into account that a strbm flows in each cathode rail 30, which is determined by multiplying the number of the connected cathode bars by the same current from all the cathode bars, and that in the calculation for the subsequent cell, instead of a continuous current draw from the anode beam 21, a point-shaped draw of the entire cell string in the middle of the anode beam.

Fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom en aluminium-elektrolysecelle og tilsvarer fig. 1. Fig. h viseret tverrsnitt tilsvarende fig. 2. Fig 3 og k skiller seg fra fig. 1 og 2 bare ved at de viser hvorledes katodebarrene 17, innenfor cellekaret, men utenfor den aktive del 27 av kullbunnen, er omgitt av et elektrisk isolasjonsmaterial. Fig. 3 shows a longitudinal section through an aluminum electrolysis cell and corresponds to fig. 1. Fig. h shows a cross-section corresponding to fig. 2. Fig 3 and k differ from fig. 1 and 2 only in that they show how the cathode bars 17, within the cell vessel, but outside the active part 27 of the coal bed, are surrounded by an electrical insulating material.

For å bedre forståelsen av oppfinnelsen henvises til fig. 5 som, som eksempel viser skinneføringen utenfor elektrolysecellene A, To improve the understanding of the invention, reference is made to fig. 5 which, as an example, shows the rail guide outside the electrolysis cells A,

B og C. Hver elektrolysecelle har på hver langside tre grupper D, Ej F av katodebarrer av jern, Hver katodebarre-gruppe har tre katodebarrer G, H, og J og en separat skinne K. I dette eksempel foregår fordelingen av den elektriske strom på anodeskinnene 21 i forholdet 2/3 : 1/2 fra venstre mot hbyre. B and C. Each electrolytic cell has on each long side three groups D, Ej F of iron cathode bars, Each cathode bar group has three cathode bars G, H, and J and a separate rail K. In this example, the distribution of the electric current takes place on the anode rails 21 in the ratio 2/3 : 1/2 from left to right.

L viser retningen av den elektriske strom i ovnsserien (elektrolysecelle-serien). L shows the direction of the electric current in the furnace series (electrolysis cell series).

En fullstendig ovnsserie omfatter et antall elektrolyseceller A complete series of furnaces comprises a number of electrolytic cells

fra noen få og opp til 100 eller flere. Antallet av katodebarrer av jern for hver celle avhenger av dimensjonen på cellen, av strømstyrken og av forskjellige andre faktorer. En 100.000 amperecelle kan f.eks. omfatte mellom 10 og 20 katodebarrer, dvs. at det på begge langsidene stikker frem fra 10 til 20 katodebarre-ender. Ofte er katodebarrene av jern todelt i midten av kullbunnen, og to halvparter er anordnet således at de har en felles akse, men ikke berorer hverandre. from a few up to 100 or more. The number of iron cathode bars for each cell depends on the size of the cell, the amperage and various other factors. A 100,000 ampere cell can e.g. comprise between 10 and 20 cathode bars, i.e. that 10 to 20 cathode bar ends protrude on both long sides. Often the cathode ingots of iron are divided into two parts in the middle of the coal bed, and the two halves are arranged so that they have a common axis, but do not touch each other.

Hva antallet katode skinner angår kan det gå fra en katode skinne for hver katodebarre og til en enkelt katodeskinne felles for alle katodebarrene. As far as the number of cathode rails is concerned, it can go from one cathode rail for each cathode bar to a single cathode rail common to all the cathode bars.

Anodebjelkene kan bestå av en eller flere stromskinner. I fig. 2'iog 3 består den av to stromskinner. The anode beams can consist of one or more current rails. In fig. 2 and 3 it consists of two current rails.

I lengderetningen for cellen finnes det ingen gjennomgående stromleder av jern til tross for det kan det oppstå sterke vannrette stromtetthetskomponenter i det flytende aluminium i cellelengderetningen, hvis det ikke ved en passende dimensjonering av katodeskinnene, som leder strommen fra celle til anodene i den etterfølgende celle i serien sorges for at alle katodebarrene i cellebunnen forer mest mulig samme strom. Dette lar seg oppnå ved en kobling, som er vist på fig. 6. In the longitudinal direction of the cell, there is no continuous current conductor of iron, despite this, strong horizontal current density components can arise in the liquid aluminum in the longitudinal direction of the cell, if not by a suitable dimensioning of the cathode rails, which conduct the current from the cell to the anodes of the following cell in the series ensures that all the cathode bars in the cell bottom carry the same current as much as possible. This can be achieved by a connection, which is shown in fig. 6.

Fig. 6 viser motstandsskjemaet for to aluminiumelektro]yseceller. Her flyter elektrolyse-likestrommen fra venstre mot hbyre. I den venstre celle er de symbolske motstander, for oversiktens skyld, ikke vist for anode-delen. Den hbyre celle er den som folger etter den venstre. Det antall katodebarrer som er vist. i dette eksempel kan være mindre eller stbrre. Fig. 6 shows the resistance diagram for two aluminum electrolysis cells. Here, the electrolysis direct current flows from left to right. In the left cell, the symbolic resistors are, for the sake of clarity, not shown for the anode part. The right cell is the one that follows the left one. The number of cathode bars shown. in this example can be smaller or larger.

Rg er den tilhørende del av bunnmotstanden for en katodebarre Rg is the associated part of the bottom resistance for a cathode bar

av jern, regnet fra det flytende aluminium til den ytre ende av katodebarren. of iron, counted from the liquid aluminum to the outer end of the cathode bar.

Denne videre utforming av oppfinnelsen er gjenstand for det This further design of the invention is subject to it

samtidige patent nr (ansokning nr. 3230/71). concurrent patent no (application no. 3230/71).

Katodeskinnen 31 samler strommen fra n^ ytre katodebarue-ender. The cathode rail 31 collects the current from n^ outer cathode barue ends.

Frem til begynnelsen av anodebjelken i neste celle har skinnen Up to the beginning of the anode beam in the next cell has the rail

31 motstander R^. Tilsvarende samler den annen katodeskinne, 31 resistor R^. Similarly, the second cathode rail collects,

med egenmotstand R ? strommen fra n^ ytre katodebarre-ender, den tredje skinne med egenmotstand R^ samler strommen fra n^ ytre barreender, osv. I dette eksempel er n^ = rv^ = n^ = 3- R^ er motstanden i anodebjelken i neste celle, regnet til midten M with resistivity R ? the current from n^ outer cathode bar ends, the third rail with intrinsic resistance R^ collects the current from n^ outer bar ends, etc. In this example, n^ = rv^ = n^ = 3- R^ is the resistance in the anode beam in the next cell , counted to the middle M

av bjelken og med halvt anodebjelke-tverrsnitt. I betegner den halve cellestrom. Det opptrer ingen vannrette stromtetthetskomponenter i det flytende aluminium i celle-lengderetningen, of the beam and with half the anode beam cross-section. I denotes the half cell current. No horizontal current density components appear in the liquid aluminum in the cell longitudinal direction,

når spenningsfallet, er likt i hver katodeskinne fra tilforsels- when the voltage drop is the same in each cathode rail from the supply

stedet forden siste katodebarre (punktene A, B, C,, osv.) og til midten 14 av anodebjelken i den etterfølgende celle, og når det i skinnen 31 flyter en strom lik n^Igi i skinnen 2 en strom r^B' i skinnen 3 en strom n-^Ig? osv. instead of the last cathode bar (points A, B, C, etc.) and to the center 14 of the anode beam in the following cell, and when in rail 31 a current equal to n^Igi flows in rail 2 a current r^B' i the rail 3 a current n-^Ig? etc.

Beregningen må foretas som om strommen I ikke tas ut langs hele lengden av anodebjelken i den etterfølgende celle, men på ett sted, noyaktig i midten av cellen (punkt M). Denne spennings- The calculation must be made as if the current I is not taken out along the entire length of the anode beam in the subsequent cell, but in one place, exactly in the middle of the cell (point M). This voltage

likhet oppnås ved at motstandene R^ , B.^, R^ osv. og R^, innstilles slik i forhold til hverandre etter kjente regler fra elektroteknikken, at den ovenfor angitte betingelse for spenningslikhet oppnås. equality is achieved by the resistances R^ , B.^, R^ etc. and R^ being set in relation to each other in such a way according to known rules from electrical engineering, that the above stated condition for voltage equality is achieved.

Claims

Cell for the production of aluminum by electrolysis of

aluminum oxide, characterized in that the cross-section of the individual cathode rails (30) is dimensioned so that the voltage drop is the same in each cathode rail (30) calculated from the supply point for the last of the connected cathode bars (17) (points A, B, C, etc., to the center (M) of the anode beam (21) in the subsequent cell, taking into account that a current flows in each cathode rail (30), which is determined by multiplying the number of the connected cathode bars by the same current (lg) from all the cathode bars , and in the calculation for the subsequent cell, instead of a continuous current draw from the anode beam (21), a point-shaped draw of the entire cell current in the middle (M) of the anode beam is assumed.