NO151471B - Smelteelektrolysecelle med fuktbar katode. - Google Patents

Smelteelektrolysecelle med fuktbar katode. Download PDF

Info

Publication number
NO151471B
NO151471B NO792154A NO792154A NO151471B NO 151471 B NO151471 B NO 151471B NO 792154 A NO792154 A NO 792154A NO 792154 A NO792154 A NO 792154A NO 151471 B NO151471 B NO 151471B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
cathode
elements
cell
electrolysis cell
cathode elements
Prior art date
Application number
NO792154A
Other languages
English (en)
Other versions
NO792154L (no
NO151471C (no
Inventor
Tibor Kugler
Original Assignee
Alusuisse
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alusuisse filed Critical Alusuisse
Publication of NO792154L publication Critical patent/NO792154L/no
Publication of NO151471B publication Critical patent/NO151471B/no
Publication of NO151471C publication Critical patent/NO151471C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fuktbar katode for en smelteelektrolyseovn, særlig for fremstilling av aluminium.
Det er kjent å benytte fuktbare katoder ved smelteelektrolyse for fremstilling av metaller. Ved utfelling av aluminium er det i kjente elektrolyseceller foreslått å anvende katoder av titanborid, titankarbid, pyrolytisk grafitt, borkarbid og lignende materialer, idet også blandinger av de foreslåtte materialer som kan sammensintres, kan benyttes.
Sammenlignet med konvensjonelle elektrolyseovner med en interpolaravstand på ca. 6 - 6,5 cm innebærer katoder som kan fuktes av aluminiumsmelte og som er lite eller slett ikke løselig i aluminium, avgjørende fordeler. Det aluminium som utskilles ved katoden flyter allerede etter dannelse av et meget tynt skikt utover den katodeoverflate som er vendt mot anoden. Det er da mulig å lede det utskilte flytende aluminium ut av spalten mellom anode og katode og føre denne aluminiumsmelte til oppsamling utenfor spalten.
Takket være det tynne aluminiumskikt på katodeoverflaten oppstår ikke de uregelmessigheter med hensyn på aluminiumskiktets tykkelse som er kjent fra konvensjonell elektrolyse, under innflytelse av elektromagnetiske krefter og konveksjonskrefter. Av denne grunn kan således interpolaravstanden reduseres uten skadelig påvirkning av strømutbyttet, hvilket betyr at det kan oppnås vesentlig mindre energiforbruk pr. enhet redusert metall.
I US-PS 3.400.061 og US-PS 4.071.240 er det foreslått elektrolyseceller hvor fuktbare katodelegemer er fast forankret til en cellebunn av karbon og ikke kan utskiftes. Disse katodelegemer har ingen separat strømtilførsel og tilførselen av katodestrøm finner sted gjennom cellens karbonbunn. Forbind-elsen mellom karbonbunnen og de fuktbare katodelegemer stiller da fordringer til forbindelsesmassen som er vanskelige å til-fredsstille og øker cellebunnens elektriske motstand.
Også ved den fremgangsmåte som er angitt i DE-OS 26 56 579 anvendes fuktbare katoder. I henhold til denne publikasjon forbedres sirkulasjonen av kryolittsmelte ved at katodeelementene, som er forankret i den elektrisk ledende cellebunn, rager opp i området under anoden fra det flytende aluminium som er samlet opp på resten av cellebunnflaten. Katodeelementene består i dette tilfellet av nedentil lukkede rør av material som kan fuktes av aluminiumsmelte, idet disse rør er fullstendig fyllt med aluminium. På oversiden av det flytende aluminium letter spalter mellom katodeelementene sirkulasjon av elektrolytt. Høyden av disse spalter velges slik at det ikke finner sted noen strømovergang av betydning mellom anoden og det flytende aluminium. De strømtilførsler til katodeelementene som er vist i de angitte eksempler i det ovenfor angitte DE-OS er alle beheftet med samme ulemper som strømtilførsel gjennom karbonbunnen. Elektrolyttens strømning er en hvirvel-strømning omkring katodeelementet og finner sted uten noen foretrukket retning, således at fordelingen av aluminiumoksyd neppe er optimal.
En felles ulempe ved de ovenfor nevnte kjente utførelser med fuktbar katode som er forsøkt i praktisk drift, består i at katoden er fast forankret i cellens karbonbunn. Av økonomiske grunner må det derfor for anvendelse som fuktbar katodeplate velges et material hvis levetid er minst like lang eller helst lengre enn ovnsfor ingens levetid. Anvendelse av et billigere materiale med kortere levetid eller enklere fremstillingsteknologi ville ha til følge at det ved driftsutfall for bare en liten del av katodeelementene, f.eks. på grunn av betjenings-eller fremstillingsfeil, også ville være nødvendig med utkob-ling av hele elektrolyseovnen.
I US-PS 2.407.691 er det omtalt fuktbare katoder som kan utskiftes. Disse katoder er imidlertid løst festet til cellens karbonforing og får sin strømtilførsel gjennom denne, idet katodene ikke er utstyrt med separat strømleder. Dette forhold gjør da katodeutskiftingen vanskelig og medfører de ovenfor angitte ulemper med hensyn til strømtilførselen.
På denne bakgrunn av kjent teknikk er det et formål for oppfinnelsen å frembringe en fuktbar katode for en smelteelektrolyseovn, særlig for fremstilling av aluminium og som tillater vesentlig nedsatt interpolaravstand uten at dette fører til skadelig påvirkning av elektrolyttens sirkulasjon og oppsam-lingen av det utskilte metall, samtidig som katoden kan frem-stilles ved enkel teknologi og av prisgunstige materialer og de ovenfor angitte ulemper i høy grad overvinnes.
Oppfinnelsen gjelder således en smelteelektrolysecelle med fuktbar katode, særlig for fremstilling av aluminium, samt utstyrt med anoder anordnet over cellens bunn og neddykket i cellens elektrolytt, idet cellens særtrekk i henhold til oppfinnelsen består i at katoden utgjøres av enkeltvis utskiftbare elementer som rager inn i elektrolytten og hver er forsynt med strømtilførsel, samt er anordnet slik at elementenes aktive flater befinner seg i en avstand på minst 4 cm fra overflaten av utskilt flytende metall i cellen.
Ved montering eller utskifting av et katodeelement kan den overliggende anode fjernes en kort tid. Dette er en avgjørende fordel av følgende grunner: Av de tilgjengelige kjente materialer for fuktbare katoder kan de som har gunstigst pris velges ut. Når materialets levetid er ute før ovnsforingens driftstid er slutt, kan et nytt katodeelement innsettes uten problemer. Titankarbid, titandiborid og pyrolytisk grafitt har vist seg å være særlig gunstige materialer.
Det kan benyttes enkel fremstillingsteknologi, og defekte katodeelementer kan erstattes uten driftsavbrudd.
Ved elektrolyseceller som ikke har tilfredsstillende ovns-drift eller virkningsgrad kan det monteres katodeelementer som er utformet på annen måte.
De karbonanoder som anvendes ved konvensjonelle elektrolyse-prosesser for fremstilling av aluminium er gjenstand for av-brenning med 1,5 - 2 cm pr. dag. Ved anvendelse av fuktbare katoder, hvorfra det utskilte metall stadig strammer bort i form av en metallfilm, må således anodesystemet senkes konti-nuerlig eller med korte mellomrom.
Ved anvendelse av katodeelementer kan anodesystemet, også ved anvendelse av karbonanoder, være fast montert, idet katodeelementene enkeltvis eller fortrinnsvis samlet kan heves for regulering av interpolaravstanden.
Skjønt katodeelementene fortrinnsvis i sin helhet utgjøres
av material som kan fuktes av det utskilte metall, kan også bare et materialskikt som fullstendig dekker katodens over-flate, utgjøres av sådant fuktbart material.
Ved den direkte strømtilførsel til katodeelementene overvinnes problemene med hensyn til strømovergangen fra karbonbunnen til de fuktbare katodeplater.
I motsetning til den anskuelse som gjør seg gjeldende i forbindelse med den tidligere kjente teknikk, er det også funnet at utførelsen av strømtilførselen fra strømkilden til katode-overf laten er av utslagsgivende betydning for ovnens drift. Katodeelementene og også tilførselen til disse elementer
er derfor i henhold til oppfinnelsen utført slik at den elektrolytt som befinner seg mellom anode og katodeelement i en elektrolysecelle utsettes for en magnetohydrodynamisk pumpevirkning under innflytelse av elektrolysestrømmen og de foreliggende magnetfelt. På denne måte ledes elektrolytten
gjennom de kanaler som er anordnet i katodeelementene i retning av betjeningsspalten. Samtidig suges ut av betjeningsspalten elektrolytt som er anriket med vedkommende metallforbindelse, f.eks. aluminiumoksyd.
Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart under henvisning til
de vedføyde tegninger, hvorpå:
Fig. 1 viser en perspektivskisse av to katodeelementer som er sammensatt av delelementer og er innbyrdes forbundet ved hjelp av strømledere.
Fig. 2 og 3 viser vertikalsnitt gjennom delelementer,
Fig. 4 er en perspektivskisse av et katodeelement som er sammensatt av delelementer, Fig. 5 viser en del av et horisontalsnitt gjennom en elektrolysecelle i nivå med anodene, Fig. 6 viser en del av et vertikalsnitt i lengderetningen gjennom en elektrolysecelle, Fig. 7 viser to påfølgende tverrstilte elektrolyseceller med strømtilførsler sett ovenfra i anodenivå, Fig. 8 viser sett fra siden et snitt gjennom en midtbetjent elektrolysecelle med katodestaver i cellens lengderetning, Fig. 9 viser et vertikalt tverrsnitt gjennom en midtbetjent elektrolysecelle med katodeelementer anordnet parallelt med cellens kortside, Fig. 10 viser en del av et vertikalt lengdesnitt gjennom elektrolysecellen i fig. 9, og Fig. 11, 12 og 13 er perspektivskisser av katodeelementer for den elektrolysecelle som er vist i fig. 9 og 10.
I fig. 1 er det vist to katodeelementer 10 hvis strømtilførsler 12 ligger an mot hverandre. Disse strømtilførsler kan være løsbart forbundet med hverandre, f.eks. ved hjelp av skruer eller en klemskinne. Hvert katodeelement 10 er sammensatt av flere delelementer 14, som fortrinnsvis er anordnet ved siden av hverandre i retning av den lengste anodeakse. Delelementene 14 består av vertikale strømtilførsler 12, horisontale partier med aktive flater 22 samt spenningsførende støtte-plater 16. På den ene side av det horisontale parti, mellom strømtilførselen 12 og støtteplaten 16, er det anordnet et innsnitt 18. Ved sammenføyning av delelementene til et fullstendig katodeelement oppstår det da mellom delelementene en spalt av samme lengdeutstrekning som innsnittet.
Det katodeelement 10 som er sammensatt av delelementer 14 kan være forsynt med en avgrensningsplate 20 som strekker seg i det minste over en del av delelementenes lengde.
Oppbygningen av katodeelementene av delelementer er å fore-trekke av fremstillingstekniske grunner, men katodeelementene kan også være utført i et eneste sammenhengende stykke.
Katodeelementene 10 er anordnet på sådan måte i elektrolytt-karet i en elektrolyseovn at støtteplatene 16 står på karets bunn eller i det minste berører overflaten av metallbadet. Derved er den negative polarisering av metallbadet sikret. Støtteplatene 16 kan også eventuelt være oppstilt på tilsvarende utformede ribber på karbonbunnen.
Katodeelementene er oppstilt slik i elektrolysecellen at deres arbeidsflater 22 befinner seg direkte under de senere inn-satte anoder. Interpolaravstanden, hvilket vil si avstanden mellom de respektive arbeidsflater på anode og katode, er vesentlig mindre enn i vanlige elektrolyseovner, idet denne avstand ikke er større enn 2 cm, fortrinnsvis mellom 1 og 2 cm. For valget av interpolaravstanden er sammensetningen av smelteelektrolytten, strømutbyttet og ovnens varmehusholdning av betydning, i avhengighet av ovnens størrelse og varme-isolasjon. Avstanden av katodeplatenes arbeidsflate 22 fra nivået av det utskilte smeltede metall 44 beløper seg til minst 4 cm, fortrinnsvis 6-12 cm.
Den vertikalt utførte strømtilførselsdel 12 for katodeelementene 10 er anordnet i sådan avstand fra den nærmest liggende anodesideflate at strømgjennomgangen på dette sted er vesentlig mindre enn strømgjennomgangen mellom anodesålen og katodeelementets arbeisflate 22. Avstanden mellom strømtilførsels-delen og den nærmest liggende anodesideflate er vanligvis 3 -
10 cm.
Fig. 2 og 3 viser katodeelementenes delelementer 14, som er utformet som staver med kvadratisk tverrsnitt med sidelengde på ca. 1 cm. Delelementene 14 oppviser en. strømtilførsel 12,
en vertikal eller horisontal støttestav 16, 24 samt en arbeidsflate 22. Delelementer som kan fuktes av aluminiumsmelte og har lite tverrsnitt anvendes for fremstilling av katodeelementene i det tilfelle sådanne delelementer oppviser fabrikasjonstekniske fordeler fremfor flate delelementer.
Fig. 4 viser et katodeelement 10 som er sammensatt av stavformede delelementer 16 i henhold til fig. 2 og 3. Rekkefølgen av de ca. 1 cm brede delelementer kan varieres etter ønske.
Når det mellom delelementer i henhold til fig. 2 er anordnet
et delelement i henhold til fig. 3, oppstår det en sliss som tilsvarer det viste innsnitt 18 i fig. 1.
I den viste elektrolysecelle i fig. 5 er det montert katodeelementer i henhold til fig. 1 og som ved hjelp av de vertikale strømtilførsler 12 er innbyrdes forbundet med hel sideflate. Arbeidsflatene for delelementene med innsnitt 18 ligger for
det meste på undersiden av anodene 28. Disse anoder har arbeidsflater på 1500 x 500 mm. Sidekanten av den midtbetjente ovn, som ved 30 er forsynt med en betjeningsspalt, er betegnet med 29. De viktigste horisontale strømningsretninger for elektrolytten omkring et katodeelement er antydet med piler.
Fig. 6 viser en elektrolysecelle som er forsynt med dobbelt-anoder 26 av karbonmaterial med forskjellig avbrenningsgrad. Dimensjonene for anodenes arbeidsflater tilsvarer omtrent katodeelementene 10, som gjensidig avstøtter hverandre ved hjelp av strømtilførslene 12. Disse strømtilførsler er ved sin øvre ende forbundet med en felles strømførende katode-skinne, som ikke er vist. Strømtilførslene 12 er i overgangs-området mellom elektrolytten 32 og atmosfæren 36 under den størknede elektrolyttskorpe 34 forsynt med en utskiftbar beskyttelseshylse 38, som består av et oksydasjonsbestandig material som er vanskelig løsbart i kryolitt, slik som fast kryolitt overmettet med aluminiumoksyd eller kraftig innbrent korund.
Katodeelementene 4 0 består av et godt elektrisk ledende material, f.eks. stål eller titan, som er fullstendig belagt med et material som lett kan fuktes av aluminiumsmelte samt ikke an-gripes av sådan smelte, f.eks. titankarbid, titandiborid eller pyrolytisk grafitt. Dette skikt kan påføres ved en hvilken som helst kjent påføringsprosess eller ved feste av tilsvarende utformede plater. Det fuktbare material må være elektrisk ledende og kunne beskytte bærelegemet mot elektrolyttens korroderende innflytelse. Katodeelementene 40 har også vertikale strømtilførsler 12, som avstøtter hverandre gjensidig og er innbyrdes forbundet over hele støtteflaten.
Katodeelementene 10 og 4 0 står på karbonbunnen 4 2 og er neddykket i det utskilte flytende aluminium 44. Derved legges det flytende aluminium på katodeelementenes negative potensial.
Mellom ytterendene av to nærliggende katodeelementer er det
en horisontal spalt 46, som er minst 1 cm bred. Ved den anordning som er vist i fig. 6 er badets volum under hver anode oppdelt i tre horisontale kanaler parallelt med anodenes lengdeakse. Den første kanal utgjøres av interpolarspalten og utgjør det egentlige arbeidsrom hvor elektrolysen finner sted og elektrolysestrømmen utvikler varme. Herunder befinner det seg kanaler 50 og 52 som er innbyrdes adskilt av støtteplatene 16 og gjennom innsnittene 18 er hydraulisk
ledende forbundet med interpolarspalten 48. Pr. katodeelement opprettes altså tre kanaler, hvorav den ene befinner seg på oversiden og to halve på undersiden av katodeelementets arbeidsflate.
Ved strømtilførsel gjennom cellen oppstår det i spalten
mellom anode og katode horisontalt i cellens lengderetning en elektromagnetisk virkning. Under påvirkning av de således frembrakte magnetohydrodynamiske krefter oppstår en ordnet strømning av elektrolytten og den tynne aluminiumfilm som utskilles på katoden, slik det er antydet med piler, idet denne strømning på oversiden av katodeelementene forløper fra strøm-tilførslen 12 i retning av spalten 46 mellom katodeelementene.
I kanalen 52 under denne spalt 46 strømmer smeiten i retning
av betjeningsspalten, hvilket vil si vinkelrett på tegnings-planet. Det utskilte flytende aluminium 44 vil samle seg på bunnen 42 av ovnskaret, idet dette metall på grunn av de ned-dykkede støtteplater 16 alltid befinner seg på negativt potensial i forhold til anodene. Det flytende aluminium er derfor bare gjenstand for liten strømgjennomgang, som har sin grunn i små potensialforskjeller mellom de enkelte katodeelementer. Magnet-feltenes påvirkning av det smeltede metall er således minimal. Under elektrolyseprosessen forarmes elektrolyttsmelten i interpolarspalten 48 på aluminiumoksyd og bringes til høyere tempera-tur på grunn av strømgjennomgangen. Den forbrukte og oppvarmede elektrolyttsmelte strømmer gjennom kanalen 52 under spalten 46 frem til den ikke inntegnede betjeningsspalt i midten av ovnen, oppløser under temperaturtap ytterligere aluminiumoksyd og strømmer gjennom kanalen 50 på undersiden av innsnittet 18 i området under katodeelementenes arbeidsflater. Som følge av sugevirkningen av strømningen mellom anode og katode stiger elektrolytt med fersk oppløst aluminiumoksyd opp i interpolarspalten 48.
Ved nedsettelse av interpolaravstanden til mindre enn 2 cm oppstår det mindre varme ved strømgjennomgang gjennom elektrolytten. En hensiktsmessig isolasjon av ovnskaret er derfor av største viktighet. Den direkte kontakt av sidekanten med den strømmende elektrolytt kan imidlertid helt eller delvis
forhindres ved hjelp av avgrensningsplater, som i fig. 1
er betegnet med 20, men som ikke er inntegnet i fig. 6.
Av fig. 6 vil det fremgå to vesentlige fordeler ved oppfinnelsens katodeelementer, som kan være i berøring med ovnsbunnen, men ikke være fast forbundet med denne:
- Eventuelle formforandringer av ovnsbunnen, som kan oppstå
i drift på grunn av forskjellige påvirkninger, medfører ikke på langt nær så store ulemper som ved en fast forbindelse av de godt fuktbare katoder med ovnsbunnen.
Katodeelementene kan utskiftes uten ny oppbygning av ovnskaret, i det tilfelle de ikke har så lang levetid som ovnskaret. Økonomisk og naturligvis også fremstillingsteknisk er det åpenbart en fordel når det ikke er påkrevet at katodeelementene må ha samme levetid som ovnsforingen. Som katodeelementer kan det da anvendes prisgunstige materialer med kortere levetid, slik som f.eks. titankarbid eller pyrolytisk grafitt.
Fig. 7 viser to tverrstilte elektrolyseovner 54 og 56 som følger etter hverandre i en ovnshall. Anodene 26 er skrudd på anodebærerne 58, mens de ikke viste katodeelementer er elektrisk ledende forbundet med katodeskinnene 60. Denne enkle og fordelaktige strømføring muliggjøres ved katodeelementene i henhold til foreliggende oppfinnelse.
Den midtbetjente smelteelektrolyseovn som er angitt i fig. 8, viser anoder 26 opphengt på anodebærere 58 samt katodeelementenes stavformede delelementer 14 som forløper i cellens lengderetning og er elektrisk ledende forbundet med katodeskinnene 60. Med 62 er betegnet en aluminiumoksydsilo som er forsynt med en skorpebryter 64 ved sin nedre ende. Den midtbetjente elektrolysecelle er forsynt med en ovnstildekning 66 som for-hindrer at de dannede gasser slipper ut i elektrolysehallen og dessuten forbedrer cellens varmehusholdning.
I den midtbetjente elektrolyseovn som er vist i fig. 9 og 10,
er katodeelementene dreiet 90° i forhold til elementene i de
tidligere figurer, hvilket vil si at den vertikale strømtil-førsel 12 befinner seg ved langsiden av ovnens sidekant 28. Delelementene strekker seg således parallelt med'ovnens kortside, slik dette er vist i fig. 9. Fig. 11, 12 og 13
viser forskjellige utførelsesvarianter av katodeelementer 10 som kan monteres i elektrolyseovner i henhold til fig. 9
og 10.
Ved denne utførelsesform av cellen strømmer elektrolytten 32
i interpolarspalten 48 vekk fra den vertikale strømtilførsel 12 i retning av betjeningsspalten 30. I området under betjeningsspalten 30 oppløses ny, tilført aluminiumoksyd i den utarmede elektrolytt. Elektrolytten strømmer i omvendt retning tilbake på undersiden av katodeelementenes arbeidsflate. Støtte-platen 16 må derfor være utført med åpninger for elektrolyttens tilbakestrømning. Disse støtteelementer er enten anordnet ved enden av katodeelementene eller forskjøvet innover fra denne. Gjennom innsnittene 18 kan elektrolytt med fersk opp-løst aluminiumoksyd stige opp i interpolarspalten 48.
Den anordning som er vist i fig. 9 og 10 oppviser visse strøm-ningstekniske fordeler fremfor de tidligere angitte utførelses-former, idet tilbakestrømningskanalen for elektrolytten har større tverrsnitt. Denne fordel er imidlertid oppnådd på bekostning av den ulempe at strømningsveien for den utskilte metallfilm og også veilengden av den elektriske strømføring i katodeelementet 10 er vesentlig større. For å unngå for store spenningstap er derfor katodeelementene utført med større tverrsnitt. Dette betyr imidlertid en større vekt for det anvendte katodemateriale. Av denne grunn anvendes ved anordningen i henhold til fig. 9 og 10 fortrinnsvis katodeelementer som er belagt med godt fuktbart material.
Det er åpenbart at det i en og samme elektrolyseovn, alt etter den ønskede strømningsform, kan anvendes langs- eller tverrstilte katodeelementer.
Ved alle utførelsesformer må avstanden mellom katodeelementenes arbeidsflate og overflatenivået for det flytende aluminium på ovnsbunnen være minst like stor som interpolaravstanden ved vanlige elektrolyseovner med dypt metallbad. Hvis dette ikke er tilfelle så vil den nødvendige tilførsel av aluminiumoksydholdig elektrolytt 32 til interpolarspalten 48 ikke kunne sikres. Ved dette tiltak oppnås også at bare en forsvinnende liten del av elektrolysestrømmen går tapt ved en strømføring mellom anoden og metallbadet, således at badets bevegelser og smelteelektrolyttens overflatekrumning på grunn av elektromagnetiske krefter kan holdes på en lav verdi. Elektriske strømmer mellom katodene og det flytende metall hindres ved at støtteplatene 16, som ovenfor angitt, er neddykket-i det flytende metall, således at katodeelementene og det utskilte flytende metall holdes på samme potensial. Herved forbedres strømutbyttet, idet ikke noe flytende aluminium oppløses på nytt.

Claims (1)

1. Smelteelektrolysecelle med fuktbar katode, særlig for fremstilling av aluminium, samt utstyrt med anoder (26) anordnet over cellens bunn og neddykket i cellens elektrolytt (32), karakterisert ved at katoden utgjøres av enkeltvis utskiftbare elementer (10, 40) som rager inn i elektrolytten (32) og hver er forsynt med strømtilførsel (12), samt er anordnet slik at elementenes aktive flater (22) befinner seg i en avstand på minst 4 cm fra overflaten av utskilt flytende metall i cellen.
2. Elektrolysecelle som angitt i krav 1, karakterisert ved at katodeelementene (10, 40) er utformet med minst et støtteparti (16), og ved hjelp av dette er anordnet stående på cellebunnen samt befinner seg i elektrisk ledende forbindelse med det utskilte smeltede metall (44).
3. Elektrolysecelle som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at interpolaravstanden mellom henholdsvis anodenes og katodeelementenes aktive flater er høyst 2 cm, fortrinnsvis 1-2 cm.
4. Elektrolysecelle som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at de utskiftbare katodeelementer (10, 40) er bygget opp av delelementer (14).
5. Elektrolysecelle som angitt i krav 4, karakterisert ved at delelementene (14) har form av staver, fortrinnsvis med kvadratisk tverrsnitt.
6. Elektrolysecelle som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at katodeelementene (10,
40) er utstyrt med minst et innsnitt (18) som elektrolytten (32) kan strømme gjennom.
7. Elektrolysecelle som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at strømtilførselen (12) til katodeelementene (10, 40) er ført vertikalt.
8. Elektrolysecelle som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at katodeelementene (10,
40) er utført i godt fuktbart material, fortrinnsvis titankarbid, titandiborid eller pyrolytisk grafitt.
9. Elektrolysecelle som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at katodeelementene (10,
40) består av godt elektrisk ledende material, fortrinnsvis stål eller titan, som er belagt med et godt fuktbart material, fortrinnsvis titankarbid, titandiborid eller pyrolytisk grafitt.
10. Elektrolysecelle som angitt i krav 1-9, karakterisert ved at katodeelementene (10,
40) er anordnet for fortrinnsvis samtidig forskyvning i vertikal retning.
NO792154A 1978-07-04 1979-06-27 Smelteelektrolysecelle med fuktbar katode NO151471C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH725878A CH635132A5 (de) 1978-07-04 1978-07-04 Kathode fuer einen schmelzflusselektrolyseofen.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO792154L NO792154L (no) 1980-01-07
NO151471B true NO151471B (no) 1985-01-02
NO151471C NO151471C (no) 1985-04-17

Family

ID=4322320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO792154A NO151471C (no) 1978-07-04 1979-06-27 Smelteelektrolysecelle med fuktbar katode

Country Status (19)

Country Link
US (1) US4243502A (no)
JP (1) JPS558498A (no)
AT (1) ATA463479A (no)
AU (1) AU528897B2 (no)
BR (1) BR7904215A (no)
CA (1) CA1140494A (no)
CH (1) CH635132A5 (no)
DD (1) DD144796A5 (no)
DE (1) DE2838965C2 (no)
ES (1) ES482148A1 (no)
FR (1) FR2430464A1 (no)
GB (1) GB2024864B (no)
IT (1) IT1125375B (no)
NL (1) NL7904719A (no)
NO (1) NO151471C (no)
SE (1) SE7905820L (no)
SU (1) SU1056912A3 (no)
YU (1) YU161579A (no)
ZA (1) ZA792603B (no)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2069530B (en) * 1980-01-28 1984-05-16 Diamond Shamrock Corp Packed cathode bed for electrowinning metals from fused salts
CH643885A5 (de) * 1980-05-14 1984-06-29 Alusuisse Elektrodenanordnung einer schmelzflusselektrolysezelle zur herstellung von aluminium.
NZ197038A (en) * 1980-05-23 1984-04-27 Alusuisse Cathode for the production of aluminium
US4349427A (en) * 1980-06-23 1982-09-14 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Aluminum reduction cell electrode
CH645675A5 (de) * 1980-11-26 1984-10-15 Alusuisse Kathode fuer eine schmelzflusselektrolysezelle zur herstellung von aluminium.
US4341611A (en) * 1980-12-18 1982-07-27 Reynolds Metals Company Alumina reduction cell
US4383910A (en) * 1981-05-21 1983-05-17 Reynolds Metals Company Alumina reduction cell
ZA824256B (en) * 1981-06-25 1983-05-25 Alcan Int Ltd Electrolytic reduction cells
ZA824254B (en) * 1981-06-25 1983-05-25 Alcan Int Ltd Electrolytic reduction cells
FR2518124A1 (fr) * 1981-12-11 1983-06-17 Pechiney Aluminium Elements cathodiques flottants, a base de refractaire electroconducteur, pour la production d'aluminium par electrolyse
US4526669A (en) * 1982-06-03 1985-07-02 Great Lakes Carbon Corporation Cathodic component for aluminum reduction cell
US4622111A (en) * 1983-04-26 1986-11-11 Aluminum Company Of America Apparatus and method for electrolysis and inclined electrodes
US4504366A (en) * 1983-04-26 1985-03-12 Aluminum Company Of America Support member and electrolytic method
US4596637A (en) * 1983-04-26 1986-06-24 Aluminum Company Of America Apparatus and method for electrolysis and float
US4685514A (en) * 1985-12-23 1987-08-11 Aluminum Company Of America Planar heat exchange insert and method
US4702312A (en) * 1986-06-19 1987-10-27 Aluminum Company Of America Thin rod packing for heat exchangers
US4705106A (en) * 1986-06-27 1987-11-10 Aluminum Company Of America Wire brush heat exchange insert and method
US4678548A (en) * 1986-07-21 1987-07-07 Aluminum Company Of America Corrosion-resistant support apparatus and method of use for inert electrodes
US4795540A (en) * 1987-05-19 1989-01-03 Comalco Aluminum, Ltd. Slotted cathode collector bar for electrolyte reduction cell
US5158655A (en) * 1989-01-09 1992-10-27 Townsend Douglas W Coating of cathode substrate during aluminum smelting in drained cathode cells
US5472578A (en) * 1994-09-16 1995-12-05 Moltech Invent S.A. Aluminium production cell and assembly
US5938914A (en) * 1997-09-19 1999-08-17 Aluminum Company Of America Molten salt bath circulation design for an electrolytic cell
GB2371055A (en) * 2001-01-15 2002-07-17 Innovation And Technology Alum Anode for electrolysis of aluminium
US6719890B2 (en) 2002-04-22 2004-04-13 Northwest Aluminum Technologies Cathode for a hall-heroult type electrolytic cell for producing aluminum
US6719889B2 (en) 2002-04-22 2004-04-13 Northwest Aluminum Technologies Cathode for aluminum producing electrolytic cell
US6866768B2 (en) * 2002-07-16 2005-03-15 Donald R Bradford Electrolytic cell for production of aluminum from alumina
US6811676B2 (en) * 2002-07-16 2004-11-02 Northwest Aluminum Technologies Electrolytic cell for production of aluminum from alumina
US6863788B2 (en) * 2002-07-29 2005-03-08 Alcoa Inc. Interlocking wettable ceramic tiles
CN102264948B (zh) 2008-11-06 2014-08-13 曳达研究和发展有限公司 一氧化碳的电化学生产方法和设备及其应用
EP3436623A4 (en) * 2016-03-30 2020-01-01 Alcoa USA Corp. DEVICES AND SYSTEMS FOR VERTICAL ELECTROLYSIS CELLS
US11180862B2 (en) 2016-07-08 2021-11-23 Elysis Limited Partnership Advanced aluminum electrolysis cell

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE433408A (no) * 1938-04-08
GB826634A (en) * 1955-03-10 1960-01-13 British Aluminium Co Ltd Improvements in or relating to electrolytic reduction cells for the production of aluminium
US3151053A (en) * 1958-06-12 1964-09-29 Kaiser Aluminium Chem Corp Metallurgy
US3321392A (en) * 1962-09-07 1967-05-23 Reynolds Metals Co Alumina reduction cell and method for making refractory lining therefor
GB1065792A (en) * 1963-04-09 1967-04-19 British Aluminium Co Ltd Improvements in or relating to electrolytic cells for the production of aluminium and current conductors therefor
US3475314A (en) * 1965-11-17 1969-10-28 Reynolds Metals Co Alumina reduction cell
BE698705A (no) * 1967-05-19 1967-11-03
US4071420A (en) * 1975-12-31 1978-01-31 Aluminum Company Of America Electrolytic production of metal
NO764014L (no) * 1975-12-31 1977-07-01 Aluminum Co Of America
NO139865C (no) * 1977-06-06 1979-05-23 Norsk Hydro As Utskiftbar katodeenhet egnet som modul for oppbygging av stabile, ikke deformerbare katodesystemer i elektrolysoerer for fremstilling av magnesium samt elektrolysoer med innmonterte katodeenheter
US4177128A (en) * 1978-12-20 1979-12-04 Ppg Industries, Inc. Cathode element for use in aluminum reduction cell

Also Published As

Publication number Publication date
SU1056912A3 (ru) 1983-11-23
ZA792603B (en) 1980-08-27
NO792154L (no) 1980-01-07
AU4833179A (en) 1980-01-10
DE2838965C2 (de) 1983-06-01
GB2024864A (en) 1980-01-16
DE2838965A1 (de) 1980-01-17
IT1125375B (it) 1986-05-14
AU528897B2 (en) 1983-05-19
DD144796A5 (de) 1980-11-05
FR2430464A1 (fr) 1980-02-01
BR7904215A (pt) 1980-03-18
IT7923922A0 (it) 1979-06-27
ATA463479A (de) 1983-08-15
NL7904719A (nl) 1980-01-08
CH635132A5 (de) 1983-03-15
GB2024864B (en) 1982-11-03
NO151471C (no) 1985-04-17
SE7905820L (sv) 1980-01-05
YU161579A (en) 1983-01-21
ES482148A1 (es) 1980-08-16
US4243502A (en) 1981-01-06
CA1140494A (en) 1983-02-01
JPS558498A (en) 1980-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO151471B (no) Smelteelektrolysecelle med fuktbar katode.
US4405433A (en) Aluminum reduction cell electrode
US5362366A (en) Anode-cathode arrangement for aluminum production cells
US4376690A (en) Cathode for a cell for fused salt electrolysis
US6358393B1 (en) Aluminum production cell and cathode
CA1164823A (en) Electrode arrangement in a cell for manufacture of aluminum from molten salts
US6419813B1 (en) Cathode connector for aluminum low temperature smelting cell
US12091765B2 (en) Apparatuses and systems for vertical electrolysis cells
EP0042658A2 (en) Aluminum reduction cell electrode
US4462886A (en) Cathode for a fused salt electrolytic cell
NO321395B1 (no) Celle og fremgangsmate for produksjon av aluminium, samt en fremgangsmate for oppstart av cellen
NO177191B (no) Celle for elektrolytisk fremstilling av aluminium, og metode for å fornye en brukt cellebunn i en aluminiumproduksjonscelle
NO165079B (no) Elektrolysecelle for fremstilling av magnesium.
CA2697396C (en) Control of by-pass current in multi-polar light metal reduction cells
US6682643B2 (en) Aluminium electrowinning cells having a V-shaped cathode bottom and method of producing aluminium
EP0996773A1 (en) A drained cathode cell for the production of aluminium
NO309155B1 (no) Celle for elektrolyse av alumina fortrinnsvis ved lave temperaturer, og anvendelse av cellen
US3676323A (en) Fused salt electrolyzer for magnesium production
RU2636421C2 (ru) Электролизер, предназначенный для применения в производстве алюминия
US20040084324A1 (en) Aluminium electrowinning cells having a V-shaped cathode bottom
JPH0111722Y2 (no)
CA2199735C (en) Aluminium-immersed assembly for aluminium production cells
WO2019193451A1 (en) Potshell for electrolytic cell to be used with the hall-héroult process
NO309432B1 (no) Anode-katodeanordning for aluminiumproduksjonsceller og fremgangsmåte for drift derav