PL47640B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy elektrolizera do wy¬ twarzania aluminium z tlenku glinowego, roz¬ puszczonego w kapieli z roztopionej soli.Masywna i zwarta konstrukcja elektrolize¬ ra wielowannowego do wytwarzania alumi¬ nium o pionowych dwubiegunowych elektro¬ dach, glównie w ukladzie lancuchowym z cyr¬ kulacja kapieli w zamknietym obiegu, jest wlasciwa ze stanowiska gospodarki cieplnej, jednak jest trudna do wybudowania a takze trudna do oibslugi i utrzymania w dobrym stanie. Prace remontowe wymagaja czesto *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa Giuseppe de Varda i Giorgio Olah de Garab. znacznego nakladu pracy i czasu, na przyklad daleko idacego demontazu aby dotrzec do uszkodzonych miejsc wieloczlonowego elektro¬ lizera, jezeli nalezy je naprawiac.Izolujace ognioodporne materialy, które tworza moistek miedzy powierzchnia anody i lezaca naprzeciwko powierzchnia katody kazdej dwubiegunowej pary elektrod, ulegaja prawdopodobnie korozji elektrochemicznej w bezposrednim sasiedztwie powierzchni anodo¬ wej.Wynalazek tworzy elektrolizer do wytwa¬ rzania aluminium przez elektrolize roztopio¬ nej kapieli, który to elektrolizer jest wypo¬ sazony w elektrody umocowane luib zawieszo¬ ne za pomoca czesci izolujacych, przy czym teisolujace czesci sa pouczone z tyimi czesciami elektrolizera, które znafikiuja sie calkowicie na z^wnato luMte# nie stykaja sje bezposrednio z kapi&leVtr0filiyczna.Teg^^TOTziiju elektrclizery moga posiadac jedna wanne lub wieksza ich ilosc przy czym w kazdej wannie znajduja sie umocowane na .stale pionowe elektrody z wegla lub grafitu.Przestrzen przewidziana na elektrolize znajdu¬ je sie miedzy plaszczyznami kolejno po sobie nastepujacych elektrod o przeciwnej bieguno¬ wosci, w której to przestrzeni, w przypadku, gdy stosuje sie wiecej niz dwie elektrody, znajduja sie dwubiegunowe elektrody po¬ srednie, do których nie doprowadza sie pradu.Elektrody koncowe sa wyposazone w metalo- ?we przylacza dla doprowadzenia pradtu, które rozdzielaja prad równomiernie na cala czynna powierzchnie elektrod. W razie potrzeby je¬ den luib kilka szeregów elektrod zostaje umieszczonych w szeregu wanien w tym sa¬ mym elektrolizerze w postaci zamknietego lancucha, razem ze srodkaimi dla cyrkulacji kapieli elekrolitycznej wokól elektrod. Elek¬ trody moga byc umocowane luib zawieszone na przyklad za pomoca czesci konstrukcyj¬ nych spoczywajacych na górnej czesci elektro- lizera lub wanny. Tno wanny elektrolizera moze byc tak uksztaltowane, ze posiada rózne rynny przebiegajace poprzecznie przez wanne, które to rynny sluza do zbierania i odprowa¬ dzania metalu wytworzonego przez elektrolize na powierzchniach katod poszczególnych elek¬ trod.Elektrolizer wedlug niniejszego wynalazku posiada równiez nastepujace cechy: dno po¬ siada co najmniej tyle rynien co przestrzeni, w których zachodzi elektroliza tak, ze w kaz¬ dej poszczególnej przestrzeni zbiera sie wy¬ tworzony metal i moze doplywac przez odpo¬ wiedni przewód odprowadzajacy i urzadzenie przelewowe do komory zbiorczej, która znaj¬ duje sie równiez w obrebie eletahroldzera; ognioodporna powloka lub wykladzina na scianach i dnie elektrolizera i na elektrodach (dwubiegunowych i koncowych) jest umocowa¬ na przy uzyciu polaczenia na jaskólczy ogon, nrzy zastosowaniu masy bitumicznej, na przy¬ klad na bazie smolowej, lub tez jest natryski¬ wana; urzadzenia dla doprowadzenia pradu do koncowych elektrod sa uksztaltowane jako wieszaki do zawieszania elektrod, elektrody fdwubiegunowe i koncowe), jak równiez wan¬ ny, wykonane sa z wegla a wykladziny elek¬ trod i wanien wykonane sa z materialu ognio¬ trwalego, który w szczególnosci sklada sie z azotku krzemu zwiazanego z weglikiem krzemu, lub w odniesieniu do czesci anodowej elektrod, z azotku borowego; elektrolizer po¬ siada izolacje cieplna, albo w postaci zewnet- nznej powloki nieprzewodzacej ciepla, umie¬ szczonej na kazdej wannie, albo w postaci po¬ krywy uniemozliwiajacej dostep powietrza do kapieli elektrolitycznej, Lub tez w postaci obu tych srodków jednoczesnie, odstep miedzy elektrodami i wanna wynosi stosownie do na¬ piecia elektrycznego, materialów uzytych do budowy pieca, materialów znajdujacych s)ie w piecu i jego wymiarów, najczesciej okolo 5 cm; elektrolizer z koncowa anoda i elektrodami dwubiegunowymi posiada warstwe anodowa, która mozna odnawiac przez ciagle lub okre¬ sowe uzupelnienie. Ta warstwa anodowa jest umieszczona w ten sposób co nieruchome czes¬ ci elektrod to znaczy jest oddalona od we¬ wnetrznej strony wanny lub elekitirolizera, a na bokach i w dolnej swej czesci jest chro¬ niona przez rame wykonana z materialu ognioodpornego i rozciaga sie w pewnej odle¬ glosci od stalej elektrody. Znane srodki dla tego uzupelnienia sa umieszczone kazdy osobno i sa izolowane z uwzglednieniem konstrukcji wannowej elektrolizera, w strefie elektrolizy; wspomniane wyzej znane uzupelnienie moze nastepowac np, okresowo przy uzyciu weglo¬ wodoru w postaci gazowej przewaznie metanu, dzieki temu, ze elektrody posiadaja kanaly konczace sie slepo (które siegaja prawie do aktywnej powierzchni anodowej), które sluza do wprowadzania do kapieli weglowodoru w postaci gazowej, przez pory istniejace w elek¬ trodach, a rury zasilajace metanem sa zakot¬ wiczone w kanalach, rury dla doprowadzenia metanu jak omówione wyzej tworza jednocze¬ snie elementy podpierajace lub zawieszajace elektrody; wspomniane juz uzupelnienie moz¬ na przeprowadzac równoczesnie ze zuzywa¬ niem sie anoidy, gdy na przyklad anodowa warstwa uzupelniajaca doprowadzana jest progresywnie z góry przez odpowiednie dopro¬ wadzenia (np. takiego rodzaju jakie zostaly cipisane w niemieckim zglosizaniu patentowym nir 35.335 Via (4 aic). Ochraniajaca powloka na bokach i na dolnym koncu elektrod tworzy doprowadzenie boczne wzglednie oparcie dla utrzymywania warstwy uzupelniajacej.Wynalazek dotyczy poza tym -sposobu- wy¬ twarzania metali przez elektrolize soli stopio- - 2 -tiyeh, w szczególnosci uzyskiwania aluminium z tlenku glinowego, który jest rozpuszczony w kapieli zawierajacej fluor, przy czyim sposób ten jest przeprowadzany w elektrolizerze we¬ dlug wynalazku. W elektrolizerze, który posia¬ da szereg wanien w zamknietym ukladzie pierscieniowym kapiel elektrolityczna jest wprawiana w ruch cyrkulacyjny odbywajacy sie miedzy bokami elektrolizera i bokami plektrcd oraz miedzy dolnymi czesciami elek¬ trod i dnem wanny, przy czym ruch ten od¬ bywa sie w kierunku przeciwnym do kierun- iku pradu elektrycznego. OdcLzielenie elekibrod od wanny elektrolizera tak, ze elektrody nie (stanowia jednolitej konstrukcji z reszta elek¬ trolizera, oraz uklad, w którym poszczególne koimory elektrolityczne, które dawniej byly zupelnie zamkniete, zostaly przeksztalcone w duza ilosc elektrolitycznych przestrzeni po¬ srednich, które sa otwarte ze wszystkich stron w kierunku wydrazenia elektrolizera z wy¬ jatkiem tej strony, która lezy naprzeciw po¬ wierzchni elektrody, daje w efekcie te korzysc, ze eleiktrolizer jest prostszy i lepiej ro wany. Te same materialy ognioodporne, które dawniej posiadaly bardzo niewielka trwialosc, wykazuja o wiele wieksza odpornosc, gdy unika sie stalego styku anodowego materialu ognioodpornego z katodowym materialem ognioodpornym w tej samej wannie elektroli¬ tycznej.Ta odmiennosc w zachowaniu sie da sie wy¬ tlumaczyc tym, ze w elektrolizerze wielowan- nowym o zamknietych wannach, korozja ano¬ dowego maiteriialu ogniodpornego jest zwiek¬ szona przez miejscowe przechodzenie pewnej czesci pradu anodowego do katody, przez ognioodporna sciane ,polozoinej nizej komory zibioncizej dla aluminium, craz przez sciane, która oddziela anode od katody graniczacej ze soba dwubiegunowych elektrod i laczy je ze soba w postaci mostka.Duzo materialów ognioodpornych, które w temperaturach powyzej 1000°C sa nasycone roztopiona kapiela i ulegaja zmianie, posiada sklonnosc aby stac sie dobrymi przewodnika¬ mi elektrycznosci. Ramy z materialu ogniood¬ pornego wedlug wynalazku, obejmuja tylko czesci anodowe i katodowe poszczególnych elekitrod dwubiegunowych (tworza one nieza¬ lezny blok). Mala gestosc pradu oraz wysoka przewodnosc elektryczna elektrody dwubiegu¬ nowej prowadzi do tego, ze. we wszystkich punktach wewnatrz jej ognioodpornej ramy panuje praktycznie ten sam potencjal, przez co przewodnictwo przez ten ognioodporny ma¬ terial zmniejszone jest do minimum. W innym wypadku wystepowalaby znaczna róznica po¬ tencjalów posród tego samego ognioodpornego materialu, gdy ten material dzialalby jako staly mostek miedzy anoda i katoda, które stoja na tej samej elektrolitycznej przestrze¬ ni iposredniej. Wydaje sie, ze istnienie plyn¬ nej kapieli w porach materialu ognioodporne¬ go (podczas, gdy przeplywa okreslony prad) wywoluje uboczne elektrochemiczne zjawiska anodowe, szczególnie w strefie kontaktu ano¬ dy ognioodpornej, (z metalu lub z grafitu), która lezy blizej katody. Strefa ta moz? byc oznaczona jako „strefa trzypunktowa" (Triple Zone). Wedlug wynalazku korozja materialu ognioodpornego zostaje zmniejiszona, gdyz uni¬ ka sie stalego styku miedzy materialami ognioodpornymi strefy anodowej i katodowej dwóch nastepujacych po sobie elektrod dwu¬ biegunowych, które tworza jedna komore elektrolityczna tak, ze ognioodporne warstwy wewnatrz elektrolizera, stykajace sie " elek¬ troda dwubiegunowa, sa zawsze oddzielone od wszystkich innych ognioodpornych warstw elektrolizera wielowannowego. Te inne ognio¬ odporne warstwy sa to materialy ognioodpor¬ ne, które etaczaja inne elektrody, lub ognio¬ odporna wykladzina wewnatrz wanny zawie¬ rajacej kapiel. W ten sposób uzyskuje sie to, ze wanna nie posiada potencjalu.Dwubiegunowe elektrody wykonane sa z grafitu, przynajmniej w ich czesci katodo¬ wej, tai: samo jak i konce elektrody katodo¬ we. Równiez nieprzerwane czesci anodowych elektrod koncowych poszczególnych rzedów, stanowiace lancuch, wykonane sa z grafitu.Z punktu widzenia budowy, w elektrolizerze wedlug wynalazku istnieja dwa rodzaje elek¬ trod; dwubiegunowe, stale elektrody posred¬ nie, które po bokach i w dolnym koncu a takze w razie potrzeby w swej górnej czesci, sa otoczone warstwa Ognioodpornego materia¬ lu, obojetnego wzgledem kapieli i elektrolizy tak, ze wolne pozostaja tylko te powierzchnie, które powinny byc czynne elektrolitycznie, to znaczy, te, które sa zwrócone do przeciwle¬ glych elektrod; jednoibiegunowe, polozone na koncu stale elektrody, które równiez po bo¬ kach, w dolnej czesci a takze w razie potrze¬ by w swej górnej czesci, sa otoczone warstwa obojetnego materialu ognioodpornego, który w tym wypadku pokrywa równiez i te po- - 3wierzchnie, która lezy naprzeciw aktywnej powierzchni anodowej lub katodowej.Takie powloki ognioodporne zapobiegaja zuzyciu boków i powierzchni podstawowej elektrod dwubiegunowych, a takze powierzch¬ ni tylnych elektrod koncowych, gdyz to zuzy¬ cie wystapiloby jako zjawisko uboczne elek¬ trolizy.Przez to, ze grubosc pokrytej dwubieguno¬ wej elektrody jest wieksza niz to odpowiada minimalnej wartosci wynoszacej okolo 20 do 30 cm straty elektryczne wywolane ubocz¬ nymi przeplywem pradu przez kapiel, poza ognioodpornym otoczeniem elektrod, sa ogra¬ niczone do minimum tak, ze mozna ich nie brac pod uwage.Elektrolitycznie czynne powierzchnie elek¬ trod dwubiegunowych, które sa zawieszone w opisany sposób, sa oplukiwane calkowicie przez kajpiel z roztopionych fluorków,. która znajduje sie we wspólnej wammie. Wanna ta jest wykonana z materialu nieprzenikalnego dla kapieli, na przyklad z wegla i posiada dno i sciany boczne pokryte materialem ognio¬ odpornym, który nie przewodzi pradu elek¬ trycznego (luib bardzo zle przewodzi) i który jest obojetny lub ipodlega korozji tylko w niewielkim stopniu, jak na przyklad azotek krzeimu w powiazaniu z weglikiem krzemu (np. wystepujacy pod nazwa handlowa „Re- frax" luib „Crystolon").Wanna moze posiadac z zewnetrznej strony oraz od spodu izolacje cieplna, aby elektroli- zer mógl byc utrzymywany w równowadze cieplnej. Wysoki poziom cieklej kapieli odpo¬ wiada polowie grubosci izolacyjnego materia¬ lu ognioodpornego, który pokrywa elektrode od góry. Ciagla czesc kazdej poszczególnej elek¬ trody dwubiegunowej zawieszona jest sztywno w sposób umozliwiajacy wymiane jednakze nie mozna jej przestawiac podczas pracy elek¬ trolizera, gdyz piec ten jest tego rodzaju, ze iiie wymaga zadnych urzadzen dla mechandicztnie- go nastawiania odlsjtepów miedzy elektrodami posrednimi w czasie trwania pracy. Odpo¬ wiednio do maipiecia materialów pieca lub maiterialów .znajdujacych sie w elektolizerze onaz stosownie do jego wymiarów utaymyiwany jesit odpowiedni minimalny odstep wynoszacy Mika cenitymetrów, miedzy powierzchnie bocz¬ na elekitnod 'dwubiegunowych a strona wew- nejtmzna wanny. Odstep miedzy dolna czescia elektrody a dnem wanny posiada minimalna wartosc kiUJku centymetrów, np. 5 cm. Pirzy utrzy¬ mywaniu tych minimalnych odstepów obojet¬ nosc kapieli znajdujacej sie w elekfcrolizerze, utrzymuje sie przy taikiej wantoscfi, ze mozna uniknac nadmiernej powierzchni dna oraz zibyt dluzej wysokosci elekffcmlizera, oraz nadmiernych strat wskiutek ubocznych dróg pradu elek¬ trycznego, a tym samym zmniejszyc koszty budowy i eksploatacji.Na górnej czesci elektrolizera wedlug wy¬ nalazku znajduje sie warstwa z materialu ognioodpornego, która izolujaca jest równiez pod wzigledem elektrycznym, a która jest po¬ kryta dalszymi warstwami z ognioodpornych materialów stanowiacych izolacje cieplna (na rysunku nie uwidoczniona). Dla doraznej kon¬ troli przebiegu elektrolizy, a takze dla wsa¬ dzania z boku (miedzy elektrody i wanne) da¬ jacych sie usunac opornosci elektrycznych, które stosuje sie przy uruchamianiu elektroli¬ zera przewidziane sa w nim pokrywy obser¬ wacyjne. Doprowadzenie pradu za pomoca szyn doprowadzajacych odbywa de wylacznie przy elektrodach koncowych kazdej serii lub lancucha przestrzeni elektrolitycznych luib e- lektrod W koncowe elektrody wprowadzane sa metalowe prety przewodzace prad, przy czym umieszczone sa one w taki sposób i posiadaja takie wymiary oraz tak sa umocowane, aiby straty na stykach byly mozliwie najmniejsze, a rozklad pradu elektrycznego na powierzch¬ nie czynne elektrolitycznie byl mozliwie równomierny i tego samego rodzaju. Prety te musza byc oczywiscie izolowane wzgledem wszystkich innych czesci elektrolizera oraz nie moga sie stykac z kapiela. Aby wyrównac zuzycie anodowe umocowanych elektrod moz¬ na postapic wedlug jednego z ponizszych spo¬ sobów: Okresowe uzupelnienie elektrod od strony kapieli za pomoca anodowych listew weglowych, które po ich prawie zupelnym zuzyciu moga byc wymieniane, a które sa przyciskane przez hydrostatyczne cisnienie kajpieli do powierzchni anodowych zakrzywio¬ nych do dolu. Jako górny zderzak sluzy po¬ krywajaca warstwa z materialu ognioodporne¬ go, która umieszczona jest wyzej niz po¬ wierzchnia anodowa poszczególnej elektrody; (uzupelnienie anodowe w sposób ciagly przez staly weglowy material anodowy, który dopro¬ wadzany jest okresowo lub . w sposób ciagly z góry np. przez szyb z .materialu ognioodpor¬ nego. Warstwa sluzaca jako uzupelnienie ano- _ 4 _dowe jest zatrzymywana przy swym dolnym koncu (lub dolnym brzegu) przez cokól z materialu i bedzie jeszcze blizej opisana; periodyczne anodowe uzupelnienie przy zasto¬ sowaniu gazowego weglowodoru jak np. me¬ tan, który jest wprowadzany do strefy anodo¬ wej pod malym cisnieniem np. za pomoca pre¬ tów inosnych, które w tym wypadku posiadaja ksztalt rurowy i jednoczesnie sluza do zawie¬ szenia dwubiegunowych elektrod (luib anod koncowych). Przy pateachodzendu pirziez pory elektrody dwubiegunowej lub graniczacej z nia warstwy kapieli, gaz ten ulega rozkla¬ dowi i na powierzchni lub w graniczacej war¬ stwie kapieli tworzy warstwe z gabczastej sa¬ dzy, która jest uzywana podczas elektrolizy.Aluminium, które wydziela sie na katodo¬ wej powierzchni wanny elektrolitycznej, scie¬ ka najpierw po katodzie do dolu, a nastepnie przez wolna wastwe kapieli przedostaje sie na dno wanny zawierajacej te kapiel.Cyrkulacja kapieli (szczególnie w kierunku przeciwnym do pradu elektrycznego) zachodzi poprzez wolne przestrzenie posrednie miedzy scianami (lacznie z dniem) kazdej wanny. -l elektrodami, które w tym celu sa zawieszo¬ ne. Z tym wyjatkiem uklad cyrkulacji kapieli jest podobny do ukladu jaki jest opisany w .niemieckim opisie patentowym Nr m 30696 VI/40 c.Elektrolizer wedlug wynalazku uwidocznio¬ ny jest na rysunku, na którym fig. 1 uwidacz¬ nia rzut poziomy calej polówki elektrolizera w ukladzie lancuchowym, oraz czesc drugiej polowy lancucha wanien, fig. T— przekrój podluzny przez szereg wanien elektrolizera w ukladzie lancuchowym fig. 1, który zawiera równiez komore dla dostarczania tlenku glino¬ wego, jednakzenie posiada urzadzenia do pod¬ noszenia kapieli, fig. 3 — przekrój poprzeczny elektrolizera w ukladzie lancuchowym wedlug fig. 1 i 2, który posiada szyby 'umieszczone przy centralnej scianie wzdluznej sluzace do spustu wytworzonego aluminium, fig. 4 — przekrój poprzeczny elektrolizera w ukladzie lancuchowym o odmiennej konstrukcji, w któ¬ rym centralna sciana wzdluzna posiada szyby z przelewem oraz wspólny pojemnik zbiorczy, który sluzy do zbierania aluminium wytworzo¬ nego we wszystkich rzedach wanien, fig. 5 — przekrój poprzeczny elektrody dwubieguno¬ wej, posiadajacej perforowane rury, których otwory sluza do wprowadzania metanu dla uzupelnienia zuzycia anody, a fig. 6 — widok perspektywiczny czesci zmodyfikowanego elektrolizera wedlug wynalazku, w którym dla wiekszej jasnosci usunieto sciane przednia elektrolizera oraz cala pokrywe.Na fig. 1 i 2 uwidoczniona jest wanna 1 wy¬ konana z materialu weglowego, zawierajaca kapiel elektrolityczna. Cala powierzchnia we¬ wnetrzna wanny wylozona jest warstwa ognio¬ odporna 2. Kierunek przeplywu kapieli jest zaznaczony strzalka B, natomiast kierunek pradu elektrycznego podany jest przez strzalke E. Wanne 1 chroni od strony zewnetrznej plaszcz izolacji cieplnej 3, Jak widac z fig. 2 i 3 dwubiegunowe elek¬ trody 4 sa zawieszone sztywno na drazkach nosnych 7, które sa przymocowane do wzdluz¬ nych elementów podtrzymujacych 17 (fig. 2, 3).Drazki sa przymocowane do elementów 17 za pomoca czesci 79, którymi moga byc np. trzpie¬ nie (fig. 2, 3, 4) lub kolnierze (fig. 6). Kazdy drazek 7 jest izolowany elektrycznie przez izo¬ lator 20 wzgledem swej belki nosnej. Belki 11 sa izolowane przez izolatory 18 wzgledem po¬ zostalej czesci elektrolizera.Polozone na koncach, jednobiegunowe elek¬ trody 4 bis posiadaja urzadzenia dla dopro¬ wadzania pradu. Oba koncowe prety doprowa¬ dzajace prad 14 i 15 (fig. 1) oraz centralne prety przesylajace prad 9 jak równiez lacza¬ ce prety doprowadzeniowe 28 przy zewnetrz¬ nych koncach elektrolizera w ukladzie lancu¬ chowym, sluza, jak widac z fig. 1, do zawie¬ szenia jednobiegunowych elektrod 4 bis.Przy postaci wykonania przedstawionej na fig. 2, 3 i 4 zuzywajaca sie czesc anodowa 5 kazdej elektrody, doprowadzana jest z góry przez szyb (nie uwidoczniony na rysunku). Za¬ równo dwubiegunowe elektrody 4 jak równiez polozone na koncach jednobiegunowe elektro¬ dy 4 bis, pokryte sa ognioodporna powloka, która jest obojetna wzgledem kapieli, oraz wzgledem dzialania elektrolizy. Powloka ta sklada sie z powlok bocznych 6, powlok plasz¬ czyzn podstawowych 22, powloki górnej 43, oraz z powlok bocznych 21 jednobiegiunowych elektrod 4 bis polozonych na koncach (fig. 2).Powloki te sa przymocowane do weglowego materialu (np. grafitu) elektrody za pomoca (rowków na jaskólczy ogon, a w razie potrzeby za pomoca masy klejacej na bazie paku 34, stosowanymi miedzy powloka a stala elektroda.W wykonaniu przedstawionym na fig. 2, 3, 4 i 6, znajduje zastosowanie dodatkowa war¬ stwa z ognioodpornego materialu o wlasci-wosciach izolacji cieplnej (nie przedstawiona na rysunku), która jest umieszczona na powlo¬ kach 43, a która sluzy równiez jako prowadze¬ nie dla zuzywajacej sie czesci anodowej 5.W wypadku elektrolfzera wedlug fig. Ii2 dostarczanie tlenku glinowego nastepuje w sposób pól ciagly, za pomoca pomiarowego urzadzenia doprowadzajacego 8 az poza stre¬ fy elektrolizy. Podniesienie kapieli z dolnej komory 10 do wyzszej komory 11 nastepuje w znany sposób.Na fig. 5 jest przedstawiona dwubiegowa elektroda 35, która jest zawieszona nie za po¬ moca preta/ lecz za pumoca rury 36 przez któ¬ ra wprowadzany jest metan do elektrody w poblizu czynnej powierzchni anodowej. Pod niewielkim cisnieniem metan opuszcza otwo¬ ry 37, przenika przez pory weglowej warstwy materialu, który oddziela otwory od kapieli, nastepnie rozklada sie pod wplywem tempe¬ ratury i na powierzchni anodowej lub w gra¬ ni czaicej warstwie kapieli tworzy gabczasta warstwe sadzy 40, która ulega zuzyciu. Czesc sipodnia i boki elektrody 35 sa chronienie przez warstwe ognioodporna 39, która jest obojetna wzgledem kapieli oraz wzgledem dzialania elektrolizy, i otoczona jest wokól swej górnej czesci i ponizej zwierciadla roztopionej kapie¬ li 42 przez ognioodporne listwy 38.Jak widac z fig. 1, 3 i 4 centralne sciany wzdluzne 12, wykonane z materialu ogniood¬ pornego, posiadaja pionowe szyby 13 na wy¬ tworzony metal, przy czym szyby te posiadaja pokrywy 21 nie przedstawione na fig. 1. Metal Wytworzony w poszczególnych wannach jest doprowadzany do odpowiedniego szybu za po¬ moca poszczególnych rynien 25 posiadajacych odpowiednie wymiary i umieszczonych w dnie Wanny. Rynny 25, które pod kazda przestrze¬ nia elektrolityczna 76 posiadaja odpowiednio nachylone dno, sa polaczone przez przewody 26 z szybami 13. Poniewaz czesc wytworzone¬ go metalu, chociaz bardzo niewielka porywa¬ na jest przez strumien kapieli, wiec przewi¬ dziana jest dodatkowa rynna 25 bis, która j^st umieszczona po ostatniej przestrzeni elektroli¬ tycznej 16 (w kierunku cyrkulacji kapieli) kaz¬ dej serii wanien (komór) elektrolitycznych.Rynna 25 bis uchodzi tak samo i w ten spo¬ sób jak rynny 25 do szybu.Na fig. 2 jest przedstawiony caly elektroli- zer zamkniety w swej górnej czesci warstwami izolacji cieplnej i elektrycznej 23 wykonany¬ mi z materialu ognioodpornego, przy czyim istnieja pokrywy 24 chroniace kapiel od ota¬ czajacej atmosfery.Jak widac z fig. 4, szyby 13 sa polaczone przez przewód 29 z nachylona rynna 25, oraz posiadaja przelew 33, który sluzy do tego, aby wpuszczac wytworzone aluminium do prze¬ strzeni 31 przynaleznej do kazdego rzedu ko¬ mór. Aluminium 30, które zbiera sie w tej przestrzeni 31 moze byc odprowadzone w kaz¬ dej chwili bez przerywania pracy elektroli- zera, nalezy tylko przed tym zdjac pokrywe 32.Elektrolizer wedlug niniejszego wynalazku moze posiadac jedna lub wiecej cech znanych elektrolizerów wielowamnowych do elektroli¬ zy tlenku glinu (aluminium), które byly opisa¬ ne i zastrzezone w niemieckich opisach paten¬ towych Nr m 25809 VI/40c, m 29129 vr/40c, m 30595 VI/40c, m 34731 VI/40c, m 31239 VI/40c, m 38540/40 c, m 36254 I A/59a, m 36335 VJa/40c, 1.118.077, 1.045.987, i m 36541 VI/40 c, oraz po¬ laczenie tych cech z cechami francuskiego opisu patentowego Nr 1.197.645 i przynalezny¬ mi patentami dodatkowymi. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Elektrolizer do wytwarzania aluminium przez elektrolize stopionych soli, znamien¬ ny tym, ze posiada elektrody, które sa umo¬ cowane lub zawieszone na izolujacych czes¬ ciach konstrukcyjnych, przy czym te czesci znaijduja sie calkowicie na zewnatrz elek¬ trolizera lub stykaja sie z elektrolizerem tylko poprzez takie czesci, które nie styka¬ ja sie z kapiela elektrolityczna, natomiast wnetrze elektrolizera oraz powierzchnie elektrod, które nie powinny byc czynne elektrolitycznie, sa pokryte ognioodpornym materialem izolujacym elektrycznie, który jest obojetny wzgledem kapieli elektrolity¬ cznej, a elektrody, przynajmniej do naj¬ wiekszego z mozliwych do uzyskania po¬ ziomów cieklej kapieli, utrzymywane sa w oddaleniu od wewnetrznej strony elektroli¬ zera, przy czym zadna z anodowych czesci poszczególnych elektrod, które stykaja sie z kapiela elektrolityczna ani przez ognio¬ odporna powloke, ani bezposrednio, nigdy nie znajduje sie w bezposrednim polacze¬ niu elektrycznym z katodowa czescia ja¬ kiejs innej elektrody lub z konstrukcja wanny.

2. Elektrolizer wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jego dno ponizej kazdej przestrze¬ ni elektrolitycznej posiada rynny miedzy kazda para elektrod, sluzace do zbierania wytworzonego metalu, do których to ry¬ nien metal ten scieka i przez przewód od¬ prowadzeniowy oraz odpowiedni przelew, przedostaje sie do komory zbiorczej we wnetrzu elektrolizera.

3. Elektrolizer wedlug zastrz. 1 lub 2, 'zna¬ mienny tym, ze ognioodporny material izo¬ lacyjny umocowany jest za pomoca rowko¬ wych polaczen oraz srodków wiazacych.

4. Elektrclizer wedlug zastrz. 1 — 3, znamien¬ ny tym, ze doprowadzenia pradu do elek¬ trod koncowych sluza jako elementy na których sa zawieszone pozostale elektrody.

5. Elektrolizer wedlug zastrz. 1 — 4, znamien¬ ny tym, ze elektrody dwubiegunowe oraz elektrody koncowe, jak równiez wanna, sa wykonane z materialu weglowego, a powlo¬ ka ma elektrodach i na wannie sklada sie z ognioodpornego materialu na bazie azoitiku krzemu zwiazanego z weglikiem kmzernu lub przynajmniej w odniesieniu do caesci anodowej elektrod z miateniialu na baizie azotku borowego. ¦U. Elektrolizer wedlug zastrz. 1 — 5, znamien¬ ny tym, ze posiada izolacje cieplna sklada¬ jaca sie z nieprzewcdnej powloki i pokry¬ wy uniemozliwiajacej dostep powietrza do kapieli elektrolitycznej. '7. Elektrclizer wedlug zastrz. 1 — 6, znamien¬ ny tym, ze. odstep miedzy elektrodami i wanna zalezy od napiecia elektrycznego, od materialów elektrolizera lub materialów znajdujacych sie w nim, oraz od wymiarów elektrolizera i wynosi okolo 5 cm. 8- Elektrolizer wedlug zastrz*. 1 — 7, znamien¬ ny tym, ze posiada koncowe anody oraz elektrody dwubiegunowe, które posiadaja warstwe anodowa odnawiana przez uzupel¬ nienie w sposób ciagly lub okresowy, przy czym warstwa ta jest odsunieta od wne¬ trza elektrolizera i znajduje sie w strefie przeznaczonej na kapiel elektrolityczna a po bokach i przy spodzie chroniona jest przez ognioodporna rame wychodzaca ze stalej elekibnody, przy ozym przewidtfiaine sa srodki do wprowadzania uzupelnienia, któ¬ re odizolowane sa od siebie i od konstruk¬ cji elektrolizera w strefie okreslonej dla kapieli elektrolitycznej. 9. Elektrolizer wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze uzupelnienie warstwy anodowej stanowi gazowy weglowodór, a w dnach elektrod wywiercone sa slepe kanaly siega¬ jace prawie co aktywnej powierzchni ano¬ dowej dla wprowadzania gazowego weglo¬ wodoru do kapieli przez pory w elektro¬ dach, przy (zym rury doprowadzajace we¬ glowodór zamocowane sa na stale w tych kanalach. 10. Elektrolizer wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze rury stanowia elementy nosne dla elektrod lub stanowia czesci, na których zawieszone sa te elektrody. 11. Elektrolizer wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze uzupelnianie warstwy anodowej odpowiednio do zuzycia, nastepuje od gó¬ ry przez postepujace progresywne dopro¬ wadzanie przez odpowiednie prowadnice szybowe, przy czym ochronne powloki po bokach i na dnie warstwy, stanowia pro¬ wadnice boczne wzglednie cokól odbojowy dla utrzymywania warstwy. 12. Sposób otrzymywania aluminium przy za¬ stosowaniu elektrolizera wedlug zastrz. 1 — 11, znaimienny tym, ze w elektrolizerze ka¬ piel elektrolityczna jest wprawiana w jed¬ nokierunkowy ruch cyrkulacyjny odbywa¬ jacy sie miedzy bokami i scianami elek¬ trod i elektrolizera oraz miedzy spodami elektrod a dnem wanny, przeciwnie do kie¬ runku pradu elektrycznego. Montecatini Socie ta. Generale per F Industria. M i n e r a ri a , e Chimica, Giuseppe de Varda Zastepca: mgr Józef Kaminski rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 47640 Ark. 1 £ \t- f L ib,s njjtmikjyMLmi -m mii—|iiii \\\ \\\ '\\\ '\\\ '\\\ -mi r o o1 ó o o o o o o o o o Ifl I fig ^Do opisu patentowego nr 47640 Ark. 2 w m JwL \u]Xfj f/4.4Do opisu patentowego nr 47640 Ark. 3 fy.S 1582. RSW „Prasa", Kielce. -CA PL