PL76067B1 - Protected electrode lead for use in a corrosive environment[au4607272a] - Google Patents

Protected electrode lead for use in a corrosive environment[au4607272a] Download PDF

Info

Publication number
PL76067B1
PL76067B1 PL15762172A PL15762172A PL76067B1 PL 76067 B1 PL76067 B1 PL 76067B1 PL 15762172 A PL15762172 A PL 15762172A PL 15762172 A PL15762172 A PL 15762172A PL 76067 B1 PL76067 B1 PL 76067B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
sleeve
lead
electrode
corrosive
gas
Prior art date
Application number
PL15762172A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Aluminum Company Of America Pittsburgh Pennsylvania Ver St V Am
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 Aluminum Company Of America Pittsburgh Pennsylvania Ver St V Am filed Critical Aluminum Company Of America Pittsburgh Pennsylvania Ver St V Am
Publication of PL76067B1 publication Critical patent/PL76067B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02Electrodes; Connections thereof
    • C25C7/025Electrodes; Connections thereof used in cells for the electrolysis of melts
    • 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
    • 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
    • C25C3/12Anodes
    • C25C3/125Anodes based on carbon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/26Lead-in insulators; Lead-through insulators
    • H01B17/30Sealing

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)
  • Discharge Heating (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Description

Uprawniony z patentu: Aluminum Company of America, Pittsburgh (Stany Zjednoczone Ameryki) MKP C22d 3/02 C22d 3/12 Int. Cl.2 C25C 7/02 C25C 3/12 CZYiELNIAf Zespól elektrodowy do pracy w atmosferach korozyjnych a zwlaszcza w elektrolizerach do otrzymywania metali Przedmiotem wynalazku jest zespól elektrodowy do pracy w atmosferach korozyjnych a zwlaszcza w elektrolizerach do otrzymywania metali, korzystnie aluminium z chlorku glinowego rozpuszczonego w kapieli roztopionych soli jednego lub kilku halogenków metali alkalicznych majacych wyzszy potencjal rozkladowy niz chlorek glinowy.Od dawna zdawano sobie sprawe z potencjalnych korzysci wynikajacych ze stosowania chlorku glinowego jako surowca przy elektrolitycznej redukcji aluminium. Zastosowanie chlorku glinowego jako surowca przy elektrolitycznej metodzie otrzymywania aluminium na skale przemyslowa wymagalo rozwiazania szeregu problemów. Jednym z najwazniejszych problemów przez dluzszy czas nierozwiazanym byl problem odprowadza¬ nia i doprowadzania pradu do i z elektrod umieszczonych wewnatrz ogniw elektrolitycznych i pieców stosowa¬ nych w procesie redukcji, których elektrody i przewody moglyby wytrzymywac dzialanie skladników korozyj¬ nej atmosfery to jest chlorku glinowego zawartego w kapieli oraz gazowego chlorku. Elektrody w tego typu elektrolizerach siegaja do kapieli soli stopionych i stykaja sie z nia, dla przewodzenia pradu elektrycznego przez kapiel. Czlony doprowadzajace sluza do polaczenia elektrod z przewodami obwodów znajdujacych sie na zewnatrz ogniwa elektrolizera.Czlony doprowadzajace elektrody ogniwa moga byc wykonane z metalu przewodzacego prad elektryczny takiego jak miedz, ale wykonane z takiego metalu ulegaja korozyjnemu dzialaniu kapieli i gazowego chlorku przy temperaturach roboczych ogniwa oraz szybko sie zuzywaja. Poniewaz temperatura topnienia aluminium wynosi okolo 660°C, ogniwa elektrolityczne stosowane przy wytwarzaniu aluminium z chlorku glinowego pracuja zwykle w temperaturze okolo 700°C. Nie znany jest dotad metal, który w temperaturze powyzej 550°C wytrzyma korozyjne dzialanie chlorku dluzej niz kilka tygodni. Czlony doprowadzajace moga byc równiez wykonywane z niemetalicznych materialów przewodzacych takich jak grafit, lecz aby zapewnic przewodzenie pradu o wymaganym natezeniu oraz maly spadek napiecia musza posiadac niewspólmiernie duze wymiary iw zwiazku z tym odprowadzaja nadmierna ilosc ciepla z ogniwa. Zbyt male wymiaryrczlonów doprowadzaja¬ cych wykonanych z grafitu dajace nizsze straty ciepla, powoduja natomiast niepozadanie duzy spadek napiecia.2 76 067 Celem wynalazku jest zastosowanie nieprzepuszczalnej tulei grafitowej o zwartej strukturze umieszczonej wokól czlonu doprowadzajacego i siegajacych do wnetrza elektrody. Cel zostal osiagniety przez skonstruowanie zespolu elektrodowego stosowanego w atmosferach korozyjnych, zawierajacego co najmniej jeden elektrycznie przewodzacy czlon doprowadzajacy, siegajacy do tej atmosfery, który jest wykonany z materialu podatnego na wplyw korozji z nieprzepuszczalna, przewodzaca tuleja usytuowana wokól co najmniej czesci czlonu doprowa¬ dzajacego i zabezpieczajaca przed przedostaniem sie atmosfery korozyjnej do czlonu doprowadzajacego instala¬ cje utrzymujaca wokól czlonu doprowadzajacego ochronna warstwe plynu lub gazu obojetnego w stosunku do materialu nieprzepuszczalnej tulei i czlonu doprowadzajacego i o cisnieniu wystarczajacym dla uniemozliwienia kontaktu atmosfery korozyjnej z czlonem doprowadzajacym oraz uklad chlodzenia czlonu doprowadzajacego co najmniej na czesci jego dlugosci, dla zestalania materialów korozyjnych przed zetknieciem sie z czlonem doprowadzajacym.Tuleja grafitowa siega do wnetrza korpusu elektrody obejmujac czlon doprowadzajacy wewnatrz elektrody i wewnatrz elektro Iizera. W ten sposób wszelkie skladniki kapieli lub gazowy chlor majace tendencje przenikania przez elektrode do metalowego czlonu doprowadzajacego przechodzacego przez scianke elektrolizera, zostaja zatrzymane przez nieprzepuszczalna tuleje.Zgodnie z wynalazkiem stosuje sie równiez dowolne znane elementy do tworzenia warstwy ochronnego gazu obojetnego wokól ulegajacego korozji czlonu doprowadzajacego o niskiej* opornosci, który przechodzi przez scianke elektrolizera [konczy sie wewnatrz znajdujacego sie w tym elektroi izerze elementu elektrodowego, przy czym cisnienie gazu w tym plaszczu powinno byc wystarczajaco wysokie aby nie dopuszczac korozyjnych skladników gazowych do zetkniecia sie z czlonem doprowadzajacym. Zastosowanie warstwy gazu obojetnego umozliwia wykrycie uszkodzen zespolu doprowadzajacego natychmiast po ich zaistnieniu. Wynalazek obejmuje wieloczesciowy zespól elektrodowy skladajacy sie z podluznej przewodzacej tulei umieszczonej wokól niezalez¬ nie chlodzonego czlonu doprowadzajacego, o niskiej opornosci, który przechodzi przez scianke ogniwa i siega do wnetrza znajdujacej sie w ogniwie elektrody oraz z tulei izolacyjnej otaczajacej w pewnym odstepie tuleje przewodzaca i czlon doprowadzajacy w ten sposób, ze tworzy ona pierscieniowa bariere uniemozliwiajaca przenikanie plynów korozyjnych.Podczas pracy ukladu kontakt materialu o wysokiej przewodnosci podatnego na korozje, z przewodzaca wykladzina ogniwa jest unikany, jesli nie calkowicie wykluczony, przez prowadzone selektywne schladzanie ¦ przenikajacej substancji korozyjnej w miejscach oddalonych od wykladziny ogniwa, przy czym zastosowane uszczelnienia i dlawice pomagaja w utrzymywaniu niskiej temperatury chlodzonego czlonu doprowadzajacego.Korzystne jest uzyskanie ukladu elektrodowego, który jest skutecznie zabezpieczony przed przenikaniem korozyjnych plynów, obecnych w czasie elektrolitycznej redukcji aluminium z chlorku glinowego rozpuszczone¬ go w kapieli stopionych halogenków z czym wiaze sie znaczne wydluzenie zywotnosci ogniwa. Korzystne jest uzyskanie prostego sposobu wykrywania uszkodzen ukladu elektrodowego spowodowanego przeniknieciem dzialajacego korozyjnie plynu w poblize czlonu doprowadzajacego o wysokiej przewodnosci. Korzystne jest zgodnie z wynalazkiem takze rozwiazanie jednego z wielu problemów, które dotychczas hamowaly zastosowanie chlorku glinowego, jako surowca wyjsciowego przy ekonomicznej i wydajnej produkcji aluminium na drodze elektrolitycznej.Przedmiot wynalazku jest zilustrowany w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zespól elektrodowy w przekroju podluznym, fig. 2 — zespól elektrodowy w przekroju oznaczonym linia II—II na fig. 1.Zespól elektrodowy 10 jest usytuowany w scianie elektrolizera (nie pokazanego na rysunku) przeznaczone¬ go do produkcji metalicznego aluminium. Sciana, która jest uwidoczniona tylko fragmentarycznie, stanowi czesc obudowy elektrolizera zawierajaca stosunkowo gruba warstwe ogniotrwala 12 izolujaca cieplnie oraz zewnetrzna warstwe metalowa 13 uziemiona, przewodzaca prad elektryczny. Sciana elektrolizera otacza wysoce korozyjny osrodek jaki wystepuje na przyklad podczas elektrolizy chlorku glinowego rozpuszczonego w kapieli stopionych halogenków, takich jak halogenki jednego lub kilku metali alkalicznych, stosowanych przy produkcji metaliczne¬ go aluminium. Korozyjnie dzialajace plyny, które sa obecne w stopionej kapieli oraz wytwarzajacy sie podczas procesu analizy gazowy chlor, dzialaja silnie korozyjnie na metale zwlaszcza przy podwyzszonych temperaturach spotykanych podczas pracy ogniw.Zespól elektrodowy 10 sklada sie z glównego elementu 14 elektrodowego umieszczonego wewnatrz elektrolizera i wystawionego na wplyw korozji otoczenia oraz z co najmniej jednego czlonu doprowadzajacego 16 wykonanego z materialu o niskiej opornosci elektrycznej korzystnie w formie metalowego preta przechodza¬ cego przez sciane ogniwa. Czlon doprowadzajacy 16 jest usytuowany w tulei 20, która jest z materialu nieprzepuszczajacego plynów i gazów znajdujacych sie wewnatrz elektrolizera, lecz przewodzacy prad elektrycz¬ ny, materialu takiego jak grafit o zwartej strukturze. Tuleja 20 siega do wnetrza otworu 18 w glównym elemencie elektrodowym 14 i przechodzi na zewnatrz przez scianke elektrolizera.76 067 3 Korzystnie jest stosowac tuleje wykonana z grafitu i pokryta grafitem pirolitycznym. Grafit pirolityczny jest postacia wegla osadzajacego sie w postaci pary wytwarzanego podczas pirolizy tj. termicznego rozkladu gazów zawierajacych wegiel. Atomy wegla z par gazu osiadajacych na powierzchni (która w tym przypadku stanowi zewnetrzna powierzchnia grafitowej tulei) tworza warstwy atomów wegla skierowanych równolegle do powierzchni. Warstwy charakteryzuja sie wysokim stopniem zorientowania krysztalów oraz wysoka czystoscia weg(*irt*orza prawie, lub calkowicie, nieprzepuszczalna powloke.Cteferonna tuleja 20 zgodnie z wynalazkiem ma powloke z grafitu pirolitycznego (lub calkowicie wykonana z grafitu* meprzepuszczajaca plynów i gazów znajdujacych sie w ogniwie elektrolitycznym. Moga byc równiez stosowane inne materialy przewodzace prad elektryczny i jednoczesnie nieprzepuszczalne, korzystnie grafit z porami wypelnionymi smola, zywicami lub innymi materialami, które po wypaleniu pozostawiaja wegiel w porach grafitu. Dla uzyskania dobrego kontaktu elektrycznego wymiary wewnetrzne tulei 20 i zewnetrzne wymiany czlonu doprowadzajacego 16 sa tak dobrane, aby tuleja 20 stykala sie szczelnie z czlonem dopiuweilujacym 16. Takie szczelne dopasowanie zapewnia dobry kontakt elektryczny pomiedzy czlonem doprowadzajacym 16 i tuleja 20.W podobny sposób mozna uzyskac dobra przewodnosc pomiedzy glównym elementem elektrodowym 14 a tuleja 20 przez pasowanie na wcisk obu tych elementów. Tuleja 20 oraz otwór 18 moga miec ksztalt stozkowy zbiezny w kierunku korpusu elementu elektrodowego 14 co pozwala na latwiejszy montaz i demontaz tulei 20.Tuleja 20 obejmuje czesc czlonu doprowadzajacego 16 znajdujaca sie wewnatrz glównego elementu elektrodowego 14 i jest na koncu zamknieta (fig. 1). Tuleja 20 jest otwarta na drugim koncu i obejmuje tylko czesciowo czlon doprowadzajacy 16 otoczony glównym elementem elektrodowym 14. Pomiedzy czlonem doprowadzajacym 16, a wewnetrzna powierzchnia zamknietego dna tulei 20 jest wolna przestrzen 21 (fig. 1).Glówny element elektrodowy t4, opiera sie o wewnetrzna powierzchnie izolujaca 12 sciany elektrolizera i moze miec taki wymiar, ze bedzie pokrywal pewna powierzchnie sciany. W takim przypadku moga byc zastosowane liczne zespoly elektrodowe z pojedynczymi glównymi elementami elektrodowymi 14 w celu zmniejszenia opornosci przez skrócenie drogi przeplywu pradu przez glówna elektrode podczas doprowadzania pradu do niej, jesli to jest anoda, lub odprowadzania pradu, jesli to jest katoda.Czesc tulei 20 przechodzaca przez sciane elektrolizera jest umieszczona w tulei izolacyjnej 23 osadzonej w otworze w scianie ogniwa. Pomiedzy tuleja 20 i tuleja izolacyjna 23 istnieje pierscieniowa przestrzen 24.Szczelne dopasowanie pomiedzy tulejami 20 i 23 jest w zasadzie niemozliwe poniewaz material tulei izolacyjnej 23 korzystnie krzemionkowy lub kwarcowy nie daje sie latwo obrabiac w celu uzyskania takiego dopasowania a ponadto tuleja 20 ma nieco wiekszy wspólczynnik rozszerzalnosci niz tuleja izolacyjna 23. Ponadto korzystnym jest aby obie tuleje byly luzno do siebie dopasowane w celu latwego montazu i demontazu. Tuleja izolacyjna 23 nie tylko izoluje elektrycznie przewodzaca tuleje 20 i czlon doprowadzajacy 16 od uziemionej oslony 13 metalowej sciany ale jednoczesnie tworzy wraz z tuleja 20 bariere dra przeplywu plynów korozyjnych.WeleJctrolbarce, w którym istnieje wysoce korozyjne srodowisko gazowe * riakle, skladniki znajdujace sie wtym srodbwnfru przenikaja przez glówna elektrode T4 na skutek wlasciwej: jej porowatosci i praedoilaja sie przez: iwejaca fe* polaczenia ze sciana elektrolizera stykajac sie z umieszczonymi wewnatrz przewodami dopwmetfeejacymi Podprowadzajacymi prad. Tak wiec bez zabezpieczenia czlonu doprowadzajacego 16 wykonanego z metalu o niskiej opornosci skladniki korozyjne moga przeciekac wzdluz powierzchni styku pomiedzy warstwa izolujaca 12 sciany elektrolizera a korpusem glównego elementu elektrodowego 14 i stykac sie z czlonem doprowadzajacym 16.Czlon doprowadzajacy 16 jest dokladnie zabezpieczony przed dzialaniem otoczenia korozyjnego nieprze¬ puszczalna tuleja 20. Tuleja 20 zatrzymuje wszelkie ciecze i gazy przenikajace do wnetrza elektrody lub do przestrzeni pomiedzy elektroda a sciana elektrolizera. Dzieki temu uzyskuje sie znaczne przedluzenie zywotnosci czlonu doprowadzajacego 16.Przy zastosowaniu tulei zgodnie z wynalazkiem przenikanie skladników korozyjnych jest zmniejszone do takiego stopnia, ze czlon doprowadzajacy 16 moze pozostac zasadniczo w dobrym stanie przez bardzo dlugi okres czasu na przyklad przez kilka lat W ten sposób trwalosc czlonu doprowadzajacego 16 bedzie oóptmmMm h* bfdszie zblizona do czasu pracy elektrolizera pomiedzy normalnymi jego wylaczeniami zpnrdukcft dokonywanych weekr kontroli i naprawy. Tak wiec jakakolwiek konserwacje, której czlon dorHrwarTrajety 16 zatapfieczonp wedlug wynaiazku* moze byc przeprowadzane w czasie normalnego wylacze¬ nie elefctrotoar* z pracy. Stozkowy ksztalt tuM 20 pozwala równle* na wyjecie cotejo zespolu elektrodowego rwymiana apprzed wylac2*ci»errt z pracy celeop ataktrclteera.Zgodnie zwynetekiern, wokól podatnego na korozje czlonu doprowadzajacego t6 utrzymuje sie warstwa obojetnego plynu, tub gazu, który nie reaguje chemicznie z materialem czlonu doprowadzajacego 16 i tulei 204 76 067 Xm oraz uniemozliwia kontakt korozyjnych skladników plynu z czlonem doprowadzajacym 16. W tym celu czlon doprowadzajacy 16, ma otwór 28, przebiegajacy przez cala dlugosc czlonu, oraz szereg malych rowków 30 na obwodzie siegajacych od zewnetrznego konca czlonu doprowadzajacego 16 do sciany elektrolizera. Gaz korzystnie azot, jest doprowadzany z zewnetrznego zródla 26 przez kanal 28 do przestrzeni 21 a nastepnie przez rowki 30 do przestrzeni pomiedzy wewnetrzna powierzchnia tulei 20 a zewnetrzna powierzchnia czlonu doprowadzajacego 16, poniewaz nawet przy pasowaniu na wcisk powierzchnie te beda wystarczajaco chropowate by miedzy nimi utworzyla sie cienka warstewka gazu. Rowki 30 sa wystarczajaco male i nie wplywaja niekorzystnie na kontakt elektryczny pomiedzy tuleja 20 i czlonem doprowadzajacym (fig. 2). Powierzchnie czlonu doprowadzajacego 16 i tulei 20 beda zwykle wystarczajaco chropowate dla umozliwienia przedostania sie gazu pomiedzy te dwie powierzchnie a taka szorstkosc lub chropowatosc moze byc sztucznie zwiekszona w celu zwiekszenia skutecznosci dzialania ochronnej warstewki gazu. Czlon doprowadzajacy 16 moze byc z materialu majacego naturalne lub sztucznie wytworzone pory.Utrzymywanie warstewki gazu przy odpowiednim cisnieniu przeciwdzialajacej korozyjnemu dzialaniu plynów mozna uzyskac przez wytworzenie cisnienia, które zapewni jednokierunkowy przeplyw gazu od czlonu doprowadzajacego 16 na zewnatrz, poprzez pory w tulei 20 i glównym elemencie elektrodowym 14 w mozliwie minimalnej ilosci, tak aby straty gazu byly niewielkie lub zadne. W tym przypadku tuleja 20 otacza caly czlon doprowadzajacy 16 i jest na koncu zamknieta. Jednakze nawet przy pewnym wyplywie na zewnatrz gazu ochronnego, na przyklad w przypadku pekniecia tulei 20 elektrodowej lub glównego elementu elektrodowego 14 przeplyw zawsze bedzie nastepowal w kierunku od czlonu doprowadzajacego 16 i zawsze bedzie uniemozli¬ wial przedostanie sie cieczy powodujacej korozje zabezpieczajac tym samym metal czlonu doprowadzajacego 16 od korozyjnie dzialajacych plynów. Cisnienie gazu zabezpieczajacego musi byc wieksze niz cisnienie istniejace wewnatrz elektrolizera. Pozwala to na stosowanie niezbyt kosztownych urzadzen niskocisnieniowych dla doprowadzania gazu ochronnego do zespolu elektrody, jak równiez pozwala na stosowanie niekosztownych zespolów uszczelniajacych przy koncu tu'ei 20 przechodzacym poprzez sciane elektrolizera.Opisany gazowy sposób ochronny dziala równiez jako wskaznik sygnalizujacy uszkodzenia wewnatrz elektrolizera oraz uszkodzenia zespolu elektrodowego. Wyrazniejsze zmiany cisnienia lub przeplywu gazu zaobserwowane na manometrze 31 lub przeplywomierzu 31A wskazuja awarie elektrolizera lub zespolu elektrodowego. Mierniki te zapewniaja ciagle wskazania wysokosci cisnienia panujacego w ukladzie oraz wydatek przeplywu gazu.W celu zamontowania zespolu elektrodowego w scianie elektrolizera i uzyskania skutecznego uszczelnienia pomiedzy tulejami 20 i 23 oraz sciana elektrolizera, jak tez pomiedzy tuleja 20 i czlonem doprowadzajacym 16 stosuje sie uklad uszczelniajacy oznaczony ogólnie odnosnikiem 32 (fig. 1).Uklad uszczelniajacy 32 izoluje jednoczesnie tuleje 20 i czlon doprowadzajacy 16 do przewodzacego plaszcza 13. Uklad uszczelniajacy 32 sklada sie z tulei kolnierzowej 36 umieszczonej wokól tulei 20 i zamocowanej do metalowego plaszcza 13 za pomoca odpowiednich elementów mocujacych,korzystnie srub rozmieszczonych na obwodzie.Kolnierz tulei 36 jest odizolowany od plaszcza 13, a sruby sa odizolowane tulejkami 37 otaczajacymi sruby wewnatrz kolnierza tulei 36. Pomiedzy kolnierzem tulei 36 i plaszcza 13 umieszczona jest izolacyjna podkladka 38, zas pomiedzy kolnierzem i nakretkami srub znajduja sie podkladki 38a. Pomiedzy tuleja 36 a czescia tulei 20 przylegla do tulei 36 umieszczony jest izolacyjny material wypelniajacy 39 w postaci sznura azbestowego, przy czym korzystne jest równiez umieszczenie tego materialu wypelniajacego w przestrzeni pomiedzy sciana 12, 13 elektrolizera i tuleja izolacyjna 23 w celu uszczelnienia sciany wokól tulei 20. W poblizu konca tulei 36 oddalonego od plaszcza 13 znajduje sie tulejka izolacyjna 40 otaczajaca czlon doprowadzajacy 16 ulozona na materiale wypelniajacym 39 oraz dociskana za pomoca sztywnej plytki 41 zamocowanej do kolnierza tulei 36 za pomoca srub mocujacych przechodzacych przez plytke 41. Czesc tulejki 40 znajdujaca sie pomiedzy wewnetrzna krawedzia plytki 41 a czlonem doprowadzajacym 16 skutecznie izoluje tuleje 36 kolnierzowa od czlonu doprowadzajacego 16 podtrzymujac jednoczesnie material wypelniajacy 39 przy koncu tulei 20 oraz wokól czlonu doprowadzajacego 16.Uklad uszczelniajacy jest przeznaczony do uszczelniania sciany elektrolizera przed utlenianiem sie i wyciekaniem gazów i cieczy wokól tulei izolacyjnej 23 jak równiez do zabezpieczenia przed wplywem gazu ochronnego przy koncu tulei 20 znajdujacym sie na zewnatrz sciany elektrolizera. Ponadto opisany uklad uszczelniajacy utrzymuje tuleje izolacyjna 23 umieszczona pomiedzy przewodzacym plaszczem 13 ogniwa i tuleja 20 z czlonem doprowadzajacym 16.Czesc czlonu doprowadzajacego 16 wystajaca poza plaszcz 13 sciany jest ponadto wyposazona w drugi kanal 44 dla przeplywu plynu chlodzacego. Poniewaz czlon doprowadzajacy 16 wykazuje dobra przewodnosc cieplna, cieplo wytworzone wewnatrz elektrolizera moze byc szybko przenoszone do wszystkich czesci czlonu76 067 5 sasiadujacych z ukladem uszczelniajacym 32. Doprowadzenie plynu chlodzacego poprzez kanal 44 ulatwia utrzymanie tej czesci czlonu doprowadzajacego 16 w stalej temperaturze co powoduje, ze w obrebie uszczelnien jego rozszerzanie sie i kurczenie jest zmniejszone do minimum, jesli nie calkowicie wyeliminowane. W ten sposób zmiany temperatury zachodzace wewnatrz i na zewnatrz elektrolizera nie maja wplywu na prawidlowe dzialanie uszczelnien.Plyny korozyjne wewnatrz ogniwa elektrolitycznego moga latwo przenikac w miejscu styku pomiedzy glównym elementem elektrodowym 14 oraz sciana elektrolizera i nastepnie przedostawac sie do pierscieniowego kanalu 24 pomiedzy tuleja izolacyjna 23 i tuleja elektrodowa 20. Nie zatrzymany w kanale 24 plyn korozyjny bedzie dosiegal uszczelnien umieszczonych wokól zespolu elektrodowego przyleglych do plaszcza 13, bedzie sie tutaj zbieral i czesciowo zestalal. Czesciowo zestalony, material kapieli oraz uszkodzone uszczelnienia moga prowadzic do powstania przeplywu pradu pomiedzy elektroda i przewodzacym plaszczem 13 sciany zmniejsza¬ jac tym samym skutecznosc pracy elektrody a nawet powodujac zwarcie. Chlodzenie czlonu doprowadzajacego 16 i obnizenie temperatury w tym obszarze tulei izolacyjnej 23 ulatwia wybranie miejsca zestalania sie materialu z kapieli przedostajacego sie do pierscieniowej przestrzeni 24 zanim material ten osiagnie miejsce miedzy plaszczem 13 i uszczelnieniami 32. Zestalony w tym miejscu material sluzy jako przegroda zmniejszajaca dalsze przenikanie kapieli i utrzymujaca dobra izolacje elektryczna pomiedzy tuleja 20 i czlonem doprowadzajacym 16 a przewodzacym plaszczem 13.Zamiast pojedynczej warstwy gazu obojetnego wokól czlonu doprowadzajacego 16 mozna stosowac dwie lub wiecej warstw przez zastosowanie dwóch lub wiecej wspólsrodkowo rozmieszczonych tulei 20 nalozonych na czlon doprowadzajacy 16. Przedstawiona konstrukcja, w której warstwa obojetnego chemicznie gazu jest zastosowana wokól czlonu doprowadzajacego 16 z metalu lub innego materialu o niskiej opornosci, stanowi nowe i uzyteczne rozwiazanie.Zespól elektrodowy zgodnie z wynalazkiem znajduje szczególne zastosowanie przy elektrolitycznej reduk¬ cji aluminium z chlorku glinowego rozpuszczonego w kapieli stopionych halogenków i poprzez wynalazek uzyskano rozwiazanie dlugo istniejacego problemu, który dotychczas hamowal postep w tej dziedzinie, a tym samym powstaje realna mozliwosc zastosowania takiego procesu na skale przemyslowa.Wynalazek znajduje równiez zastosowanie w.innych elektroi izerach i konstrukcjach niz stosowane do redukcji aluminium z chlorku glinowego korzystnie do grafitowych elementów grzejnych usytuowanych w komo¬ rach pieca do wytwarzania chlorku glinowego, materialów zawierajacych aluminium oraz wegiel. PL

Claims (8)

  1. Zastrzezenia patentowe 1. Zespól elektrodowy do pracy w atmosferach korozyjnych, a zwlaszcza w elektrolizerach do otrzymywa¬ nia metali, znamienny tym, ze zawiera co najmniej jeden elektrycznie przewodzacy czlon doprowadzajacy (16) siegajacy do tej atmosfery, który jest wykonany z materialu podatnego na wplyw korozji z nieprzepuszczal¬ na, przewodzaca tuleja (20) usytuowana wokól co najmniej czesci czlonu doprowadzajacego (16) i zabezpiecza¬ jaca przed przedostaniem sie atmosfery korozyjnej do czlonu doprowadzajacego (16), instalacje utrzymujaca wokól czlonu doprowadzajacego (16) ochronna warstwe plynu lub gazu obojetnego w stosunku do materialu nieprzepuszczalnej tulei (20) i czlonu doprowadzajacego (16) i o cisnieniu wystarczajacym dla uniemozliwienia kontaktu atmosfery korozyjnej z czlonem doprowadzajacym (16) oraz uklad chlodzenia czlonu doprowadzaja¬ cego (16) co najmniej na czesci jego dlugosci, dla zestalania materialów korozyjnych przed zetknieciem sie z czlonem doprowadzajacym (16).
  2. 2. Zespól wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze czlon doprowadzajacy (16) stanowi czesc zespolu elektrodowego usytuowanego w elektrolizerze do wytwarzania aluminium, w którym to elektrol izerze znajduje sie korozyjna atmosfera zawierajaca gazowy chlor oraz chlorek glinu rozpuszczony w stopionym rozpuszczalniku o wyzszym potencjale rozkladowym niz potencjal rozkladowy chlorku glinowego.
  3. 3. Zespól wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze nieprzepuszczalna tuleja (20) siega do wnetrza elektrody wraz z czlonem doprowadzajacym (16) i calkowicie otacza czlon doprowadzajacy (16) wewnatrz elektrody.
  4. 4. Zespól wedlug zastrz. 1, albo 2, albo 3, znamienny tym, ze nieprzepuszczalna tuleja (20) wykonana jest z grafitu pokrytego powloka z grafitu pirol itycznego.
  5. 5. Zespól wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze czlon doprowadzajacy (16) wykonany jest z metalu.
  6. 6. Zespól wedlug zastrz. 2 albo 3, albo 5, znamienny tym, ze nieprzepuszczalna tuleja (20) lub co najmniej czesc tej tulei znajdujaca sie w elektrodzie jest zbiezna przy czym zbieznosc ta jest skierowana w strone elektrody.
  7. 7. Zespól wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze elementy do tworzenia warstwy obojetnego gazu ochronnego obejmuja wzdluznie przebiegajace przewody wykonane na obwodzie czlonu doprowadzajacego (16),6 76 067 którego jeden koniec jest polaczony w sposób umozliwiajacy przeplyw gazu do obwodu czlonu doprowadzajace¬ go (16).
  8. 8. Zespól wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera uklad wskazujacy wielkosc cisnienia gazu obojetnego, przy czym uklad ten jest czuly na zmiany wielkosci cisnienia gazu obojetnego i jest przeznaczony do ostrzegawczego wskazywania tych zmian. FIG. I FIG. 3 Prac. Poligraf. UP PRL Naklad 120 + 18 egz. . Cena 10 zl PL
PL15762172A 1971-09-07 1972-09-06 Protected electrode lead for use in a corrosive environment[au4607272a] PL76067B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17828271A 1971-09-07 1971-09-07
US17828371A 1971-09-07 1971-09-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL76067B1 true PL76067B1 (en) 1975-02-28

Family

ID=26874165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL15762172A PL76067B1 (en) 1971-09-07 1972-09-06 Protected electrode lead for use in a corrosive environment[au4607272a]

Country Status (19)

Country Link
JP (1) JPS5346770B2 (pl)
AT (1) AT329890B (pl)
AU (1) AU458098B2 (pl)
CH (1) CH562330A5 (pl)
CS (1) CS202528B2 (pl)
DD (1) DD98837A5 (pl)
DE (1) DE2244040C3 (pl)
FR (1) FR2152736B1 (pl)
GB (1) GB1415305A (pl)
HU (2) HU167208B (pl)
IS (1) IS1018B6 (pl)
IT (1) IT965248B (pl)
NL (1) NL152030B (pl)
NO (1) NO135035C (pl)
PL (1) PL76067B1 (pl)
RO (1) RO66149A (pl)
SE (1) SE391348B (pl)
SU (1) SU587874A3 (pl)
YU (1) YU34912B (pl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3102776A1 (de) * 1981-01-28 1982-08-26 C. Conradty Nürnberg GmbH & Co KG, 8505 Röthenbach Elektrode fuer lichtbogenoefen
DE3135912A1 (de) * 1981-09-10 1983-03-24 C. Conradty Nürnberg GmbH & Co KG, 8505 Röthenbach Axial verschiebbarer elektrodenhalter zum einsatz bei der schmelzflusselektrolyse
ZA832153B (en) * 1982-04-26 1983-12-28 Arc Tech Syst Ltd Protective coating of temperature resistant materials for the metal shaft of combination electrodes for the electric steel production
DE3215537A1 (de) * 1982-04-26 1983-10-27 C. Conradty Nürnberg GmbH & Co KG, 8505 Röthenbach Verwendung von temperatur- und korosionsbestaendigen gasdichten materialien als schutzueberzug fuer den metallteil von kombinationselektroden fuer die schmelzflusselektrolyse zur gewinnung von metallen, sowie hieraus gebildete schutzringe
CN102400179A (zh) * 2011-11-22 2012-04-04 中国铝业股份有限公司 一种惰性电极铝电解槽电极导杆的保护方法
CN108894754A (zh) * 2018-08-20 2018-11-27 克拉玛依市圣起钻采设备有限责任公司 机械式换向抽油机扶正装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3287247A (en) * 1962-07-24 1966-11-22 Reynolds Metals Co Electrolytic cell for the production of aluminum
GB1082937A (en) * 1964-05-21 1967-09-13 Great Lakes Carbon Corp Method of connecting an electrical conductor to a carbon block
FR1491213A (fr) * 1965-08-11 1967-08-11 Inst Francais Du Petrole Dispositif de connexion électrique pour électrode se trouvanten contact avec un fluide chaud et corrosif
GB1098550A (en) * 1965-10-04 1968-01-10 Commissariat Energie Atomique Method and device for providing protection against scale formation
CH475372A (fr) * 1967-04-24 1969-07-15 Paul Hurard Ind Procédé pour protéger un organe mobile destiné à être plongé dans un liquide et application dudit procédé
DE1948181A1 (de) * 1969-09-24 1971-04-08 Huels Chemische Werke Ag Widerstandsfaehige Elektrode

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5346770B2 (pl) 1978-12-16
YU34912B (en) 1980-04-30
DE2244040C3 (de) 1981-09-03
RO66149A (ro) 1982-05-10
YU226972A (en) 1979-10-31
DE2244040B2 (de) 1981-01-08
DD98837A5 (pl) 1973-07-12
NO135035B (pl) 1976-10-18
AU458098B2 (en) 1975-02-20
IS2103A7 (is) 1973-03-08
AU4607272A (en) 1974-03-07
CS202528B2 (en) 1981-01-30
FR2152736A1 (pl) 1973-04-27
NL7212095A (pl) 1973-03-09
IT965248B (it) 1974-01-31
FR2152736B1 (pl) 1977-01-14
NO135035C (pl) 1977-01-26
NL152030B (nl) 1977-01-17
HU167208B (pl) 1975-09-27
JPS4836016A (pl) 1973-05-28
DE2244040A1 (de) 1973-03-29
SU587874A3 (ru) 1978-01-05
ATA764572A (de) 1975-08-15
CH562330A5 (pl) 1975-05-30
GB1415305A (en) 1975-11-26
SE391348B (sv) 1977-02-14
HU165482B (pl) 1974-09-28
IS1018B6 (is) 1979-12-13
AT329890B (de) 1976-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9809888B2 (en) System, apparatus, and method for utilization of bracelet galvanic anodes to protect subterranean well casing sections shielded by cement at a cellar area
US20100147219A1 (en) High temperature and high voltage electrode assembly design
EP2755213A2 (en) High pressure, high voltage penetrator assembly
US3410313A (en) Corrosion protected conduit system
WO2017174011A1 (zh) 一种金属锂电解槽
PL76067B1 (en) Protected electrode lead for use in a corrosive environment[au4607272a]
US4247381A (en) Facility for conducting electrical power to electrodes
US3857776A (en) Deep submersible power electrode assembly for ground conduction of electricity
US3216916A (en) Anodic passivation of wetted wall vessels
US3349017A (en) Method and structure of cathodically protecting metallic casings of heat distribution systems
JP2009215578A (ja) フッ素電解装置
US3134731A (en) Flexible anode device for use in the cathodic protection of metal structures
US4474613A (en) Electrode for fusion electrolysis
US3745107A (en) Protected electrode lead for use in a corrosive environment
US2405236A (en) Electrode sealing means
US4159447A (en) System for detecting faults in the wall of a high-temperature pressure vessel
US3037928A (en) Metallic current conductor mounting for a horizontal graphite electrode in an electrolytic cell
US3745106A (en) Fluid sheathed electrode lead for use in a corrosive environment
US3809794A (en) Fluid sheathed electrode lead for use in corrosive environment
US3838384A (en) Protected electrode lead for use in a corrosive environment
US4462888A (en) Electrode for fusion electrolysis and electrode therefor
KR20010071264A (ko) 용융물 처리 방법 및 장치
CN100414000C (zh) 分布式金属氧化物柔性阳极
KR101345801B1 (ko) 전기방식이 적용된 이중보온관 및 그 제조 방법
US2370288A (en) Electrolytic protection of metal surfaces