Przedmiotem wynalazku jest, sposób produkcji aluminium metoda elektrolizy stopionych soli flu¬ orowych, w wannach elektrolitycznych z anodami Sóderberga z pionowym doprowadzeniem pradu.Do formowania anod stosuje sie masy anodowe skladajace sie z mieszaniny rozdrobnionego keksu i termicznie preparowanego paku.Jedna z najbardziej istotnych wlasnosci masy anodowej jest tak zwana „plastycznosc", oznaczana jako przyrost dlugosci próbki masy anodowej o znormalizowanych wymiarach i ksztalcie, w wy¬ niku ogrzewania próbki w 220°C, w sposób opisany w normie ZN-69/MPC-MN-02829. Okreslona w ten sposób plastycznosc masy anodowej, przy wyma¬ ganym niezmiennym skladzie ziarnowym koksu zalezy glównie od udzialu paku w masie.Stosowany obecnie sposób produkcji aluminium charakteryzuje sie tym, ze do formowania anod stosuje sie masy anodowe o stalej plastycznosci.Mase anodowa laduje sie okresowo na wierzch anody, podczas gdy spieczona stopa anody jest stale zuzywana na skutek reakcji z tlenem wydzie¬ lajacym sie w wyniku elektrolitycznego rozkladu tlenku glinowego. Aby zachowac stala odllfelosc miedzy stopa anody a katoda, anoda musi byc w miare jej zuzywania systematycznie opuszczana w dól. Prad elektryczny doprowadzany jest do anody za pomoca kilkudziesieciu sworzni stalowych wbitych od góry do anody. Aby sworznie stalowe nie ulegaly rozpuszczeniu w warstwie katodowej aluminium, sworznie te co kilkanascie dni wyrywa sie z anody i umieszcza w tych samych otworach, ale na wyzszym poziomie. Do dolnej czesci otwo¬ rów, z których wyciagnieto sworznie przedostaje sie z górnej czesci anody plynna masa anodowa o temperaturze okolo 200°C, stanowiaca zawiesine ziarn koksu w roztopionym paku.Niedogodnoscia znanego i stosowanego sposobu sa okresowe zaburzenia w pracy anod, spowodo¬ wane tym, ze górna, plynna warstwa anody nie zawsze posiada odpowiednia konsystencje. W przy¬ padku nadmiernie rzadkiej górnej warstwy anod nastepuje zjawisko segregacji zawiesiny koksowej i otwory po wyciagnietych sworzniach wypelnione sa masa zubozona o koks, z której powstaje poro¬ wata anoda o malej wytrzymalosci mechanicznej i nadmiernej opornosci elektrycznej. Natomiast gdy górna warstwa anody jest zbyt gesto plynna, wtedy nie wypelnia ona nalezycie otworu po sworzniach i nie zapewnia dobrego kontaktu z dodawanymi nowymi porcjami masy anodowej.W zle zalanych otworach po sworzniach iub otwo¬ rach zalanych masa zbyt plynna i uboga w koks, nastepuje niewlasciwe polaczenie miedzy anoda a przesunietymi w nowe polozenie sworzniami, charakteryzujace sie duzym oporem elektrycznym.Zle polaczenie sie nowej masy z górna warstwa anod powoduje powstawanie poziomych pekniec w spieczonej czesci anod. Wymienione zjawiska powoduja zwiekszone zuzycie masy anodowej, 991713 49171 4 energii elektrycznej oraz obnizaja wydajnosc pra¬ dowa procesu elektrolizy.Celem wynalazku jest opracowanie takiego spo¬ sobu produkcji aluminium, który zapewni mozli¬ wosc prowadzenia procesu elektrolizy aluminium bez powstajacych okresowo zaburzen.Zgodnie z wynalazkiem, sposób produkcji alu¬ minium metoda elektrolizy stopionych soli fluoro¬ wych, w wannach elektrolitycznych z anodami Sddeberga polega na tym, ze plastycznosc masy anodowej, stosowanej w procesie formowania anod, zmienia sie w zaleznosci od zawartosci w paku czesci nierozpuszczalnych w benzenie, zwanych w dalszej czesci opisu zywicami (a + p), przy czym plastycznosc te ustala sie wedlug wzoru: P = [400 — 10(a + 0)] ± 5 (%) gd2ie zawartosc zywic (a i ($) w paku wyrazona jest w procentach wagowych. W trakcie duzej ilosci przeprowadzonych prób, stwierdzono scisla zaleznosc miedzy zaburzeniami powstajacymi w procesie elektrolizy aluminium a wlasnosciami paku zastosowanego do produkcji masy anodowej.Nieoczekiwanie stwierdzono, ze istnieje scisla ko¬ relacja matematyczna miedzy zawartoscia w paku jednego lub kilku skladników a pozostalymi sklad¬ nikami oraz parametrami charakterystycznymi paku.Najbardziej prawidlowe wyniki uzyskano opie¬ rajac sie na zawartosci w paku zywic (a + fi).Zaleta wynalazku jest wykluczenie zaburzen w procesie elektrolizy wynikajacych z niewlasciwych zawartosci paku w masie anodowej, które wystepo¬ waly podczas stosowania masy anodowej o stalej plastycznosci przy zmieniajacej sie zawartosci zywic a + P w paku.Sposób wedlug wynalazku przedstawiono doklad¬ nie w ponizszych przykladach.Przyklad I. Elektrolizery z anodami Soder- berga z pionowym doprowadzeniem pradu, pracu¬ jace przy natezeniu pradu powyzej 100 kA, zasila sie masa anodowa skladajaca sie z koksu i ter¬ micznie preparowanego paku o zawartosci zywic a + p = 28,7%. Sklad ziarnowy koksu uzytego do produkcji masy anodowej, wyrazony w udzialach wagowych jest nastepujacy: Wielkosc ziarn (mm) —10 1—5 0,2—1 0,2 Udzial poszczególnych frakcji (%) 55 W oparciu o wzór P = [400 — 10(a+p)] ± 5 (%) dobiera sie w masie anodowej stosunek ilosciowy koksu do termicznie preparowanego paku, tak, ze plastycznosc masy anodowej wynosi 113 ± 5% i tak przygotowana masa zasila sie anody elektrolfzerów.Przyklad II. Wszystko jak w przykladzie 1, z ta róznica, ze do masy anodowej stosuje sie termicznie preparowany pak o zawartosci zywic a + P =. 32,9% wagowych. W tym przypadku sto¬ sunek ilosciowy koksu do termicznie preparowa¬ nego paku dobiera sie tak/ ze plastycznosc masy anodowej wynosi 71 ± 5%.W warunkach przemyslowych moze byc wygod¬ niejsze zastapienie wzoru tabelarycznym zestawie¬ niem wymaganych wartosci plastycznosci masy ano¬ dowej w zaleznosci od procentowej zawartosci w paku czesci nierozpuszczalnych w benzenie. PL