SE450839B - Elektrolyscell med serskild fastsettning av stromskenorna vid cellens mantelparti samt sett for cellens framstellning - Google Patents

Description

450 859 partiet och denna i sin tur till aluminiumledningen, förutsatt, att alumini- umlagret är under 3 mm tjockt, såsom klargjorts i det engelska patentet 1 125 #93. Svagheten i denna konstruktion ligger i, att den inte lämpar sig till fall, där strömskenan är tjock, såsom är fallet då man använder'stark ström och stor strömtäthet. Dåcèt är fråga om tunna aluminiumskivor måste aluminiumytskiktet kopplas till en strömledning av aluminium med en skild förbindning. Detsamma gäller andra i detta patent omnämnda sätt att överdra titan med aluminium, såsom t.ex. sprängförbindning. Detta gör genomföringar- na, som t.ex. röranslutningarna svårtillverkade och därtill_är en dylik kon- struktion dyr.

I den tyska ansökningspublikationen D05 2 603 626 har framställts en annan lösning på hur man kan fästa strömskenan vid elektrolyskärlets titanmantel.

Här har en koppar-, aluminium-, stål- eller titantapp förenats till titan- manteln genom friktions- eller kondensatorns urladdningssvetsning.

Aluminiumtappen kan sedan sänkas i strömskenans borrhål och svetsas fast i skenan. Svagheten i konstruktionen är, att det p.g.a. titanets dåliga ström- ledningsförmåga behövs ett stort antal nämnda aluminiumtappar till att leda strömmen till elektrolyskärlet.

Såsom tidigare omnämnts, kan titananoderna fästas med bultar till stöd, som svetsats till titanmantelns insida, varvid uppstår övergångsresistans vid kontaktytorna. I den tyska ansökningspublikationen DOS 2 603 626 har fram- ställts, att en anodskiva, vars undre kant är böjd kälsvetsas till stödrib- borna. i skriften har även framställts, att anoderna kan svetsas direkt till övre ytan av metallbottenskivan. Det nyss nämnda föreningssättet är ofördelaktigt i det avseendet, att anodskivorna måste under svetsningen på något sätt riktas, för att fästa sig på rätt ställe.

Avsikten med föreliggande uppfinning är sålunda att få till stånd en elektro- lyscell, i vilken övergångsresistansen mellan strömskenorna, som förenats med strömkällans ena pol eller mellan hängledningarna och deras elektroder är så liten som möjligt.

En dylik elektrolyscell har man enl. föreliggande uppfinning fått till stånd genom att fastsättningen av strömskenorna i titanmanteipartiet eller direkt i därmed förbundna titanelektrodplattor åstadkommits genom gasbågsvetsning med aluminiumtillsats eller genom att nämnda titanmantelparti eller det par- ti av titalelektrodplattorna, som direkt förbundits med strömskenorna me- delst gasbågsvetsning först belagts med aluminium, på vilket strömskenan gp 450 839 fästs på sedvanligt sätt, till exempel genom svetsning eller skruvförbind- ning.

I elektrolyscellen enl. uppfinning undgår man övergångsresistanser. n Enl. en föredragen utföringsfornia uppfinningen svetsas aluminiumströmske- nan direkt till titanmanteldelen medelst MIG- eller TIG-svetsning. I drag- prov, som utförts på en svetsad provstång har svetsskarvens styrka befunn nits vara lika eller nära på lika stor som aluminiumets styrka. Medelst re- sistansmätningar befanns övergångsresistansen vara noll och helhetsresistan- sen vara summan av resistansen i Ti- och Al-stavarna. Således kan konstate- ras, att man med gasbågssvetsning får till stånd en kontaktvta mellan titan och aluminium, i vilken övergångsresistansen är noll. Då aluminiumströmske- norna svetsas enl. uppfinningen erhålls en vid kontaktyta mellan aluniniumet och titanet. För att erhålla en sådan kontaktyta där övergångsresistansen är noll kan man också förfara på så sätt, att på titanmanteldelen eller det parti av títanelektroden som anordnats genom manteldelen svetsas med MIG- eller TIG-svetsning ett aluminiumlager och till detta förenas på normalt vis strömskenorna eller hängledningarna.

Uppfinningen beskrives nedan närmare med hänvisning till de bifogade figu- rerna, där - fig. l visar ett snitt av en sidovy av en elektrolyscell enl. uppfinning- en, - fig. 2 visar en delprojektion skuren längs linjen A-A i'figi i. l elektrolytcdlen som framställts i fig. l har kärlet, som innehåller elekt- rolytlösningen givits referensnummer l och dess titanmanteldel referensnum- mer 2. Titanmanteldelen är elektriskt isolerad från kärlet 1. Manteldeien 2 är medelst flera bredvid varandra belägna kílformiga aluminíumströmskenor förenad till strömkällans anodpotential och på manteldelens 2 motsatta sida har fästs flera skivlika titanelektroder 3 parallellt bredvid varandra och på tvären i förhållande till strömskenorna Å, som är fästa på motsatta si- dan av titanmanteldelen 2. Till den nedre delen av elektrolytkärlet sträck- er sig dessutom strömskenor 6, som är förenade med strömkällans katodpoten- tíal och till vilka har fästs flera skivformiga katoder 5, som har place- rats överlappsvis med anoderna 3 på ett visst avstånd från dessa i elektro- lyten. Strömskenorna kan placeras även på annat vis än i fig. l beroende på vid vilken vägg man fäst elektroderna. 450 839 h Föreliggande uppfinning riktar sig närmast till fästandet av strömskenorna 4 och títanmanteldelen 2 så, att lägsta möjliga övergångsresistans uppnås.

Genom kilformen på aluminiumströmskenan 4 kompenseras den sämre strömled- ningsförmågan hos de katodiska stålströmskenorna 6 och man åstadkommér så- lunda en jämn fördelning av strömmen. Om titan utgör grundmaterialet i ka- toden, kan uppfinningsmetoden tillämpas också på katodsidan på samma sätt som på anodsidan.

Av flg. 2 framgår närmare, att strömskenorna 4 har svetsats direkt till ti- tanmanteldelen 2 och på detta vis har uppnåtts en enkel och billig konstruk- tion, som inte har övergångsresistanser och som garanterar en jämn fördel- ning av ström till titananoderna 3 vid lockdelens 2 insida. Strömskenorna Ä har fästs till manteldelen 2 medelst gasbågssvetsning, fördelaktigt med s.k.

MIG- eller TIG-svetsning och med aluminium som tiilsatsämne.

För att uppnå en kontaktyta, vars övergångsresistans är noll, kan även föl- jande metod användas, på titanmanteldelen eller på títanelektroden svetsas medelst MIG- eller TIG-svetsning ett alumíniumlager och till denna fogas på normalt vis strömledningarna t.ex. genom att svetsa eller med.skruvförbind- nin (över ån sresistansen mellan Al/Al är liten). 9 9 9

Claims (3)

450 sas

1. Patentkrav i. Elektrolyscell, innefattande ett kärl för elektrolyt, vilket kärl ut- görs av två elektriskt från varandra isolerade mantelpartier (T,2), âv vil- ka den ena (2) är av titan, flera huvudsakligen parallella och på i stort sett lika inbördes avstånd placerade elektrodplattor (3,5), vilka turvis fästs på insidan av var sitt mantelparti (1,2) samt organ, som förenar elektrodplattorna (3,5) med en yttre elströmkälla, varvid åtminstone de or- gan, som förbinder den ena polen av den yttre elströmkällan med de elektrod- plattor (3) av titan, som fästs på insidan av titanmantelpartiet (2) utgörs' av aluminium- eller kopparströmskenor (4), som fästs i nämnda titanmantel- parti (2) företrädesvis i stort sett på tvären i förhållande till nämnda ti- tanelehrodflattor (3) och som eventuellt dessutom direkt förbundits med de på motsatta sidan av samma titanmantelparti (2) fästa titanelektrodplattor- na (3) genom nämnda titanmantelparti (2), k ä n n e t e cgk n a d a v, att fastsättningen av strömskenorna (Ä) i titanmantelpartiet (2) eller direkt i därmed förbundna titanelektrodplattor (3) åstadkommíts genom gasbågsvets- ning med aluminiumtillsats eller genom att nämnda titanmantelparti (2) el- ler det parti av titanelektrodplattorna (3), som direkt förbundits med strömskenorna (Å) medelst gasbågsvetsníng först belagts med aluminium, på vilket strömskenan fästs på sedvanligt sätt, till exempel genom svetsning eller-skruvförbindníng.

2. Elektrolyscell enl, patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v, att strömskenorna (Ü) fästs i sitt titanmantelparti (2) med MIG- eller TIG- svetsning.

3. Sätt att framställa en elektrolyscell genom att turvís fästa varannan platta av flera huvudsakligen parallella och i stort sett jämnt distansera- de elektrodplattor (3,5) på insidan av var sin elektriskt från varandra iso- lerat mantelparti (1,2), av vilka den ena (2) är av titan, som bildar ett kärl för elektrolyt och förena elektrodplattorna (3,5) till en yttre el- strömkälla, varvid åtminstone den ena polen av strömkällan förenas med de elektrodplattor (3) av titan, som fästs på insidan av titanmantelpartiet (2) medelst strömskenor (Å) av aluminium eller koppar genom att fästa strömske- norna i nämnda titanmantelparti (2) och företrädesvis.i stort sett på tvä- ren i förhållande till nämnda titanelektrodplattor (3), som eventuellt dess- utom direkt förbindas med de på motsatta sidan av samma titanmantelparti (2) fästa strömskenorna (Ä) genom nämnda samma titanmantelparti, k ä n n e - 450 859 t e c k n a d a v, att strömskenorna (Å) gasbågsvetsas med aluminiumtill- sats i sitt titanmantelparti (2) eller i det parti av titanelektrodpiattan (3), som är avsett att fästas direkt i strömskenan (Ä) genom titanmantelpar- tiet (2), eller att titanmantelpartiet (2) eller nämnda parti av titáneiekt- rodplattan (3), som är avsett att fästas direkt i strömskenan (Ä) först be- läggs med aluminium medelst gasbågsvetsning, varefter strömskenan (4) på sedvanligt sätt Fäst s, till exempel genom svetsning eller skruvförbindning. 1»