CH321961A - Paketelektrode für die Aluminiumelektrolyse - Google Patents

Description

  Paketelektrode für die Aluminiumelektrolyse    Bei der Herstellung von Aluminium durch       I'luoridschmelzflusselektrolyse    geht man auf  immer     grössere        Elekt.rolysezellen    über. Heute  sind schon in verschiedenen Ländern     Alumi-          niunielekt.rolysezellen    von     6!0000        bis        100000     Ampere in Betrieb.

   Die Ausmasse dieser Zel  len sind derart, dass es nicht mehr angeht,  einzelne, kleinere Kohleanoden von beispiels  weise 30X 30 cm     Querschnittsfläche,    die im  Abstand voneinander eingehängt werden, zu  verwenden.     plan    verwendet daher Anoden       sehr    grossen Querschnittes, die entweder als  selbstbackende Elektroden ausgebildet, oder  durch Zusammenfassen einer Mehrzahl von       vorgebra.nnten        (vorgeba.ckenen)    Kohleanoden  leergestellt sind. Die letzteren Anoden wer  den auch als Paketelektroden bezeichnet. Sie  lassen sieh als kontinuierliche Elektroden  gebrauchen, indem nach Massgabe des Ver  branches immer neue,     vorgebrannte    Kohle  elektroden aufgesetzt werden.  



  Bei der Paketelektrode stellt die gleich  mässige Stromzuleitung und die gleichmässige  Strombelastung ein schwer zu lösendes Pro  blem dar. Man hat schon vorgeschlagen, die  Einzelelektroden mit Hilfe von Elektroden  masse, die im Ofen selbst gebacken wird, zu  sammenzukitten. Beim Backen der     Elektro-          denmasse    entweichen jedoch flüchtige Be  standteile, die die Bildung von Hohlräumen  veranlassen und den     .Stromübergang    ver  schlechtern.    Nach einem andern     Verfahren    werden  die     Zwischenräume    mit dem zu erzeugenden  Metall ausgegossen; nach dem Erkalten dies       Metalles    werden die Einzelelektroden durch  das Metallgerippe zusammengehalten.  



       Gegenstand    der vorliegenden Erfindung  ist nun eine für     die        Aluminiumelektrolyse     bestimmte Paketelektrode, bei welcher die.       Stromzuführung    und die gute     ,Stromvertei-          lung    auf einfache Weise ermöglicht sind.

   .Die  Paketelektrode zeichnet sieh dadurch     aus,     dass     zur        .Stromzuführung    zu den einzelnen  Kohleelektroden aus Metall bestehende,     aus-          einanderspreizbare,    mehrteilige Nippel vor  handen sind, durch welche die einzelnen Elek  troden gegen einen das     Einzelelektroden-          paket    umgebenden Metallrahmen gepresst wer  den.  



  Die     Stromzuführungsnippel    sind zweck  mässig derart ausgebildet, dass sie während  des Betriebes und zu beliebiger Zeit ohne  Unterbrechung des Stromes     auseinanderge-          spreizt    werden können.  



  Am einfachsten ist     es,    den Nippel mit  zwei Druckkörpern zu versehen, die mit  Hilfe eines Keils     auseinanderspreizbar    sind.  



  Beim Einsetzen einer     vorgebrannten    Kohle  anode ist diese kalt. Der sie umgebende Me  tallrahmen erwärmt sich während des Betrie  bes und während des     allmählichen    Absinkens  immer mehr und dehnt sich aus. Da der  Ausdehnungskoeffizient der Metalle     grösser     ist als derjenige des     Kohlestoffes        bzw.    des      Graphits, tritt allmählich eine Lockerung im       Kohleelektrodenpaket        ein.    Diese Lockerung  lässt sich mit Hilfe des     Stromzuführungsnip-          pels    leicht und zu jeder Zeit.

   ausgleichen,  indem beispielsweise ein Keil mittels eines  Hammers tiefer     eingeschlagen    wird, welcher  Keil an entsprechenden Schrägflächen der  beiden Druckkörper gleitet und diese weiter       auseinanderspreizt.    Auf diese Weise lässt sich  stets ein guter Stromdurchgang zu den Elek  troden und daher eine gute 'Stromleitung  einhalten, und zwar auf äusserst einfache  Weise.  



  Nachdem die Einzelelektroden so weit  verbraucht sind, dass der Nippel nicht mehr  gesenkt werden darf, wird dieser durch Her  ausziehen des Keils gelockert, dann ganz  herausgezogen und zwischen frische Einzel  elektroden eingesetzt. Bei     Ausbildung    der  Paketelektrode als kontinuierliche Elektrode  werden die aufgesetzten neuen Einzelelektro  den mit den untern durch bekannte Mittel  verbunden, so     zum    Beispiel mit. Hilfe von       Elektrodenmasse.    Es sind natürlich auch me  chanische Verbindungen brauchbar, doch ver  teuern diese im allgemeinen die Paketelek  trode in zu hohem Masse.  



  Der Rahmen, der     d'ie    erfindungsgemässe  Paketelektrode umgibt, kann aus einer Mehr  zahl von aus     U-Eisen    hergestellten Einzel  rahmen bestehen. Es lässt sich aber auch ein  umgossener Aluminiumrahmen verwenden,  der dann unten nach Massgabe der Abnüt  zung der Paketelektrode abschmilzt.  



  Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele  der     erfindungsgemässen    Paketelektrode und  des ihm zugehörigen Nippels dar, und zwar       zeig;          Fig.    1 eine Paketelektrode mit zwei eiser  nen Rahmen in Ansicht,       Fig.    2 die gleiche Paketelektrode wie in       Fig.l    in Draufsicht,       F'ig.3    eine weitere Paketelektrode mit  umgegossenem     Aluminiummantel    in Ansicht,       Fig.    4 die gleiche Paketelektrode wie in       Fig.    3 in Draufsicht,       Fig.5    einen Nippel in Seitenansicht,

           Fig.6    den gleichen Nippel in Vorder  ansicht,       Fig.    7 einen     vertikalen    Querschnitt durch  den Nippel entsprechend der Linie     A-t1    von       F'ig.6    und       Fig.    8 einen horizontalen Querschnitt  durch den Nippel entsprechend der Linie       B-B    der     Fig.5,    6 und 7.  



  Die beiden in den     Fig.1    bis 4 darge  stellten Paketelektroden sind als kontinuier  liche Paketanoden ausgebildet und besitzen       Einzelkohlenelektroden    1, die in sechs Stapeln  angeordnet sind und zum Teil mit Hilfe von  drei Nippeln 2 gegen die Längsseite der Um  rahmung 3 gepresst und dadurch in dieser  eingeklemmt sind. Die Einzelelektroden 1 be  finden sieh in verschiedenen Höhen. Der un  tere Teil der Paketanode taucht. in die ge  schmolzene     Elektrolytschicht    4     (Kryolith    oder       Chyolith    mit aufgelöster Tonerde), welche  durch die erstarrte     Flussdecke    5 bedeckt ist.

    Unter der     Elektroly        tschicht    4     liegt    die     elek-          trolytisch    abgeschiedene Aluminiumschicht 6.  



  Die Nippel     ?,    die in den     Fig.    5 bis 8 in  grösserem Massstab dargestellt sind, besitzen  zwei gezahnte     Druckkörper    7 und 8,     vorzLigs-          weise    aus Gusseisen, an welchen oben je eine       StromzufühiLingsstange    9 und 10 an ihrem  untern Ende     befestigt    ist. Die längere Strom  zuführungsstange 10 dient gleichzeitig als  Tragstange für die Paketelektrode. Zwischen  den beiden Stangen 9 und 10 befindet sich  eine dritte Stange 11, die an ihrem untern  Ende keilförmig ausgebildet ist und sich  dort den     innern        Schrägflächen    12 der Druck  körper 7 und 8 anpasst.  



  Die     Stromzuführungsstangen    9 und 10  sowie die mittlere Stange     1l.    bestehen vor  zugsweise aus Kupfer. Durch Eintreiben der  Stange 11 zwischen die Druckkörper 7 und S  werden diese     auseinandergespreizt    und gegen  die Kohleelektroden 1 gedrückt, wodurch ein  guter elektrischer Kontakt gewährleistet wird,  gleichzeitig werden die     Kohlenelektroden    1  auch gegen die Umrahmung 3 gepresst.

   Damit  beim Einsetzen der Nippel sowie beim Ein  treiben der mittleren Stange 11 die beiden  Druckkörper 7, 8 immer in der richtigen Lage      zueinander bleiben, werden sie zweckmässiger  weise mit. geeigneten Mitteln versehen, welche  ein seitliches Verschieben der beiden Druck  körper verhindern, aber gleichzeitig das Aus  einanderspreizen derselben erlauben. In dem  abgebildeten Ausführungsbeispiel weist der  eine     Dr2zekkörper,    der Körper 7, auf seinen  Schmalseiten je einen Vorsprung 13 auf, der  sich in eine entsprechende     Ausnehmung    14  auf den Schmalseiten des andern Druckkör  pers S einfügt und sich darin verschieben  kann.

Claims (1)

1. PATENT'ANS@P'RUCH Paketelektrode für die Aluminiumelek trolyse, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stromzuführung zu den einzelnen Kohle elektroden aus Metall bestehende, auseinan- derspreizbare, mehrteilige Nippel vorhanden sind, durch welche die einzelnen Elektroden gegen einen das Einzelelektrodenpaket um gebenden Metallrahmen gepresst werden. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Paketelektrode nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Nippel zwei Druckkörper besitzt, die durch einen Keil aus- einanderspreizbar sind. 2. Paketelektrode nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Druckkörper aus Eisen bestehen und je an einer Stromzuführungsstange aus Kupfer befestigt ist. 3. Paketelektrode nach Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkörper auf der gegen eine Elektrode gerichteten Fläche gezahnt sind. 4.

   Paketelektrode nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroden paket von mindestens zwei Rahmen aus Eisen umfasst ist. 5. Paketelektrode nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Paketelek trode mit einem umgossenen Aluminiumrah men versehen ist.