****** « U**} Int. Cl.2 C25C 3/16 Twórcy wynalazku: Paul Morel, Jean-Pierre Dugois Uprawniony z patentu: Aluminium Pecliiney, Lion, (Francja) Sposób zasilania w prad elektryczny wanien elektrolitycznych umieszczonych poprzecznie i urzadzenie do zasilania w prad elektryczny wanien elektrolitycznych, umieszczonych poprzecznie Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadze¬ nie do zasilania w prad elektryczny wanien elek¬ trolitycznych, umieszczonych poprzecznie, zwlasz¬ cza do elektrolitycznego wytwarzania metali.Wanna elektrolityczna ma prostokatna kadz,, której dno stanowiace katode jest wykonane z bloików weglowych, umocowanych na pretach me¬ talowych, równoleglych do malej krawedzi wan¬ ny. Katoda jest zasilana 'w prad elektryczny przez jeden albo wiele przewodów ujemnych, zwa¬ nych kolektorami. Na kadzi umocowana jest nad¬ budowa, zawierajaca krzyzaki poizioime równole¬ gle do duzej krawedzi wanny, na których sa zawieszone anody weglowe. Kadz zawiera ka¬ piel elektrolityczna, utworzona z tlenku glinu roz¬ puszczonego w kriolicie. Poziome prety anod sa zasilane w prad elektryczny^ z wielu zasilaja¬ cych przewodów dodatnich, zwanych doprowadze¬ niami. W wyniku przejscia pradu, tlenek glinu rozklada sie na aluminium, które osadza sie na katodzie i na tlen, który sie laczy z weglem anody. Czesc kapieli zestala sie w kontakcie ze sciankami bocznymi kadzi, tworzac warstwe izo¬ lujaca elektrycznie i termicznie. W przypadku, gdy wanny sa rozmieszczone poiprzecznie, to zna¬ czy, gdy ich duzy bok jest prostopadly do glów¬ nego kierunku przeplywu pradu w szeregu wa¬ nien, konce pretów katodowych sa zwane przed¬ nimi albo tylnymi, w zaleznosci od tego, czy 10 15 20 25 30 2 wychodza od strony przedniej, czy tylnej wanny w stosunku do glównego kierunku przeplywu pradu, przy czym nalezy zwrócic uwage, ze uzy¬ te w tekscie okreslania „przedni", „tylny", „przed" i ,za" sa odniesione do glównego kierunku przeplywu piradu, oznaczonego strzalka, zas okreslenia pra¬ wy i lewy odnosza sie do plaszczyzny rysunlku i sa okreslone wzgledem plaszczyzny symetrii oraz wzgledem [kierunku przeplywu pradu.Wanny sa polaczone w szeregi, przy czym prze¬ wody katodowe wanny przedniej sa polaczone z doprowadzeniami anod sasiedniej wanny tyl¬ nej.Przeplyw pradu elektrycznego w przewodach zasilajacych i w czesciach przewodzacych wanny powoduje wytworzenie sie pól magnetycznych, które wywoluja ruchy plynnego metalu i de¬ formacje granicy faz metal^kapiel elektrolitycz¬ na, zaklócajac doibne dzialanie wanny. Wazne jest zatem zredukowanie do minimum slkutków dzialania pól magnetycznych..Rozwiazanie tego problemu polega na wybra¬ niu najwlasciwszego usytuowania przewodów za¬ silajacych.Wedlug znanego rozwiazania, zasilanie anod od¬ bywa sie przez dwa boczne doprowadzenia usy¬ tuowane na czolach wanny.Wedlug drugiego znanego rozwiazania, zasila¬ nie odbywa sie przez dwa doprowadzenia umie- 111 472111 472 3 iszczone na 1/4 i 3/4 dlugosci duzego boku wan¬ ny, przy czym kolektor wanny przedniej, umie- iszczony naprzeciwko wanny tylnej otacza kaz¬ de czolo wanny górnej, aby powrócic w prze¬ strzen zawarta miedzy dwiema wannami do od¬ powiadajacego doprowadzenia wanny tylnej.Osiagniete wyniki sprawiaja, ze te .dwa spo¬ soby -stanowia tylko 'rozwiazanie czesciowe, przy * czyni korzysci pierwszego rozwiazania sa pola¬ czone w wiekszosci z niedogodnosciami drugiego rozwiazania.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i urzadzenia do zasilania w prad elektryczny wa¬ nien elektrolitycznych, które zmniejszalyby u- jemne skutki dzialania pól magnetycznych.Sposób zasilania w prad elektryczny wanien elektrolitycznych, umieszczonych poprzecznie, pro¬ stokatnych, zawierajacych kadz, której dno sta¬ nowi katode uformowana z bloków weglowych u- mocowanych na pretach metalowych, równolegle do malego boku wanny oraz anode uformowa¬ na z weglowych bloków anodoiwych, zawieszonych na jednym z dwóch krzyzaków metalowych, rów¬ noleglych do duzego boku wanny, zgodnie z wy¬ nalazkiem polega na tym, ze zasila sie pierwszy krzyzak wanny tylnej, poczawszy od konca przed¬ niego pretów katodowych sasiedniej wanny przed¬ niej, jednoczesnie przez duze i male jej boki, drugi krzyzak, poczawszy od konca tylnego pre¬ tów katodowych wanny przedniej, jedynie przez jej duzy bak.Korzystnie, stosuje sie pierwszy krzyzak wan¬ ny tylnej jako krzyzak przedni, a drugi krzy¬ zak jako krzyzak tylny. ¦ J Korzystnie zasila sie kazdy kolekto/r przedni i tylny w prad elektryczny o natezeniu rów¬ nym polowie natezenia pradu calkowitego prze¬ chodzacego przez wanne, zas kazdy element do¬ prowadzenia srodkowego, przechodzacego pod wan¬ na zasila sie pradem elektrycznymi o natezeniu zawartym miedzy 1/8 i 3/16 calkowitego nateze¬ nia pradu, przy ozym 1/8 odpowiada n = 1/4, a natomiast 3.1/16 odpowiada n = 1/8.Wynalazek obejmuje równiez urzadzenie do za-^ silania w prad elektryczny wanien elektrolitycz¬ nych, umieszczonych poprzecznie, zawierajace do¬ prowadzenia umieszczone parami symetrycznie w stosunku do plaszczyzny symetrii wanien, lacza¬ ce kolektory katodowe, utworzone z dwóch ele¬ mentów, prawego i lewego wanny przedniej z krzyzakami wanny tylnej, w którym, zgodnie z wynalazkiem, kazdy element kolektora przednie¬ go zawiera czesci srodkowe i czesci skrajne. U- rzadzenie ma ponadto cztery doprowadzenia, w tym dwa doprowadzenia skrajne, lewe, i pra¬ we laczace konce czesci skrajnych kolektora przed¬ niego wanny przedniej z koncami krzyzaka przed¬ niego wanny tylnej, oraz dwa doprowadzenia srodkowe, lewe i prawe, z których kazde za- . wiera dwa oddzielne elementy, umieszczone w jednej albo w dmugiej plaisizczyznie równoleglej do plaszczyzny symetrji. Te plaszczyzny syme¬ trii sa usytuowane oddzielnie w odleglosci n i 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 czesciami srodkowymi i skrajnymi elementów ko¬ lektora przedniego z tym, ze n jest wielkoscia zawarta miedzy 1/8 i 1/4. Pierwsze elementy kaz¬ dego doprowadzenia lacza poszczególne czesci srodkowe kolektora przedniego, przechodzac pod wanna przednia, z krzyzakiem przednim, pod¬ czas gdy drugie elementy lacza odpowiednie ele¬ menty kolektora tylnego z krzyzakiem tylnym.Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 . przedstawia polowe wanny elektrolitycz¬ nej, w przekroju, fig. 2 — polowe wanny w przekroju z tym, ze strzalki pokazuja kierunki pola w trzech przewodach, fig. 3 — dwie wanny i ich przewody laczace, w widoku z góry, fig. 4 — tylne polówki dwóch wanien, w widoku z góry, fig. 5 — dwie pólwanny, * ograniczone przez ich podluzne plaszczyzny symetrii, w przekroju podluznym.Wanna (fig. 1) zawiera kadz 1# której dno za¬ wiera bloki weglowe, umieszczone na pretach stanowiacych katode 2. Sciana boczna kadzi jest pokryta wewnatrz przez kapiel elektrolityczna skrzepnieta, tworzaca garb 3. Na katodzie od¬ klada sie warstwa stopionego metalu 4, unosza¬ cego kapiel elektrolityczna 5, utworzona przez aluminium rozpuszczone w kriolicie, przy czym miedzy nimi wystepuje granica 6 faz metal-ka¬ piel. Anoda 7 jest utworzona z kilku rówriole- glosciennych kawalków wegla, których dolne po¬ wierzchnie sa usytuowane w tej samej plasz¬ czyznie, zwanej plaszczyzna anodowa 8. Anoda ta zanurzona jest w kapieli 5, nie osiaga jednak¬ ze granicy faz 6 metalnkapiel. Miedzy anoda 7 i garbem 3 jest utworzony kanal obwodowy 9.Kapiel jest utrzymywana w temperaturze rze¬ du 1000°C przez ogrzewanie pradem elektrycz¬ nym. Aby sprawnosc energetyczna byla maksy¬ malna jest wazne, azeby energia zuzyta na o- grzewanie byla zredukowana do minimum; wy- maga to starannej izolacji cieplnej wanny i zmniej¬ szenia do -minimum odleglosci anodowej, to zna¬ czy odleglosci miedzy plaszczyzna anodowa 8 i granica faz 6 w taki sposób, aby opór elektrycz¬ ny wanny byl zredukowany w stopniu dostate¬ cznym do zapewnienia ogrzewania kapieli. Jeist wiec potrzebne, aby plaszczyzna anodowa i gra¬ nica faz byly dwiema plaszczyznami poziomymi, z jednej strony dla calkowitego unikniecia moz¬ liwosci zwarcia, a z drugiej strony, w celu za¬ pewnienia jednorodnego rozdzialu pradu elektry¬ cznego.Przeplyw pradu elektrycznego w przewodach zasilajacych i w kapieli elektrolitycznej wytwa¬ rza pole magnetyczne, które wywoluje ruchy w warstwie stopionego metalu 4 i deformacje gra¬ nicy faz 6 metalnkapiel, która przyjmuje ksztalt kopuly. Powoduje to, z jednej strony, ze odle¬ glosc anod .nie jest stala i rozdzial prrajdów jest niejednorodny, a z drugiej strony wydzielanie sie tlenu w komjtakoie z anoda, które jest mak¬ symalne w miejscach, gdzie odleglosc anod jest (Inn) dlugosci katod i naprzeciw przerw miedzy 65 minimalna i na odwirót. Ten drugi efekt wywo-5 111 472 .6 luje spalanie nieregularne anody, 'której plasz¬ czyzna anodowa przestaje byc plaska.Wazne jest wiec zmniejszenie do minimum dzia¬ lania teigo pola magnetycznego.W . rachunku, który podano nizej, bierze sie jako punkt wyjscia wspólrzedne srodka katody 2 na poziomie górnym bloków weglowych. Os Ox jest osia pozioma poprzeczna, skierowana zgo¬ dnie z kierunkiem pradu* elektrycznego, os Oz jest pionowa, skierowana do góry, a os Oy jest taka, ze kat trójscienny Oxzy jest dokladnie pro- stokatny w kazdej z trzech plaszczyzn. I jest wektorem gestosci pradu, a jego rzuty na osie Ox, Oy i Oz sa odpowiednio: Ix, Iy, Iz. B jest wektorem pola magnetycznego, a Bx, By, Bz -- maja swoje rzu'ty na trzech oisiach. F jest sila -.-?• LapQace'a. R = Rot F jest wirowoscia sily La¬ piacej dj i d2 sa gestosciami kapieli i metalu.Wskaznik 1 odnoisi sie do kapieli, a wsikaznik 2 do metalu, g jest wektorem ciezkosci, A jest 8 d d ' wektorem majacym skladowe: ——, —— i —— ' ox oy oz Sily Lapiace'a maja dwojakie dzialanie na wan¬ ne: z jednej strony efekt statyczny na skutek sily F = I AB, wytwarzajacy róznice poziomów w ksztalcie kopuly na granicy 6 faz 'kapdel^me- dz tal, której nachylenie jest okreslone wzorem —- = óx J2y Bz <5iz —I2x Bz (d2^dl)g ' dy !m^dl)g ' a z drugiej strony I AB dzialanie dynamiczne, wywolane sila F i Rot F = (B A) I — (I-A) B.To drugie dzialanie moze byc okreslone od¬ dzielnie rozwazajac, z jednej strony, skladowa pionowa Bz pola magnetycznego i'skladowa po¬ zioma Bxy, która mozna uwidocznic jako pole kolowe wirujace w kierunku przeciwnym do kie¬ runku ruchu wskazówek zegara, a z drugiej strony skladowa pionowa Iz gestosci pradu i jej skladowa pozioima Ixy, która jest w wannie na ogól odsrod¬ kowa, z jwyjajtkiem obwodu anody 7 gdzie, za¬ leznie od szerokosci kanalu obwodowego 9, polo¬ zenia garbu 3 i wysokosci kapieli 5, Ixy mo¬ ze zmieniac sie pod wzgledem natezenia i kie¬ runku.Tablica 1 przedstawia kierunek sil Lapiace^.Tablica 1 Gestosc pradu Ixy . odsrodkowa dosrodkowa Iz Pole magnetyczne 1 Bxy pionowa iskie- rowana do dolu pionowa skie-- rowama do góry sila dosrodkowa Bz 1 •prosta albo iskie- ¦ irowana prze¬ ciwnie do Kierunku ru¬ chu wskazówek zegara nie ma dzialania Poniewaz wanna jest symetryczna w odnie¬ sieniu do plaszczyzny xOy mozna stwierdzic, ze jezeli nie uwzgledni sie innego rzedu wanien, 5 pola sa asymetryczne, to znaczy, ze we wszy¬ stkich punktach wanny, jezeli zmieni sie y na —y: Bz stanie sie —Bx, By pozostaje bez zmian, Bz stanie sie —Bz, w srodku, wirowanie sil Lapiace^ wyraza sie w sposób uproszczony, w 10 przypadku, gdy wanna jest zrównowazona, to znaczy, gdy Ix (O), Rx = O: óly 8Zy Ry = By —— Iz— (1) oy oz 15 <5lz Rz = By -— oy Jezeli wanna jest zrównowazona i gdy Ix jest równa zero dlugoisc duzej oisi Iy = O w srod- dl 20 ku, skad * w wyniku symetrii — * ^O, wiec dy 30 35 40 45 60 Ólx óly ólz O a wiec, poniewaz <5lx <5y <3y dz 8y O, tez Ix jest zero na oisi Oy, otrzymuje sie « <5Lz <5ly <5lz 1— = -— , a stad Rz = —By -— dy <5y oy Warunki magnetyczne dobrej pracy wanny mo¬ ga byc wyrazone nastepujaco: W srodku wanny By = O . . . . . . . (2) 5By =O (3) <5iz <5ly Poniewaz Wispólazynnik'——w równaniu (1) jest oy mniej wazny w przypadku wanien poprzecznych, gdyz prad jest wzdluzny, warunek spelniajacy równanie (3) jest wazniejszy od warunku, spel¬ niajacego równanie (2).Pod anoda: Bz powinno byc najmniejsze, aze¬ by zmniejszyc deformacje kopuly: Bxy jest mniej wazne, poniewaz w wannie 5 pod anoda 7, za wyjatkiem przypadku odksztalcenia tej anody, gestosc pradu jest zmniejszona, biorac pod u- wage znaczenie opornosci wanny, pozoistaja. wiec w metalu jedynie gestosci pradu poziomego, któ¬ re sa odsrodkowe i daja z polem magnetycz¬ nym poziomymi, sily skierowane do dolu, a wiec bez ujemnych skutków.Aby dzialanie na prad pionowy nie powodo¬ walo^ powstawania ruchów trzeba, aby sily, a ,wiec i pola, równowazyly sie. Symetria wanny pozwala na wytworzenie pól symetrycznych w stosunku do plaszczyzny xOz. Powinna byc tym 55 samym równowaga miedzy polami przed i za wanna.W kanale obwodowym, Bz powinno byc dosta¬ tecznie slabe, azeby nie miallo miejsca przemie¬ szczanie kolowe w wannie pod dzialaniem sikla- 60 dowych poziomych pradu, zawsze wystepujacych w tej strefie Opatrz strzalki 10 i 11, które obra¬ zuja ten prad). Ponadto jest niezibedne, aby Bz nie mialo wiszedzie tego samego znaku na pól- wannie, azeby uniknac wprawienia w ruich o- 65 brotowy kapieli i metalu na czolach wanny. WT 111 472 8 efekcie, skladowa pozioma pradu jest odsrodko¬ wa w kapieli *i dosrodkowa *w metalu. Widac wiec, ze pole magnetyczne pionowe, które bedzie na przyklad stale skierowane do góry, tworzy sile kolowa w kapieli, skierowana przeciwnie do kierunku ruchu wslkazówek zegara i stale skie¬ rowana do metalu, czego oczywiscie nalezy cal¬ kowicie 'unikac.W strefie kanalu obwodowego 9, pole Bxy jest kolowe i skierowane przeciwnie do kierunku ru¬ chu wskazówek zegara, podczas gdy prad po¬ ziomy jest odsrodkowy w kapieli i dosrodkowy w metalu. Odpowiednia sila Laplace^ jeslt wiec pionowa i skierowana do dolu w kapieli i pio¬ nowo skierowana do £óry w metalu. Zdarza sie tak, jezeli wzrasta masa wlasciwa kapieli przy jednoczesnym zmniejszeniu masy wlasciwej me¬ talu. Poniewaz odbywa sie to w mniej goracej strefie wanny, w poblizu scianek kadzi 1, gdzie gejsftosci kapieli i metalu sa zblizone,' inwersja kapiel^metal jest ulatwiona.Jest wiec wazne, w przypadku, gdy nie mozna uniknac pradów elektrycznych poziomych w ka¬ nale obwodowym, ograniczenie amplitudy pola poziomego. n Reasumujac, warunki magnetyczne, które trze¬ ba uwzglednic,- sa nastepujace: dBy W srodku wanny: = O, By = O; dz Pod anoda: Bz — _minimum, Bxy — takie sa¬ me amplitudy i znaki przeciwne miedzy bokieni przednim i tylnym.Kanal obwodowy: Bz — minimum, Bxy — mi¬ nimum Aby spelnic te warunki, zwielokrotnia sie do¬ prowadzenia wedlug fig. 3, na której ogólny kie¬ runek obiegu pradu jest pokazany przez strzal¬ ke 12 i która przedstawia polaczenia elektrycz¬ ne miedzy wanna przednia 13 i wanna tylna 11.Prety katodowe wanny 13 sa polaczone kon¬ cami z kolektorem. Kolektor tylny, umieszczo¬ ny na boku wanny 14 zawiera dwa elementy, lewy 15 i prawy 16, syimdtryozne w stosunku do wspólnej plaszczyzny symetrii XX wanien. Ko¬ lektor przedni umieszczony na boku przeciwnym wanny, ma dwa elementy równiez symetryczne, z których kazdy ma dwie czesci. Zawiera on wiec cztery czesci, w tym dwie czesci srodkowe, pierwsza lewa 17 i druga prawa 18 sa syme¬ tryczne w stosunku do plaszczyzny XX, i dwie czesci koncowe, pierwfsza lewa 19 i druga pra¬ wa 20 sa takze symetryczne w stosunku do pla¬ szczyzny XX. Przerwy miedzy czesciami srodko¬ wymi i sasiednimi czesciami koncowymi sa usy¬ tuowane odpowiednio w n i w (1—n) dlugosci uzytecznej wanny, która jest równa dlugosci ka¬ tody, przy czym n jest czescia zawarta miedzy 1/8 i 1/4.Bloki anod wanny 14 sa zawieszone na dwóch k;rzyzakach 21, 22, przewodzacych prad' elektry- ' czny, rozmieszczonych wzdluz wanny. Krzyzaki wanny 14 "sa polaczone z kolektorami wanny 13 przez cztery doprowadzenia, symetryczne pa¬ rami wzgledem plaszczyzny XX. Rozróznia sie dwa doprowadzenia koncowe, jedno lewe 23, dru¬ gie prawe 24, utworzone przez pojedynczy prze¬ wód i dwa doprowadzenia, zwane srodkowymi, umieszczone odpowiednio w n i w (1—n) dlu- . gosci wanny, a wiec naprzeciwko przerw 17—19 i 18—120 kolektora przedniego.Konce przedniego krzyzaka 21 sa odpowied¬ nio polaczone z koncami czesci 19 i 20 kolek¬ tora przedniego doprowadzeniami 23 i 24. Dwa punkty krzyzaka 21 umieszczone odpowiednio w niw (1—n) dlugosci wanny, sa polaczone z dwoma punktami czesci srodkowych 17 i 18 ko¬ lektora przedniego, przy czyni te dwa ostatnie punkty sa korzystnie umieszOzone w n i w (11—n) dlugosci zespolu 17—il8 azejsci srodkowej i po¬ laczone z dwoma elemenjtami lewym 25 i pra- .wym 26 doprowadzenia srodkowego, przy czym doprowadzenia te przechodza pod wanna 13. Tyl¬ ny krzyzak 22, jest swoim bokiem polaczony z kolektorem tylnym 15, 16 dwoma elementami doprowadzenia srodkowego, lewym 27 i prawym 28. Doprowadzenie 27 laczy dwa punkty usytu¬ owane w n dlugosci Odpowiednio kolektora i krzyzaka, a doprowadzenie 28 laczy podobnie dwa -punkty usytuowane w (1—n) tej dlugosci.Nalezy zauwazyc, ze. wanna 13 ma równiez . uklad anodowy, zawierajacy dwa krzyzaki ana¬ logiczne do krzyzaków 21, 22, polaczone z kolek¬ torem wanny ja poprzedzajacej, a wanna 14 ma dwa kolektory, przedni i tylny, analogiczne do kolektorów wanny 13, polaczone z krzyzakami wanny nastepnej. Jak to przedstawiono na fig.. 3 prad przeplywa w kierunku zgodnym ze strzalka 12, przy czym kierunek tego przeplywu w kaz¬ dym przewodzie jest pokazany strzalka. Przez kazdy kolektor i kazdy krzyzak przechodzi polo¬ wa pradu calkowitego przechodzacego przez kazda wanne.Natezenie pradu z kolektora przedniego jest rozdzielane na dwie polowy, z których jedna przeplywa do czola wartny i do koncówki, krzy¬ zaka przedniego 21 wanny nastepnej, a druga przeplywa do doprowadzenia srodkowego wanny tylnej, przechodzac pod wanna przednia. Nate¬ zenie pradu, doplywajacego do kazdego dopro¬ wadzenia 25 i 26, przechodzacego pod wanna przednia, jest zawarte miedzy 1/8 i 3/16 calko¬ witego natezenia I pradu przechodzacego przez wanne; zaleznie od wartosci n = 1/8 odpowia¬ dajacej n = 1/4, podczas gdy 31/16 odpowiada n = 1/8.Przemieszczajac czesc doprowadzen 25 i 26, prze¬ chodzacych pod wanna 13 równolegle do siebie, przemieszcza sie punkty pobierania pradu w le¬ wych czesciach srodkowych 17 i w prawych 18, dokonujac zmiany wartosci skladowej By pola magnetycznego w srodku wanny; jeslt, wiec w ten sposób mozliwe anulowanie tej sklajdowej.Konce czesci kolektora, usytuowane po obydwu stronach przerw miedzy elementami 17, 19 i 18, 20 maja wówczas, gdy dzialanie elektryczne wan¬ ny jest zrównowazone, tafcie same potencjaly.Jest wiec korzyisjtne krótkie zwarcie za pomoca przewodników ekwipojtencjalnych. Przerwy mie- 15 20 25 30 35 40 45 60 55 609 111 472 10 dzy elementami 15, 16 i 17, 18; usytuowane w plaszczyznie symetrii X—X, musza byc jednakze zachowane.Mechanizm kompensacji pól magnetycznych ta¬ ki, jaki jest uzyteczny w tego typu wannie, jest przedstawiony na fig. 2. iPoile pionowe Bz w znanych wannach, jest naj¬ wieksze w katach, zwlaszcza przy boiku przed¬ nim wanny. Tworzy sie kompensacje miedzy ty¬ mi polami przez doprowadzenia srodkowe 27, doprowadzenie lewe 23 i element lewy 25, prze¬ chodzacy pod wanna. Pole wytworzone przez do¬ prowadzenia srodkowe 27 jest wieksze na jego poczatku niz na koncu, podobnie jak pole wy¬ tworzone przez doprowadzenie lewe 23. Kompen¬ sacja jest wiec dobra na calym mailym boiku wanny. Pole By jest zawisze najwieksze w pla¬ szczyznie pionowej doprowadzen srodkowych 27.Przewody poziome umieszczone ponad i* pod wanna sa rozmieszczone w odleglosciach takich, aby—wystepowala kompensacja — zmniejisza • to wartosc By pola w strefie, w której jest ona maksymalna. Ponadto, pole Bx wytworzone pnzez krzyzaki jest slabe, z jednej strony miedzy do¬ prowadzeniami srodkowymi, gdyz przez krzyza¬ ki przeplywaja prady doisrodkowe, a wiec pola kompensuja sie w wyniku symetrii, a z drugiej stromy, na koncach wanny, gdyz przez dwa krzy¬ zaki przeplywaja prady przeciwne, a wiec ich pola równiez sie kompensuja. Na fig. 4 i 5 przed¬ stawiono praktyczny przyklad wykonania. Lewa polowa wanien 13, 14, usytuowana nad osia X—X, jest przedisltawioma na fig. 4. Polowa prawa, nie przedstawiona, jest symetryczna wzgledem tej osi. N W kazdej z obydwu wanien kadz 1 ma dno, stanowiace katode, zawierajaca prety katodowe 29, z wspierajacymi sie na nich blokami weglo¬ wymi 30. Uklad anodowy zawiera krzyzak przed¬ ni 21 i krzyzak tylny, z których kazdy sklada sie z dwuteowników 31 i 32, okalajacych plyte aluminiowa* 33 i 34. Anode stanowia kawalki wegla 35, zamocowane na koncu trzpieni 36, przy¬ twierdzonych do plyt 33—34 zaciskami 37.Kolektory katodowe sa polaczone z pretami katodowymi 29 lacznikami 38. Element lewy ko¬ lektora przedniego, zawiera czesc glówna tylna 17 i czesc tylna koncowa 19. Lewa czesc srod¬ kowa 17 jest polaczona z krzyzakiem przednim 21 nastepnej wanny przez lewy element 25 do¬ prowadzenia srodkowego. Doprowadzenie to za- Wiera dolny element poziomy 39, przechodzacy pod wanna przednia 13, element nachylony 40 umieszczony w przedziale zawartym miedzy dwie¬ ma wannami 13 i 14 i element poziomy górny 41, przylegajacy do czesci 31, 33 krzyzaka przed¬ niego 21. .Element lewy 15 kolektora przednie¬ go jest polaczony z. krzyzakiem tylnym 22 na¬ stepnej wanny przez dnugi element lewego do¬ prowadzenia srodkowego 27, zawierajacy element nachylony 42 i element poziomy 43, przylega¬ jacy do czesci 32—34 krzyzaka tylnego 22 wan¬ ny tylnej 14. Czesci nachylone 40—42 i czesci poziome 41, 43 sa umieszczone w tej samej pla¬ szczyznie pionowej, równoleglej do o,si XX i u- mieszczone w 1/4 dlugosci uzytecznej wanny, to znaczy dlugosci katody. - Dolny element poziomy 39 jeist umieszczony w •plaszczyznie równoleglej, umieszczonej w przy¬ blizeniu na wprost cwierci górnej lewej czesci srodkowej 17 kolektora przedniego1. Koniec le¬ wej czesci koncowej 19 kolektora przedniego- wan¬ ny przedniej 13 jest polaczony z odpowiednim koncem krzyzaka przedniego 21 wanny tylnej 14 przez lewe doprowadzenie koncowe 23, zawie¬ rajace element poziomy 44 i element nachylo¬ ny 45. Oczywiscie, poniewaz krzyzaki sa rucho¬ me, doprowadzenia sa polaczone przez elementy sprezyste.Szereg wanien z anodami wstepinie wypalo¬ nymi, umieszczonymi poprzecznie, przez które ply¬ nie w poprzek wanien prad o natezeniu rzedu ^ 175 kiloamper daje wyniki nastepujace: 20 _ my W srodku: By = 1 gauss. —-— = 2,6 gaus- <7Z isa/metr WartOisc maksymalna Bz, bezwzgledna wynosi 25 46 gaussów na przednim dluzszyim boku wan- - ny. % Wartosc maksymalna Bxy, równiez bezwzgled¬ na, równa sie 153 gaonssy, na doprowadzeniu srod¬ kowym. Zrównowazenie Bxy na poczatku i kon- 30 cu tego doprowadzenia jest dobre, bo pola po¬ ziome przednie i tylne sa prawie równe.Ciezar calkowity przewodów, dla natezenia pra¬ du srednio §0 amper na centymetr kwadratowy, wynosi 18,8 tony. 35 Tytulem porównania, wanna identyczna, ale za¬ silana wedlug pierwszego rozwiazania opisanego powyzej, to znaczy przez doprowadzenia boczne na czolach, daje wyniki nastepujace: $By 40 W srodku: By = 1 gauss, —— = 10 gaus- az sów/metr.Bz jest slabe na boku tylnym, silne gdzie indziej, a maksymalne w narozu przednim i wy¬ nosi oko'lo 220 gaussów. 45 Bxy jest symetryczne na poczatku i na koncu doprowadzenia srodkowego z maksirnum rzedu 140 gaussów pod tym doprowadzeniem.Ciezar calkowiity przewodów dla tego samego natezenia pradu sredniego wynosi 22,3 tony. 5 Wanna identyczna, ale zmontowana wedlug dru¬ giego przykladu wykonania oipisanego powyzej, to znaczy zmontowana z dwóch doiprowadzen srodkowych, umieszczonych na 1/4 i 3/4 dlugosci dluzszego boku wanny, przy czym" przedni kolek¬ tor ujemny okalajacy czolo wanny bedac do¬ prowadzony do przerwy miedzy tylnym bokiem jednej wanny i doprowadzeniem srodkowym wan¬ ny nastepnej, daje wyniki nastepujace: 60 ' ^By w W srodku: By = 42 gaussy, —;— = 6,25 ga- dz ussa/centymetr.Bz jest slabe wszedzie oprócz boku, na którym osiaga 47 gaussów. 65 Bxy jest niezrównowazona wzdluz doprowadze-11 111 472 12 nia, wynoszac 98 i 196 gaussów, przy czym ma- 'ksimum o ciagniete pod doprowadzeniem srodko.- wym wynosi 196 gausisów.' Ciezar calkowity przewodów dla takiego sa¬ mego natezenia pradu sredniego rzedu 30 A/cm2 wynosi 21,9 tony.Sposób zasilania wedlug wynalazku pozwala wiec, przez komjpanjsacje pól magnetycznych wa¬ nien i przez kompensacje czesciowa ich pochod¬ nych, w sposób zadawalajacy, spelnic wymogi dobrego dzialania wanien, umieszczonych poprze¬ my cznie a mianowicie: pole zerowe w srodku, ~ oz slabe w srodku, Bz minlmallne wszedzie, Bxy minimalne ze zrównowazeniem przed i za wan¬ na.Ponadto urzadzenie daje dwlie dodatkowe ko¬ rzysci, bardzo powazne takie, jak zmniejszenie dlugosci przewodów, wplywajace na zmniejsze¬ nie ciezaru o okolo 15°/o w sltosunku do dwóch rozwiazan poprzednio opisanych i leipszy roz¬ dzial pradu na katodzie przez zmniejiszeriie Iy z tym, ze kolektory ujemne sa utworzone z dwóch lub trzech czesci dla pólwanny w miejsce jedne¬ go, jak to ma miejsce w przypadku rozwiazan znanych.Rozwiazanie wedlug wynalazku stosuje sie do zasilania w prad elektryczny elektrolitycznych wanien, zwlaszcza do wytwarzania aluminium.Z a is t r z e z e n i a ipatentowe 1. Sposób zasilania w prad elektryczny wanien elektrolitycznych, umieszczonych poprzecznie, pro¬ stokatnych zawierajacych kadz, której dno stano¬ wi katode, uformowana z bloków weglowych, u- mocowanych na pretach metalowych, równolegle do malego boku wanny oraz.anode uformowana . z weglowych bloków anodowych, zawieszonych na jednym z dwóch krzyzaków metalowych, równo¬ leglych do duzego boku wanny, znamienny tym, ze zasila sie pierwszy krzyzak wanny tylnej, poczaw¬ szy od konca przedniego pretów katodowych sa¬ siedniej wanny przedimiej, jednoczesnie przez duze i male jej boki, a drugi krzyzak, poczawszy od konca tylnego pretów katodowych wanny przed¬ niej, jedynie przez jej duzy bok. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zbiera sie prad, wyplywajacy z tylnych konców pretów katodowych wanny przedniej- w dwóch przewodach, przechodzacych pod wanna i zasi¬ la sie pierwszy krzyzak sasiedniej wanny tylnej przez dwa doprowadzenia, umieszczone na jej przednim boku, po czym zbiera sie reszte pradu, wyplywajacego przez konce przednie pretów ka¬ todowych, w dwóch przewodach, które okalaja czola wanny z kazdej stromy i zasila sie pierw¬ szy krzyzak wanny tylnej pnzez dwa doprowadze¬ nia, umieszczone na kazdym malym boku, wresz¬ cie zbiera sie prad wyplywajacy z konców tyl¬ nych pretów katodowych, w dwóch przewodach, które zasilaja drugi krzyzak wanny tylnej przez 5 dwa doprowadzenia umieszczone na jej przednim boku. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze przesuwa sie przewody przechodzace pod wanna ku srodkowi wanny w stosunku do doprowadzen 10 zaisilajacych. 4. Sposób wódlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie pierwszy krzyzak wanny tylnej jako krzyzak przedni, a drugi krzyzak jako krzyzak tylny. 15 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zaslrla sie kazdy kolektor przedni\i tylny w prad elektryczny o natezeniu równym polowie nate¬ zenia pradu calkowitego, przqplywajacego przez wanne, zas kazdy element doprowadzenia sród- 20 kowego, przechodzacego pod wanna zasila sie pra¬ dem elektrycznym o natezeniu zawartylm miedzy 1/8 i 3/16 calkowitego • natezenia pradu. 6. Urzadzenie do zasEania w prad elektryczny wanien elektrolitycznych, umieszczonych poiprzecz- 25 nie, zawierajace doprowadzenia, umieszczone pa¬ rami symetrycznie w stosunku do plalszczyzny sy¬ metrii wanien, laczace kolektory katodowe, utwo¬ rzone z dwóch elementów, prowego i lewego wanny przedniej z krzyzakami wanny tylnej, zna- 30 miernie tym, ze kazdy element kolektora przed¬ niego zawiera czesci srodkowe (17), (18) i czesci skrajne <19), (20) oraz ma cztery doprowadizenia, w tym dwa doprowadzenia skrajne, doprowadze¬ nie lewe (23) i doprowadzenie prawe (24), lacza- 35 ce konce czesci skrajnych (19), (20) kolektora przedniego wanny przedniej £13), z koncami krzy¬ zaka przedniego (21) wanny tylnej (14), oraz dwa doprowadzenia srodkowe, lewe i prawie, z których kazde zawiera dwa oddzielne eleimehty (25, 27) i 40 (26, 28), umieszczone w jednej ailbo w drugiej plaszczyznie równoleglej do plaszczyzny (X—X), v przy czym te plalszczyzny sa usytuowane w od¬ leglosci n i w odleglosci, (1-n) dlugosci katod i naprzelciw przerw miedzy czesciami srodkowymi 45 (17), (18) i skrajnymi (19), (20) elementów kolek¬ tora przedniego, zas n jest wielkoscia zawarta miedzy 1/8 i 1/4, a pierwsze elementy (25) i (26) kazdego doprowadzenia lacza poszczególne czesci srodkowe (17, 18). kolektora przedniego, przecho- 50 dzac pod wanna przednia" (13), z krzyzakiem przednim (21), podczas gdy drugie elementy (27), (28) lacza odpowiednie elementy (15), (16) kolekto¬ ra tylnego z krzyzakiem tylnym (22). 7. Urzadzenie wedlug zaistrz. 6, znamienne tym, 55 ze poszczególne elementy (25), (26) doprowadze¬ nia srodkowego, przechodzace pod wanna przed¬ nia (13), sa polaczone z punktami srodkowymi po¬ szczególnych czesci srodkowych (17), (18) kolek¬ tora przedniego.iii m m 19--4 17Jl 23 _L 15 25 18 20 J\~- =*¦__.__Jjr= Fig. 3 "T 12 -X , -22 T7 13 16 26 28 24 21 14 19 13 44 23 29 AVW///////////////A///////^///^////, 38 15 45 Fig. 4 38 27iii iii Fig 5 39 25 29 38 1516 17 ® 29 39 BN-3, zam. 635/81 Cena 45 zl PL