DE2547061B2 - Vorrichtung zum Schutz von Stromzuführungszapfen an Anodenkohlen für die Schmelzflußelektrolyse von Aluminium - Google Patents
Vorrichtung zum Schutz von Stromzuführungszapfen an Anodenkohlen für die Schmelzflußelektrolyse von AluminiumInfo
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz von Stromzuführungszapfen an Anodenkohlen
für die Schmelzflußelektrolyse von Aluminium in einer Fluoridschmelze der im Oberbegriff des Patentanspruches
1 genannten Gattung.
Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannt (DT-AS 1533461). Dort ist der Kragen aus einem
Blechstreifen hergestellt, der zu einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt abgekantet ist, drei
glatte Seitenwände und eine vierte Wand aufweist, die die Verbindungsstelle der zueinander entgegengesetzt
hakenartig abgekanteten Bandenden aufweist. Durch diese Vorrichtung ist es möglich, die Lebensdauer der
Anodenkohlen zu verlängern, da der aus der Elektrodenkohle herausragende Teil des Zapfens bis zu einer
gewissen Höhe geschützt ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine solche Vorrichtung noch Wünsche offen
läßt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung noch weiter zu verbessern, um auf
einfache Weise eine große Lebensdauer, d. h. einen guten Ausnutzungsgrad an Anodenkohle zu erzielen.
Die Erfindung besteht in der im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 genannten Lösung, wodurch
es möglich ist, die Standzeit der Anode je nach Höhe des Kragens zu verlängern. Die Anode kann so weit
in das Schmelzbad eingetaucht werden, bis der Kragen nur noch einige Zentimeter aus diesem herausragt und
daher der größte Teil der noch unter den Anodenzapfen zur Verfügung stehenden Länge der Anodenkohle
verbraucht werden kann.
Die aufgetragene Aluminiumschicht stellt eine gute wärmeleitfähige Verbindung zwischen der Oberfläche
der Anodenkohle und dem Kragen her, wodurch genügend Wärme abgeführt werden kann und verhindert
wird, daß der Schutzkragen bis zum Eintauchen in das Schmelzbad durch Luftoxydation vorzeitig zerstört
wird und die Funktion der Füllmasse nicht mehr genügend erfüllt werden kann. Die aus Aluminium
bestehende Überzugsschicht sorgt auch für eine hervorragende Abdichtung, so daß durch den Spalt zwischen
dem Kragen und der Anodenkohle keine Luft hindurchströmen kann und die Oxydation der insbesondere
aus Kohle und Pech bestehenden Füllmasse
ίο und evtl. auch der Anodenkohle rings um die Stromzuführungszapfen
verhindert wird.
Die Erfindung ist auch besonders gut geeignet zur Verwendung bei gekapselten, mittels bedienten Elektrolysezellen,
in denen ein Nachfüllen der Füllmasse unmöglich ist, da beim Einsetzen der Anoden die
Oberseite mit Al2O3 abgedeckt wird und damit gleichzeitig
eine Lage Tonerde auf die Füllmasse fällt.
Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen
beansprucht.
Als Füllmasse für den Zwischenraum zwischen dem
Kragen und dem Zapfen hat sich eine Masse aus Petrolkoks und Hartpech, das teilweise durch Teer und
Weichpech ersetzt sein kann, bewährt, und zwar insbesondere in einem Mischungsverhältnis von etwa
75% Petrolkoks und etwa 25% Hartpech mit einem Erweichungspunkt von etwa 110° C.
Im übrigen empfiehlt es sich, die Füllmasse direkt nach dem Vergießen des Zapfens mit Gußeisen und
nach dem Sich daran anschließenden Einlegen des
jo Kragens einzufüllen, da durch die Wärme der Gußeisenschmelze
noch Energie vorhanden ist, um die Füllmasse anzuschmelzen und dadurch eine dichte
Packung und eine Fixierung des Kragens für das spätere Aufsprühen von Aluminium zu gewährleisten.
Damit beim Besprühen mit flüssigem Aluminium durch den Sprühstrahl keine Füllmasse aufgewirbelt
wird, empfiehlt es sich, die Oberseite der Füllmasse abzudichten, was zweckmäßigerweise durch Vergießen
mit flüssigem Teer oder auch durch Anschmelzen der Oberfläche mittels einer Wärmestrahlungsquelle
(Heizstrahler oder Flamme) möglich ist.
Durch das anschließende Sprühen mit flüssigem Aluminium wird nochmals Wärme zugeführt und die
Füllmasse weiter angeschmolzen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Reihe von Verbesserungen auf:
a) Verlängerung der Standzeit.
b) Verringerung des Luftabbrands auf der Anodenoberseite sowohl durch die Füllmasse als auch
durch eine Art Kühlrippe, die durch die innige Verbindung des Kragens über die gesprühte
Aluminiumschicht mit der Oberfläche des Kohleblocks entsteht.
c) Verkleinern der Gefahr einer Überhitzung von Stromzuführungszapfen durch die größere Kontaktfläche
Kohle - Stahl, da mehr Wärmeenergie abgeleitet werden kann, d. h. die Gefahr des Abfallens
von Anoden wird verringert.
d) Drastische Reduzierung der hohen Zahl abgefressener Stromzuführungszapfen und damit
verbundener hoher Kosten.
Ein Beispiel für die Erfindung wird an Hand der Zeichnung im folgenden erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung im Längsschnitt,
bs Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Querschnitt einer Vorrichtung,
Ein Beispiel für die Erfindung wird an Hand der Zeichnung im folgenden erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung im Längsschnitt,
bs Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Querschnitt einer Vorrichtung,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A/A der
Fig. 2.
Gemäß Fig. 1 weist die Vorrichtung eine Anodenstange 1 auf, die über eine Verbindung 2 aus beispielsweise
Al/Fe mit dem Anodenjoch 3 verbunden ist, welches die aus Stahl bestehenden Zapfen 4 trägt.
Diese stecken zusammen mit einer Guß-sisen- oder Grauguß-Verbindung 5 aus Gußeisen oder Grauguß
im Körper der Anodenkohle 6. Die Zapfen 4 sind von einem als Metallblechring ausgebildeten Kragen 7
umgeben. Der Raum zwischen dem Kragen 7 und dem Zapfen 4 ist mit der Füllmasse 8 ausgefüllt. Ein Ring
10 dient als Anschlag für den Kragen 7 gegenüber der Anodenkohle 6. Die aufgesprühte Aluminiumschicht
9 verbindet die Außenseite des Kragens 7 mit der Außenseite der Füllmasse 8, die oben mit einer
Teerabdeckung 11 abgedeckt ist.
Gemäß Fig. 2 und 3 sind konzentrische, beispielsweise ca. 20 mm breite Ringe 10 um die Zapfenlöcher
12 angeordnet. Die Ringe 10 haben die gleiche Höhe wie die Abstandswarzen und dienen daher bei der Lagerung
im Rohanodenbereich auch als Abstandshalter. Für den Kragen 7 dienen die Ringe 10 als Fixierung
und als Voraussetzung für einen dichten Anschluß zur Kohleoberfläche.
Sie können auch durch eine konzentrische Rinne ersetzt sein.
Der Innendurchmesser des Kragens 7 soll so bemessen sein, daß die Füllmasse 8 einen beispielsweise
etwa 5 cm breiten Ring bilden kann, um eine gute Verbindung zur Anodenoberfläche zu gewährleisten.
Der Kragen 7 besteht beispielsweise aus einem kreisförmig gebogenen Metallblechband, z. B. einem
Band aus einem Metall (z. B. Al, Mg oder Fe), welches gut wärmeleitend ist und durch seine Menge und Eigenschaft
die Qualität des Al-Metalls nicht nennenswert verändert und weist eine Breite von etwa 10-15
cm und eine Dicke von etwa 0,05 bis 1 mm auf. Beide Enden sind nach rechts bzw. links umgefalzt, so daß
sie beim Einlegen um die Zapfen 4 eingehakt werden können. Der Durchmesser des Kragens 7 wird vom
Innenmaß des konzentrischen Rings 10 um die Zapfen 4 bestimmt.
Der Aufbau erfolgt, wie bereits erwähnt, durch Umlegen des Kragens 7 um den betreffenden Zapfen
4 zweckmäßigerweise sofort nach dem Vergießen der Anodenstangen 1 mit der Anodenkohle 6. Nun
wird sofort die Füllmasse 8 aus Kohle-Pech eingefüllt und zum Verschließen der Oberfläche der Füllmasse 8
mit einer dünnen Teerschicht vergossen oder mit einer thermischen Strahlungsquelle oberflächlich angeschmolzen.
Die Kohle-Pech-Mischung kann auch flüssig eingefüllt werden, wenn vorher 10% des
ίο Pechanteils durch Teer oder Weichpech ersetzt und
die Mischung auf ca. 1503 C erhitzt wurde.
Sodann wird.die Vorrichtung in Rotation versetzt
und beispielsweise mit flüssigem Aluminium besprüht, um die Aluminiumschicht 9 aufzubringen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders gut in einer gekapselten Al-Elektrolysezelle verwendbar.
Dabei wird die Anodengruppe senkrecht in die AI-Elektrolysezelle eingesetzt, so daß der Abstand zur
Kathode ca. 5 cm beträgt.
In der Elektrolysezelle wird in ca. 970° C heißem
Kryolith (mit Zusätzen von CaF und AJF3) AJ2O3 gelöst
und mit großer Stromstärke (z. B. ca. 150 kA) in Al und O2 zerlegt. Der flüssige Kryolith mit den
Zusätzen wird auch Bad oder Schmelze genannt. Die Badhöhe beträgt ca. 15-25 cm. Das Al scheidet sich
am Boden der Zelle ab, während der Sauerstoff die Anodenkohle 6 zu CO2 bzw. CO umwandelt.
Die Anode verbleibt in der Elektrolysezelle, bis sie so weit abgebrannt ist, daß die Anodenkohle 6 nur
jo noch einige Zentimeter aus dem Bad herausragt.
Üblicherweise ist die Restanode noch ca. 20 cm dick. Bei einer Zapfentiefe von 10 cm stünden noch ca.
10 cm Kohle zur Verfügung, wenn die Anodenkohle in das Bad eintauchen könnte. Mit der erfindungsge-
j5 mäßen Anordnung jedoch kann nun die Anodenkohle 6 so weit in das Bad eintauchen, bis der Kragen
7 nur noch wenige Zentimeter aus dem Bad herausragt und damit der größte Teil der noch unter
den Zapfen 4 zur Verfügung stehenden 10 cm Ano-
(0 denlänge verbraucht werden kann.
Damit gelingt es nun, die Standzeit einer Anode auf einfache Weise erheblich zu verlängern.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Vorrichtung zum Schutz von Stromzuführungszapfen und zur Herabsetzung des Luftabbrandes
an vorgebrannten Anodenkohlen für die Schmelzflußelektrolyse von Aluminium in einer
Fluoridschmelze, bei der um jeden in Zapfenlöcher der Anodenkohlen ragenden Zapfen ein
Kragen aus Metallblech gelegt und der Zwischenraum zwischen dem Kragen und dem Zapfen mit
einer kohlenstoffhaltigen Füllmasse gefüllt ist, d adurch gekennzeichnet, daß der Kragen (7)
auf der Oberfläche der Anodenkohle (6) durch einen konzentrischen Ring (10) oder eine konzentrische
Rinne um die Zapfenlöcher (12) fixiert und durch eine flüssig aufgesprühte Aluminiumschicht
(9) dicht mit der Oberfläche der Anodenkohie (6) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (7) aus einem Band
besteht, dessen Enden zueinander entgegengesetzt hakenartig umgefalzt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (7) aus gut
wärmeleitfähigem Metall besteht, das die Qualität des Aluminiums nicht nennenswert beeinträchtigt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752547061 DE2547061B2 (de) | 1975-10-21 | 1975-10-21 | Vorrichtung zum Schutz von Stromzuführungszapfen an Anodenkohlen für die Schmelzflußelektrolyse von Aluminium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19752547061 DE2547061B2 (de) | 1975-10-21 | 1975-10-21 | Vorrichtung zum Schutz von Stromzuführungszapfen an Anodenkohlen für die Schmelzflußelektrolyse von Aluminium |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2547061A1 DE2547061A1 (de) | 1977-04-28 |
DE2547061B2 true DE2547061B2 (de) | 1978-06-08 |
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ID=5959663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19752547061 Withdrawn DE2547061B2 (de) | 1975-10-21 | 1975-10-21 | Vorrichtung zum Schutz von Stromzuführungszapfen an Anodenkohlen für die Schmelzflußelektrolyse von Aluminium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2547061B2 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0092704A1 (de) * | 1982-04-26 | 1983-11-02 | C. CONRADTY NÜRNBERG GmbH & Co. KG | Verwendung von temperatur- und korrosionsbeständigen gasdichten Materialien als Schutzüberzug für den Metallteil von Kombinationselektroden für die Schmelzflusselektrolyse zur Gewinnung von Metallen, sowie hieraus gebildete Schutzringe |
EP0324632A1 (de) * | 1988-01-12 | 1989-07-19 | Norsk Hydro A/S | Manschette zum Schutz der Anodenaufhängung in Aluminium-Elektrolysezellen |
WO1989010436A1 (en) * | 1988-04-29 | 1989-11-02 | Robotec Engineering A/S | A method for providing a collar about an anode nipple, and a device for carrying out said method |
DE8900473U1 (de) * | 1989-01-17 | 1990-05-23 | Hoogovens Aluminium Hüttenwerk GmbH, 4223 Voerde | Schutzmantel für Stromzuführungselemente |
DE10300444A1 (de) * | 2003-01-07 | 2004-07-22 | Corus Aluminium Voerde Gmbh | Kragen zum Schutz des Verbindungsbereichs zwischen Anode und Anodenaufhängung sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Kragens |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4354918A (en) * | 1981-01-14 | 1982-10-19 | Martin Marietta Corporation | Anode stud coatings for electrolytic cells |
DE3206498A1 (de) * | 1982-02-24 | 1983-09-01 | Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia, 4670 Lünen | Einrichtung zum zusammenfuegen von anodenbloecken und anodenstangen |
AU2322284A (en) * | 1983-01-31 | 1984-08-02 | Swiss Aluminium Ltd. | Means of anchorage of anode joins in a carbon anode |
NL182740C (nl) * | 1983-02-25 | 1988-05-02 | Delfzijl Aluminium | Inrichting voor het positioneren, vullen, en het op de juiste plaats houden tijdens het vullen van de beide beschermkragen op een anodeblok. |
EP0150680A3 (de) * | 1984-01-18 | 1985-08-28 | Schweizerische Aluminium AG | Verfahren zum Befestigen von Anodenblöcken an einer Anodenaufhängung |
US4687566A (en) * | 1985-03-06 | 1987-08-18 | Swiss Aluminium Ltd. | Protective collar for anode spade pin |
-
1975
- 1975-10-21 DE DE19752547061 patent/DE2547061B2/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0092704A1 (de) * | 1982-04-26 | 1983-11-02 | C. CONRADTY NÜRNBERG GmbH & Co. KG | Verwendung von temperatur- und korrosionsbeständigen gasdichten Materialien als Schutzüberzug für den Metallteil von Kombinationselektroden für die Schmelzflusselektrolyse zur Gewinnung von Metallen, sowie hieraus gebildete Schutzringe |
EP0324632A1 (de) * | 1988-01-12 | 1989-07-19 | Norsk Hydro A/S | Manschette zum Schutz der Anodenaufhängung in Aluminium-Elektrolysezellen |
WO1989010436A1 (en) * | 1988-04-29 | 1989-11-02 | Robotec Engineering A/S | A method for providing a collar about an anode nipple, and a device for carrying out said method |
DE8900473U1 (de) * | 1989-01-17 | 1990-05-23 | Hoogovens Aluminium Hüttenwerk GmbH, 4223 Voerde | Schutzmantel für Stromzuführungselemente |
DE10300444A1 (de) * | 2003-01-07 | 2004-07-22 | Corus Aluminium Voerde Gmbh | Kragen zum Schutz des Verbindungsbereichs zwischen Anode und Anodenaufhängung sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Kragens |
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE2547061A1 (de) | 1977-04-28 |
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