DE1169143B - Verfahren zum Vorbacken von Soederberganoden fuer Aluminium-Elektrolyseoefen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C22d

Deutsche Kl.: 40 c-3/12

Nummer: 1169 143

Aktenzeichen: M 49489 VI a / 40 c

Anmeldetag: 28. Juni 1961

Auslegetag: 30. April 1964

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vorbacken von Söderberganoden für Öfen zur Aluminiumherstellung durch Schmelzflußelektrolyse von Aluminiumoxyd, das in einem fluoridhaltigen Kryolithbad aufgelöst ist. Das Verfahren ist insbesondere für Elektrolyseöfen mit hoher Strombelastung geeignet.

Das Backen von Anoden auf elektrischem Wege, wobei diese in einem Stromkreis eingeschaltet und als Heizwiderstand benutzt werden, ist bekannt. Ebenso wurde bei einem Verfahren zur Herstellung von öfen für die elektrolytische Erzeugung von Aluminium bereits vorgeschlagen, die Kohlengußmasse für Ofensohlen durch Hindurchschicken elektrischen Stromes zu brennen, wobei die Stromstärke während des Brennens allmählich gesteigert wird und die für die spätere Elektrolyse bestimmten Kohlenanoden als Stromverbindung zwischen der anodischen Stromzuleitung und den leitenden Abstandhaltern dienen.

Das gewöhnliche Verfahren, vorgebackene Söderberganoden herzustellen, wird in der McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology, 1960, Bd. I, S. 294, beschrieben. Die Anode ruht auf dem Wannenboden, und eine Schicht von Ofensteinen wird zwischen die Anode und den Boden der Wanne gelegt. Es wird Gleichstrom oder Wechselstrom verwendet; er tritt bei einer Gruppe von zwei Reihen von Nippeln ein und bei einer anderen Gruppe von Nippeln wieder aus.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zum Vorbacken von Söderberganoden mit Hilfe von elektrischem Strom vor dem Ingangsetzen von Aluminium-Elektrolyseöfen, insbesondere von solchen mit hoher Strombelastung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Vorbacken der Anoden mit Gleichstrom oder Wechselstrom im Elektrolyseofen selbst unter gleichzeitigem, indirektem Vorwärmen der Ofensohle durchgeführt wird.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung beispielsweise dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt eines Ofens zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Ofen gemäß Fig.l,

F i g. 3 die elektrische Anordnung für die Stromzufuhr zur Vorrichtung in schematischer Darstellung.

Wie in F i g. 1 und 2 gezeigt, ruht die Söderberganode, die aus einer Anodenmasse 8 in einem Anodenmantel 9 besteht, auf dem Boden der Wanne. Eine Schicht von Ofensteinen 2 ist auf dem Wannen-Verfahren zum Vorbacken von Söderberganoden für Aluminium-Elektrolyseöfen

Anmelder:

Montecatini Societä Generale per PIndustria

Mineraria e Chimica, Mailand (Italien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dr. phil. Dr. techn.
J. Reitstötter und Dr.-Ing. W. Bunte,
Patentanwälte, München 15, Haydnstr. 5

Als Erfinder benannt:

Edmondo Frerotti,

Gualtiero Landucci, Mailand (Italien)

Beanspruchte Priorität:

Italien vom 28. Juni 1960 (11 412)

boden zwischen den Elementen 7 der Ofensohle und einem Streifen 1 aus Isolierasbest gelegt. Eine Anthrazitfüllung 3 oder ein gleichwertiges kohlenstoffhaltiges Material, mit Kohlenteerpech gemischt, füllt die Zwischenräume zwischen den Elementen 7 und anschließenden Teilen der Sohle aus. Eine Mehrzahl von verhältnismäßig kleinen Zylindern 4 aus Kohle oder kohlenstoffhaltigem Material werden innerhalb der Anodenmasse 8 zwischen die Asbestisolierung 1 und die stromführenden Nippel 10, die zur Zuführung des elektrischen Stromes zur Anode dienen, angeordnet. Die Zylinder 4 werden vorzugsweise abwechselnd auf den Nippel 10 verwendet, damit die Verbindungsglieder 11 der Nippel nicht in die gleiche Ebene fallen, wodurch ein etwaiger Brach entlang einer einzigen Ebene, der sonst durch alle Verbindungsglieder 11 gehen könnte, verhindert wird. Eine Aufhängebrücke 6 ist vorgesehen, um die Nippel während des Backverfahrens zu halten; zusätzliche Asbestisolierungsglieder 5 isolieren die Brücke 6 elektrisch von den stromführenden Nippeln 10.

Wie in F i g. 2 dargestellt, wird eine Stromquelle mit den Nippeln 10 verbunden. Wenn Gleichstrom verwendet wird, werden die links in F i g. 2 gezeigten Nippel 10 mit der Plusseite der Gleichstromquelle verbunden, und die beiden Nippel an der rechten Seite von F i g. 2 werden mit der Minusseite derselben Gleichstromquelle verbunden. Wenn

409 587/367

Wechselstrom verwendet wird, werden die beiden Nippelpaare an der linken und rechten Seite von Fig. 2 mit der Wechselstromquelle in analogei Weise verbunden. Die Anode wird daher durch direkte Erhitzung durch den durch die Nippel 10 zugeführten Strom gebacken. Der Boden, der die Elemente 7, die Steine 2 und die Anthrazitfüllung 3 umfaßt, wird gleichzeitig durch indirektes Vorwärmen aus derselben Stromquelle durch Leitung und Ausstrahlung der Wärme gebacken.

Bevorzugte Bedingungen für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zum Vorbacken von Söderberganoden zur Veranschaulichung in den folgenden Beispielen gezeigt:

Beispiel 1	Beispiel 2
100-kA-Anoden	128-kA-Anoden
10	12
8000 bis 14 100	8000 bis 16 000
10 bis 15	10 bis 15
25 000	30 000
700	700
500	500

Backdauer, Tage

Stromstärke, A

Anodenspannung, V ....
Energieverbrauch, kWh .
Durchschnittstemperatur

Anodenboden, ⁰C...

Ofensohle, ⁰C

Folgende Vorteile entstehen durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Vorbacken der Söderberganode und indirektem Vorwärmen der Ofensohle.

Gemäß der Erfindung geschieht das Vorwärmen der Ofensohle der Elektrolysezellen ohne direkten Stromdurchgang durch die Elemente 7. Folglich ist es nicht möglich, daß sich der Strom in den Blockelementen 7 konzentriert, und daher tritt kein schädliches Überhitzen oder lokalisierte Beanspruchung in den Blöcken selber auf. Die Ofensohle, die aus den Blockelementen 7 und der dazwischenliegenden Anthrazitfüllung 3 besteht, wird gleichmäßig auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur erhitzt, die leichter erreicht werden kann als durch bekannte Heizmittel, entweder direkt durch Energie, wie durch einen elektrischen Strom, oder indirekt durch Verwendung von Heizöl und anderen Methoden indirekter Heizung. Ferner führt das erfindungsgemäße Verfahren nicht zu Oberflächenschäden der Blöcke 7 selbst. Das gesamte erfindungsgemäße Verfahren zum Vorbacken der Söderberganode und Vorwärmen der Ofensohle wird unter verhältnismäßig niedrigen Kosten ausgeführt. Ferner wird ermöglicht, den Elektrolyseofen in Betrieb zu setzen, sobald das Anodenbackverfahren beendet ist. Auf diese Weise werden der Boden und die Anode eine optimale Temperatur haben, wobei ein bedeutender Teil der zur Ingangsetzung des Elektrolyseverfahrens erforderlichen elektrischen Energie gespart wird. Nicht nur der Ofenboden, der aus den Steinen 2 besteht, sondern auch die Ofensohle selber wird erwärmt, wodurch weitere Anlaufenergie eingespart wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Vorbacken von Söderberganoden mit Hilfe von elektrischem Strom vor dem Ingangsetzen von Aluminium-Elektrolyseöfen, insbesondere von Elektrolyseöfen mit hoher Strombelastung, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbacken der Anoden mit Gleichstrom oder Wechselstrom im Elektrolyseofen selbst unter gleichzeitigem, indirektem Vorwärmen der Ofensohle durchgeführt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 840 312;
   »Zeitschrift für Erzbergbau und Metallhüttenwesen«, Bd. VII (1954), S. 394.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   409 587/367 4.64 © Bundesdruckerei ««Uta