DE1169143B

DE1169143B - Process for prebaking Soederberg organodes for aluminum electrolysis ovens

Info

Publication number: DE1169143B
Application number: DEM49489A
Authority: DE
Inventors: Edmondo Frerotti; Gualtiero Landucci
Original assignee: Montedison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1960-06-28
Filing date: 1961-06-28
Publication date: 1964-04-30
Also published as: US3119755A; CH373191A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: C22dBoarding school Class: C22d

Deutsche Kl.: 40 c-3/12 German class: 40 c -3/12

Nummer: 1169 143Number: 1169 143

Aktenzeichen: M 49489 VI a / 40 cFile number: M 49489 VI a / 40 c

Anmeldetag: 28. Juni 1961Filing date: June 28, 1961

Auslegetag: 30. April 1964Opening day: April 30, 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.The invention relates to a method for prebaking Söderbergganodes for furnaces for aluminum production by fused-salt electrolysis of aluminum oxide, which is dissolved in a fluoride-containing cryolite bath. The procedure is particular suitable for electrolysis furnaces with high current loads.

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.The baking of anodes by electrical means, with these switched on and in a circuit used as a heating resistor is known. Likewise, in a method of manufacture of furnaces for the electrolytic production of aluminum already proposed, the carbon cast mass for furnace soles to burn by passing an electric current, the current intensity during the burning is gradually increased and the carbon anodes intended for later electrolysis serve as a power connection between the anodic power supply line and the conductive spacers.

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.The usual process of making pre-baked Söderbergganodes is at McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology, 1960, Vol. I, p. 294. The anode rests on the Tub bottom, and a layer of furnace bricks is placed between the anode and the bottom of the tub placed. Direct current or alternating current is used; he occurs at a group of two ranks from nipples and out of another group of nipples.

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.The present invention is a method for prebaking Söderbergganoden with The help of electric current before starting aluminum electrolytic furnaces, especially from those with a high current load, which is characterized in that the prebaking of the anodes with direct current or alternating current in the electrolysis furnace itself with simultaneous, indirect preheating the furnace sole is carried out.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung beispielsweise dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the embodiments shown for example in the drawing explained. It shows

F i g. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt eines Ofens zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,F i g. 1 shows a schematic representation of a longitudinal section a furnace for carrying out the method according to the invention,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Ofen gemäß Fig.l,FIG. 2 shows a cross section through the furnace according to FIG.

F i g. 3 die elektrische Anordnung für die Stromzufuhr zur Vorrichtung in schematischer Darstellung.F i g. 3 the electrical arrangement for the power supply to the device in a schematic representation.

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-ElektrolyseöfenAs in Fig. 1 and 2 shown, the Söderberganode rests, which consists of an anode mass 8 in one Anode jacket 9 is made on the bottom of the tub. A layer of furnace bricks 2 is on the tub method for prebaking Söderbergganodes for aluminum electrolysis ovens

Anmelder:Applicant:

Montecatini Societä Generale per PIndustriaMontecatini Societä Generale per PIndustria

Mineraria e Chimica, Mailand (Italien)Mineraria e Chimica, Milan (Italy)

Vertreter:Representative:

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

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Edmondo Frerotti,Edmondo Frerotti,

Gualtiero Landucci, Mailand (Italien)Gualtiero Landucci, Milan (Italy)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Italien vom 28. Juni 1960 (11 412)Italy of June 28, 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.floor placed between the elements 7 of the furnace sole and a strip 1 of insulating asbestos. An anthracite filling 3 or an equivalent carbonaceous material, mixed with coal tar pitch, fills the spaces between the elements 7 and adjoining parts of the sole. A plurality of relatively small cylinders 4 made of carbon or carbonaceous material are arranged within the anode mass 8 between the asbestos insulation 1 and the current-carrying nipples 10, which are used to supply the electrical current to the anode. The cylinders 4 are preferably used alternately on the nipple 10 so that the connecting links 11 of the nipples do not fall in the same plane, thereby preventing any breakage along a single plane which could otherwise go through all the connecting links 11. A suspension bridge 6 is provided to hold the nipples during the baking process; additional asbestos insulation members 5 electrically isolate the bridge 6 from the current-carrying nipples 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. WennAs in Fig. As shown in FIG. 2, a power source is connected to the nipples 10. If direct current is used, the links in FIG. 2 with the positive side of the direct current source connected, and the two nipples on the right side of Fig. 2 become with the minus side connected to the same DC power source. if

409 587/367409 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.AC power is used, the two pairs of nipples on the left and right side of the Fig. 2 with the AC power source in analogei Way connected. The anode is therefore directly heated by the through the nipple 10 supplied electricity baked. The floor, the elements 7, the stones 2 and the anthracite filling 3 includes is simultaneously by indirect preheating from the same power source by conduction and radiant heat baked.

Bevorzugte Bedingungen für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zum Vorbacken von Söderberganoden zur Veranschaulichung in den folgenden Beispielen gezeigt:Preferred conditions for carrying out the method according to the invention are for prebaking of Söderbergganoden for illustration shown in the following examples:

Beispiel 1example 1 Beispiel 2Example 2 100-kA-Anoden100 kA anodes 128-kA-Anoden128 kA anodes 1010 1212th 8000 bis 14 1008000 to 14 100 8000 bis 16 0008,000 to 16,000 10 bis 1510 to 15 10 bis 1510 to 15 25 00025,000 30 00030,000 700700 700700 500500 500500

Backdauer, Tage Baking time, days

Stromstärke, A Amperage, A

Anodenspannung, V ....
Energieverbrauch, kWh .
DurchschnittstemperaturAnode voltage, V ....
Energy consumption, kWh.
Average temperature

Anodenboden, ⁰C...Anode bottom, ⁰ C ...

Ofensohle, ⁰C Oven sole, ⁰ C

Folgende Vorteile entstehen durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Vorbacken der Söderberganode und indirektem Vorwärmen der Ofensohle.The method according to the invention for prebaking the Söderberganode results in the following advantages and indirect preheating of the furnace base.

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.According to the invention, the furnace bottom of the electrolytic cells is preheated without direct Current passage through the elements 7. Consequently, it is not possible for the current to pass through the block elements 7, and therefore no harmful overheating or localized stress occurs in the blocks themselves. The furnace sole, which consists of the block elements 7 and the intermediate Anthracite filling 3 is evenly heated to a relatively high temperature, the can be achieved more easily than by known heating means, either directly by energy, such as by an electric current, or indirectly by using fuel oil and other indirect methods Heater. Furthermore, the method according to the invention does not lead to surface damage to the blocks 7 itself. The entire inventive method for prebaking the Söderberganode and preheating the Oven sole is carried out at a relatively low cost. It is also made possible the Put the electrolytic furnace into operation as soon as the anode baking process is finished. In this way the bottom and the anode will have an optimal temperature, with a significant part of the electrical energy required to start the electrolysis process is saved. not only the bottom of the furnace, which consists of stones 2, but also the bottom of the furnace itself is heated, which saves further start-up energy.

Claims

Claim:

Process for prebaking Söderbergganodes with the help of electric current the start-up of aluminum electrolysis ovens, especially electrolysis ovens high current load, characterized that the prebaking of the anodes with direct current or alternating current in the electrolysis furnace is carried out even with simultaneous, indirect preheating of the oven sole.

Considered publications:
German Patent No. 840 312;
"Journal for ore mining and metallurgy", Vol. VII (1954), p. 394.

1 sheet of drawings