SE457175B - Elektrolyscell samt saett att framstaella cellen - Google Patents

Description

457 175 2 i,lZ5,ü93; Svagheten i denna konstruktion ligger i, att den inte lämpar sig till fall, där strömskenan är tjock såsom är fallet då nen använder stark ström och stor strömtäthet. Då det är fråga om tunna aluminiumskivor måste aluminiumytskiktet kopplas till en strömledning av aluminium med en skild förbindning. Detsamma gäller andra i detta patent omnämnda sätt att överdra titan med aluminium, såsom till exempel sprängförbindning. Detta gör genom- föringarna som till exempel röranslutningarna svårgjorda och därtill är en dylik konstruktion dyr.

Såsom tidigare omnämnts, kan titananodernaifästas med bultar till stöd, som svetsats till titanväggens insida, varvid uppstår övergångsresistans vid kon- taktytorna. I den tyska ansökningspublikationen DOS 2.603,626 har framställts, att en anodskiva, vars undre kant är böjd, kälsvetsas till stödribborna. I skriften har även framställts att anoderna kan svetsas direkt till övre ytan av metallbottenskivan. Det nyss nämnda föreningssättet är ofördelaktigt i det avseendet, att anodskivorna måste under svetsningen pâ något sätt riktas, för att fästa sig på rätt ställe.

Avsikten med föreliggande uppfinning är sålunda att få till stånd en elektro- lyscell, i vilken strömbanan mellan strömskenorna, som förenats med strömkäl- lans ena pol eller mellan hängledningarna och deras elektroder är så kort som möjligt och övergångsreslstansen så liten som möjligt.

De huvudsakliga kännetecknen av uppfinningen framgår ur bifogade krav.

Anodécna- kan enligt en av uppfinningens utföringsformer svetsas till vid titanväggens insida belägna anodstöd eller ribbor eller dylikt, vilka har maskinellt tillverkade skåror, eller svetsas till en maskinellt tillverkad skåra i den inre ytan av títanskaldelen förutsatt, att titanväggen är till- räckligt tjock, varvid skårans vinkelräta vägg fungerar som anodens styran- ordning och svetsningen utförs från anodens andra sida. l elektrolyscellen enligt uppfinningen undgår man övergångsresistanser och får till stånd en kort titanströmbana och kan inrikta anoderna å ena sidan så att de har samma avstånd sinsemellan och å andra sidan så att de är för- delaktigt belägna vad ströminmatningen beträffar.

Uppfinningen beskrivas nedan närmare med hänvisning till de bifogade figu- rerna, där ä - fig. l visar ett snitt av en sidovy av en elektrolyscell enligt uppfinning- en, 3 4.57 175 - fig. 2 visar en delprojektion skuren längs linjen A-A i fíg. I, ~ fig. 3 visar ett genomsnitt av en perspektivdelvy av ett alternativt utförande, - fíg. Å visar ett genomsnitt av en.delvy av en elektrolyscell enligt fig. 3, - fig. S visar ett tredje utförande för fästning av anoderna till titanväggen, såsom ett tvärsnitt av en delvy och - fíg. 6 och 7 visar ett tvärsnitt av en delvy för fästning av en anod med eller utan ribbor till titanväggen.

I elektrolytcellen, som framställs i fíg. l har kärlet, som innehåller elek- trolytlösningen givits referensnummer l och dess titanvägg referensnummer 2.

Titanväggen är elektriskt isolerad från kärlet l. Skaldelen 2 är medelst fle- ra bredvid varandra belägna kilformiga alumíniumströmskenor förenad till ström- källans anodpotential och på titanväggens Z motsatta sida har fästs flera skiv- lika titanelektroder 3 parallellt bredvid varandra och på tvären i förhållande till strömskenorna Ä, som är fästa på motsatta sidan av titanväggen 2. Till den nedre delen av elektrolytkärlet sträcker sig dessutom strömskenor 6, som är förenafidemed strömkällans katodpotential och till vilka har fästs flera skivformiga katoder 5, som har placerats överlappsvis med anoderna 3 på ett visst avstånd från dessa l elektrolyten. Strömskenorna kan placeras även på annat vis än i fig. l beroende på, vid vilken vägg man fäst elektroderna.

Föreliggande uppfinning riktar så till fästandet av de títaniska anoderna till titanväggen 2 så, att kortast möjliga titanströmbana och lägsta möjliga övergångsresistans uppnås. Med den kilaktiga formen på aluminiumströmskenan.

H kompenseras den sämre strömledningsförmågan hos de katodiska stålströmsken- orna 6 och man åstadkommer sålunda en jämn fördelning av strömmen. Om titan utgör grundmaterialet i katoden, kan uppfinningsmetoden tillämpas också på katodsidan på samma sätt som på anodsidan.

Av fíg. 2 framgår närmare, att strömskenorna Å kan svetsas direkt till ti- tanväggen_2 och på detta vis uppnås en enkel och billig konstruktion, som inte har övergångsresistanser och som garanterar en jämn fördelning av ström till titananoderna 3 vid lockdelens 2 insida. Strömskenorna Ä har fästs till skaldelen 2 medelst gasbågssvetsning, fördelaktigt med s.k. MIG- eller TlG- svetsning. Svetsning av kopparströmskenorna till titanväggen utförs med MIG- eller TIG-svetsning med aluminium som tillsatsämne.

I förfaringssättet, som framställts i fíg. 3 och Ä har flera stöd 7 för ano- derna 3 eller ett enhetligt stöd för var anod svetsats på ett avstånd från 457 175 u varandra innanför titanväggen 2 med MIG- eller TIG-svetsning. Såvida anod- erna 3 har fästs till .ï:'väggen 2 och om springor måste lämnas mellan des- sa för gasströmningar och vätskecirkulation, är det då fördelaktigt att an- lv' vända flera separata stöd 7 för var anod 3. Stöden 7 är av titan och i deras ena kant har maskinellt tillverkats skåror, som är parallella då de stöder samma anod 3 och vilkas mot titanväggens 2 vinkelräta väggar 8 fungerar som styranordning för anoden och svetsningen utföres från den ena sidan fram till skårans andra kant 9. På så vis kan anoderna 3 avpassas I exakt rätt ställe och noggrant inriktas i förhållande till varandra och katoderna och vid om- byte av anoderna 3 kan de snabbt och lätt lösgöras från stöden 7 genom att slipa bort svetsskarven 10 och de nya anoderna 3 kan därefter fästas genom att svetsa dem i samma position som de gamla anoderna, då styrytan 8 i skår- orna 8 lämnats intakta vid ombyte av anoderna 3.

Enligt uppfinningen kan till titanväggen 2, förutsatt att den är tillräckligt tjock, alternativt maskinellt tillverkas till exempel en rektangulär skära, förmånligast är skåran enligt fig. 5, där skårans vinkelräta sida l7 funger- ar som styranordning för anod 3 och svetsníngen utförs från andra sidan. Då skårorna görs i rätt längd och alla skåror är koncentriska i förhållande till anodgruppens mlttlinje, blir det lätt att rikta anoderna även i sidled. Dess- utom åstadkommer man vid svetsning av anodskivan 3 en stor kontaktyta mellan titanväggen 2 och anoden 3. Avlägsningen av anoderna är lika enkel att utföra som i fallet som beskrivits ovan, men en fördel med konstruktionen är, att man inte behöver fästa separata stöd för anoderna 3 vid titanväggens 2 inre yta. Härutöver blir titanströmbanan ännu kortare. Vid användning av skiv-3 formiga titananoder 3, behöver dessa inte överdras alldeles till kanten och sålunda undviks möjlig svetsskada på ytbeläggningen (ytbeläggningen har i fig. 6 och 7 utmärkts med snedrutning).

Om ströminmatningen till anoderna 3 sker från elektrolyskärlets l botten eller sida, kan anoderna 3 bestå av sammanhängande plattor. Om ströminmatning sker från elektrolyskärlets l lock 2, kan avlägsnande av gas och vätskeom- lopp försäkras på så vis att anodstöden inte är enhetliga, utan består av anodstöd 7, som befinner sig på ett visst avstånd från varandra. Ett förfar- ande att dela på dessa har framställt i fig. 3. Såvida anodskivorna 3 fästes vid spår, som gjorts i titanlockets insida, kan titananoden 3 förses med li' ribbor ll, mellan vilka gasen avlägsnas och vätskan cirkulerar. Exempel på en dylik konstruktion har framställts i fig. 6. Fig. 7 framställer en kon- 5 457 175 struktion, där anod 3 framatâlld utan ribbor har fästs vid titanväggen. Vid användning av katoder med titan, som grundmateríal, kan alla ovannämnda exem- peï tillämpas även på katodsidan.

Claims (8)

4s7 175 å I) Patentkrav :Å

1. Elektrolyscell, innefattande ett kärl (l) för en elektrolyt och däri flera inbördes parallella skivformiga titanelektroder (3;5), vilket kärl in- nefattar en vägg (2) av titan, vilken vägg kan utgöras av kärlets lock, dess ' botten eller en av kärlets sidoväggar, vilken elektrolyscell innefattar organ utanför titanväggen, som förenar titanelektroderna med en elströmkälla, där titanelektroderna (3) fästs vid titanväggen (2) med en svetsning antingen di- rekt i titanväggen eller med hjälp av åtminstone ett stödstycke (7), k ä n - n e t e c k n a d a v, att titanväggens (2) inre yta eller stödstycket (7) på dess från titanväggen vettande sida uppvisar en skåra eller ett spår för varje titanelektrod, där var och en av skårorna eller spåren är avsedda att mottaga en kant av en titanelektrod (3), i vilken skåra eller vilket spår ti- tanelektroden (3) fastsvetsas med sin kant ianliggning med skårans eller spå- rets ena sida (8;i7) för styrning av titanelektroden (3).

2. Elektrolyscell enl. krav l, k ä n n e t e c k n a d a v, att skårans eller spårets ena sida (17) sträcker sig vinkelrätt mot titanväggens (l;2) yta för inriktning av titanelektroden (3), där den motsatta sidan (18) av skå- ran eller spåret företrädesvis är avfasad, varvid svetsfogen (10) befinner sig på den avfasade sidan (18).

3. Elektrolyscell enl. krav l, k ä n n e t e c k n a d a v, att den ena sidan (8) av stödstyckets (7) spår är vinkelrät mot titanväggens (l;2) yta för inriktning av en däremot avpassad titanelektrod (3), som med en svetsfog (10) fästs vid spårets andra sida (9), där spårets andra sida antingen är avfasad mot titanväggens yta eller parallell med denna, i vilket senare fall titan- elektrodens (3) kant, som ligger emot spåret, företrädesvis är avfasad vid spårets andra slda (9). H.

4. Elektroiyscell enl. något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v, att elektroderna (3;5) fästs vid skåran eller spåret i den inre ytan av titanväggen (l;2) med MIG- eller TIG-svetsning.

5. S. Sätt att framställa elektrolyscell enl. krav 1, genom att svetsa flera skivformiga titanelektroder (3;5) parallellt med varandra vid den inre ytan av ett elektrolytkärls vägg (i;2), vilken vägg är av titan och vilken titanvägg kan utgöras av kärlets lock, dess botten eller en av kärlets sidoväggar och förena elektroderna (3;5) till en elströmkälla, genom att på titanväggens mot- satta sida fästa strömskenor (H;6), k ä n n e t e c k n a t a v, att för var- LI* I 457 175 je titanelektrod (3;5) utformas mekaniska skåror eller spår på insidan av ti- tanväggen eller på insidan av vid den inre ytan av titanväggen fästade stöd- stycken (7), varefter resp. titanelektrod (3;5) med en av sina kanter fast- svetsas i skånan eller spåret i anliggning mot dess ena sida (8;l7).

6. Sätt enl. krav 5, k ä n n e t e c k n a t a v, att i ett eller flera 'stödstycken (7) fästade vid den inre ytan av elektrolyscellens titanvägg (1;2) utformas ett sådant mekaniskt snitt, att dess ena sida (8) är vinkelrät mot titanväggens (l;2) inre yta och av, att titanelektroden (3;5) därefter inpas- sas i snittet så att den anligger mot nämnda ena sida (8) för inriktning av titanelektroden (3;5), varefter titanelektroden svetsas till skåran eller spå- ret från dess motsatta sida.

7. Sätt enl. krav 5, k ä n n e t e c k n a t a v, att vid insidan av elektrolyscellens titanvägg (i;2) bearbetas maskinellt en lângsmal skåra så att dess ena vägg (17) sträcker sig vinkelrätt mot titanväggens inre yta och så att dess andra sidovägg (18) är avfasad och av, att titanväggens (3;5) kant inpassas i skåran, så att den anligger mot nämnda vinkelrâta sidovägg (17) för inriktning av títanelektroden (3;5), varefter titanelektroden svetsas till ti- tanväggens (1;2) inneryta från skårans avfasade sidovägg (18).

8. Sätt enl. något av kraven S ' 7, k ä n n e t e c k n a t a v, att elektroden (3 och eventuellt S) MIG- eller TIG-svetsas till en skära eller ett spår vid den inre ytan av elektrolyscellens titanvägg (l;2).