ЭЛЕКТРОЛИЗЕР И КАТОД С НЕРЕГУЛЯРНЫМ ПОВЕРХНОСТНЫМ ПРОФИЛИРОВАНИЕМ

1. Электролизер, в частности, для получения алюминия, включающий катод (12), на верхней стороне катода (12) слой (14) жидкого алюминия, на нем слой (16) расплава, а поверх слоя (16) расплава анод (18), причем катод (12) на своей верхней стороне имеет образованное из двух или более выступов (30) поверхностное профилирование, причем поверхностное профилирование катода (12) выполнено и размещено таким образом, что в каждом случае выступ (30) предусмотрен на по меньшей мере двух из двадцати участков поверхности верхней стороны катода (12), которые в каждом случае размещены вертикально под теми областями поверхности (15) раздела между слоем (14) жидкого алюминия и слоем (16) расплава, в которых в имеющемся на поверхности (15) раздела распределении эталонного потенциала волнообразования имеются пики (34) с двадцатью наивысшими максимальными значениями, причем эталонный потенциал волнообразования определяется как потенциал волнообразования, который при эксплуатации электролизера (10) с использованием - вместо катода (12) с поверхностным профилированием - эталонного катода без поверхностного профилирования, но в остальном с таким же выполнением, что и катод (12) с поверхностным профилированием, имеется на участке поверхности (15) раздела между слоем (14) жидкого алюминия и слоем (16) расплава.
2. Электролизер, в частности, для получения алюминия, включающий катод (12), на верхней стороне катода (12) слой (14) жидкого алюминия, на нем слой (16) расплава, а поверх слоя (16) расплава анод (18), причем катод (12) на своей верхней стороне имеет образованное из двух или более выступов (30) поверхностное профилирование, причем поверхностное профилирование катода (12) выполнено и размещено таким образом, что в каждом случае выступ (30) предусмотрен на по меньшей мере двух из двадцати участков поверхности верхней стороны катода (12), которые в каждом случае размещены вертикально под теми областями поверхности (15) раздела между слоем (14) жидкого алюминия и слоем (16) расплава, в которых в имеющемся на поверхности (15) раздела распределении эталонного потенциала волнообразования имеются пики (34) с двадцатью наивысшими максимальными значениями, причем эталонный потенциал волнообразования определяется как потенциал волнообразования, который при эксплуатации электролизера (10) с использованием - вместо катода (12) с поверхностным профилированием - эталонного катода без поверхностного профилирования, но в остальном с таким же выполнением, что и катод (12) с поверхностным профилированием, причем эталонный катод размещен в отношении его высоты в электролизере (10) таким образом, что между эталонным катодом и анодом (18) предусмотрен такой же объем для слоя (14) жидкого алюминия и слоя (16) расплава, что и в электролизере (10) с катодом (12) с поверхностным профилированием, имеется на участке поверхности (15) раздела между слоем (14) жидкого алюминия и слоем (16) расплава.
3. Электролизер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
в каждом случае выступ (30) предусмотрен на по меньшей мере X из Y участков поверхности верхней стороны катода (12), которые в каждом случае размещены вертикально под теми областями поверхности (15) раздела между слоем (14) жидкого алюминия и слоем (16) расплава, в которых в имеющемся на поверхности (15) раздела распределении эталонного потенциала волнообразования имеются пики (34) с Y наивысшими максимальными значениями,
причем X=4 и Y=20, предпочтительно X=6 и Y=20, особенно предпочтительно X=10 и Y=20, а наиболее предпочтительно X=14 и Y=20, и/или
причем X=2 и Y=10, предпочтительно X=3 и Y=10, особенно предпочтительно X=5 и Y=10, а наиболее предпочтительно X=7 и Y=10, и/или
причем X=1 и Y=5, предпочтительно X=2 и Y=5, особенно предпочтительно X=3 и Y=5, а наиболее предпочтительно X=4 и Y=5.
4. Электролизер п. 1 или 2, отличающийся тем, что
по меньшей мере один из выступов (30), размещенных на участках поверхности верхней стороны катода (12), которые в каждом случае размещены вертикально под теми областями поверхности (15) раздела между слоем (14) жидкого алюминия и слоем (16) расплава, в которых в каждом случае в имеющемся на поверхности (15) раздела распределении эталонного потенциала волнообразования имеется пик (34), имеет свою максимальную высоту на участке, который размещен вертикально под участком поверхности (15) раздела между слоем (14) жидкого алюминия и слоем (16) расплава, на котором пик (34) распределения эталонного потенциала волнообразования имеет свое максимальное значение.
5. Электролизер по пункту 1 или 2, отличающийся тем, что
геометрическая форма контура по меньшей мере одного из выступов (30) на виде сверху по меньшей мере, по существу, подобна геометрической форме контура соответствующего пика (34) распределения эталонного потенциала волнообразования на виде сверху.
6. Электролизер по п. 5, отличающийся тем, что
геометрические формы контура всех выступов (30) на виде сверху по меньшей мере, по существу, подобны геометрической форме контура соответствующего пика (34) распределения эталонного потенциала волнообразования на виде сверху.
7. Электролизер по п. 6, отличающийся тем, что
геометрическая форма контура по меньшей мере одного из выступов (30) на виде сверху, по меньшей мере местами, выполнена по меньшей мере приблизительно в форме многоугольника и/или в форме эллипса, причем многоугольник имеет, в частности, 3, 4, 5 или 6 углов.
8. Электролизер по п. 7, отличающийся тем, что
трехмерная форма по меньшей мере одного из выступов (30) по меньшей мере по существу подобна трехмерной форме соответствующего пика (34) распределения эталонного потенциала волнообразования или соответствует ей.
9. Электролизер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
по меньшей мере один выступ (30) сужается в вертикальном направлении (z) вверх.
10. Электролизер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
катод (12) состоит из двух или более катодных блоков и/или что анод (18) состоит из двух или более анодных блоков (24).
11. Электролизер по п. 10, отличающийся тем, что
поверхностное профилирование катода (12) выполнено нерегулярным по меньшей мере в одном направлении.
12. Катод для алюминиевого электролизера, верхняя сторона которого имеет поверхностное профилирование с двумя или более проходящими по меньшей мере по существу в первом направлении (y) катода (12) первыми перегородками (30) и по меньшей мере одной второй перегородкой (30), проходящей по меньшей мере по существу в направлении (х), перпендикулярном первому направлению (y) катода (12).
13. Катод по п. 12, отличающийся тем, что
верхняя сторона катода (12) при рассматривании поперечного сечения катода (12) имеет углубление в форме по меньшей мере по существу V-образной ванны, причем упомянутые по меньшей мере две первых перегородки (30) и упомянутая по меньшей мере одна вторая перегородка (30) предпочтительно размещены на поверхности по существу V-образного углубления.
14. Катод по п. 13, отличающийся тем, что
углубление простирается на по меньшей мере 75%, предпочтительно на по меньшей мере 90%, особенно предпочтительно на по меньшей мере 95%, а наиболее предпочтительно на 100% поверхности катода (12).
15. Способ изготовления электролизера (10), в частности, электролизера (10) для получения алюминия, который имеет катод (12), на верхней стороне катода (12) слой (14) жидкого алюминия, на нем слой (16) расплава, а поверх слоя (16) расплава анод (18), причем способ включает стадии:
- определение распределения эталонного потенциала волнообразования, имеющегося на поверхности (15) раздела между слоем (14) жидкого алюминия и слоем (16) расплава в электролизере,
- получение включающего множественные выступы (30) поверхностного профилирования на верхней стороне катода (12), причем в каждом случае выступ (30) предусмотрен на по меньшей мере двух из двадцати участков поверхности верхней стороны катода (12), которые в каждом случае размещены вертикально под теми областями поверхности (15) раздела между слоем (14) жидкого алюминия и слоем (16) расплава, в которых в имеющемся на поверхности (15) раздела распределении эталонного потенциала волнообразования имеются пики (34) с двадцатью наивысшими максимальными значениями,
причем эталонный потенциал волнообразования определяется как потенциал волнообразования, который при эксплуатации электролизера (10) с использованием - вместо катода (12) с поверхностным профилированием - эталонного катода без поверхностного профилирования, но в остальном с таким же выполнением, что и катод (12) с поверхностным профилированием, имеется на одном участке поверхности (15) раздела между слоем (14) жидкого алюминия и слоем (16) расплава.