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Bei Kohlenelektroden für elektrische Ofen werden seit langem Blechmäntel einerseits zum Schutz gegen Oxydation der Elektrodenmasse, allderseits zur 1litwirkung an der Stromleitung durch ihren Kontakt mit der Fassung angewendet. Solche 1Täntel werden bei bereits gebrannten Elektroden ange-
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gegen Verbrennung zu schützen. Derartige Hüllen haben aber nur einen losen Zusammenhang mit der Oberfläche der Elektrode, werden infolge der Ausdehnung des Metalles in der Hitze bald zerstört und zwecklos, weil die von der Elektrode sich loslösenden Metallteile wirkungslos werden.
Nach der österr. Patentschrift Nr. 84162 kommt ein Blechmantel zur Anwendung, der die rohe Masse im ganzen Elektrodenquerschnitt umschliesst, aber mit der Elektrodenmasse keine Oberflächenverbindung erzielt. Obwohl dieser Blechmantel mit kleinen Entgasungslöchern für den Abzug der Teerdämpfe nach aussen versehen ist, hat er doch das Bestreben, sieh in der Wärme von der Elektrodenmasse abzulösen und kann auch bei dieser Elektrode nicht durch irgendeine Verankerung mit der Oberfläche der Elektrode bleibend fest verbunden werden.
Da die Elektrodenmasse weich ist und bei der Erwärmung fast flüssig wird. lässt sich bei dieser Elektrode natürlich kein Schutzmantel in Anwendung bringen, dessen Wandung an vielen Stellen unterbrochen ist, weil sonst die weiche Masse ablaufen und die Kohlenelektrode zerstört werden würde. Um eine Auflage zwischen einem solchen Bleehmantel und der Elektrodenmasse zu schaffen, muss ersterer mit quergestellten, tiefeingreifenden und starken Metallrippen versehen und
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ist aber für die Elektrode nachteilig, weil sie starken Zugbeanspruchungen ausgesetzt ist und leicht reissen kann, wenn der Blechmantel bei der Erhitzung sich ausdehnt.
Dabei muss der Mantel stark gekühlt werden, was von Nachteil für die frische Elektrodenmasse ist, da diese in zu wenig gebackenem Zustand in die Schmelzzone des Ofens gelangt und sich alsdann schneller abnützt. Quer angeordnete massige Metallrippen, die mit frischer Elektrodenmasse stromleitenden Kontakt haben sollen, üben eine zersprengende Wirkung auf die Kohlenelektrode aus, weshalb es unmöglich ist, bei dieser Blechmantelanordnung und bei einheitlichem Querschnitt der frischen Elektrode letztere so herzustellen, dass sie gegen das Schmelzbad sich so widerstandsfähig zeigt, wie eine in gewöhnlicher Weise erzeugte Elektrode oder wie eine solche,
deren äusserer Teil unabhängig vom Schmelzofen gebrannt und durch Verankerung seiner Oberfläche in den Löchern einer metallischen Hülse mit dieser verbunden ist, oder aber wie eine Elektrode, die aus einem inneren und äusseren Teil zusammengesetzt ist.
Gemäss Anspruch 3 der österr. Patentschrift Nr. 102443 wird die Hauptelektrode vor dem Aufstampfen der Nebenelektrodenmasse mit einem Metallnetz umgeben und samt der aufgestampften Nebenelektrode gebrannt, wobei eine feste Verankerung der Oberflächenteile der Elektrodenmasse in den Maschen des Drahtnetzes stattfindet.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun, eine metallene Sehutzhülse zu schaffen, welche so elastisch ist, dass sie keine nachteilige Ausdehnung zeigt, indem sie mit der zu brennenden Elektrode eine sichere Verankerung der Oberflächenteile der Elektrodenmasse eingeht und dennoch bei gleichzeitiger billiger Herstellung ein höheres Stromleitungsvermögen besitzt.
Es hat sich gezeigt, dass man bei Metallhülsen, die masehenartige Durchbrechungen aufweisen, die volle Fläche der Hülse vergrössern und die Fläche der Maschen vermindern kann, ohne dass die Ver-
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mit den vielen Aufrauhungen in Berührung'gebracht wird.
Die den Gegenstand der Erfindung bildende elastische stromleitende Schutzhülse kennzeichnet sieh demgemäss durch am ganzen Umfang des metallenen Hülsenmantels reihenweise verteilte Längsschlitze, deren Ränder aufgebogen sind, so dass die dadurch entstandenen Aufrauhungen nur eine Verankerung der Oberflächenteile der Elektrodenmasse bewirken und die Sehlitzöffnungen die Hülse elastisch machen, um die Verbindung der Hülse mit der in ihr verankerten Elektrodenmasseoberfläche bei hoher Temperatur aufrechtzuerhalten.
Tatsächlich ist es auf diese Art möglich, eine metallene Hülse zu schaffen, deren volle Fläehenteile
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öffnungen entfallen. Die Verankerung der Elektrodenmasseoberfläche ist dabei eine derart feste, dass ein ständiger und gleichmässiger Kontakt zwischen Hülse und Elektrodenmasse gewährleistet bleibt. Das elektrische Leitvermögen einer derartigen Hülse erleidet keinen Verlust, weil die an den Schlitzrändern vorstehenden Aufrauhungen als metallischer Querschnitt für die Leitung nicht verlorengehen.
Zufolge der Verankerung der Elektrodenmasseoberfläche in den Schlitzen der Hülse können zur Herstellung der letzteren, im Gegensatz zu den üblichen Blechmänteln, sehr dünne Bleche verwendet werden, wodurch auch die erwünschte Elastizität der Hülse erzielt wird.
Auf diese Weise können Elektroden oder Hohlelektroden von ungefähr 700 mm Durchmesser schon mit Blechstärken von 0'75 mm verankert werden.
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Aufrauhungen durch die ausgestanzten Ra. ndrippen versehenen Metallhülse veranschaulicht, wie sie für die Armierung einer Kohlenelektrode dienen kann, die aus einem inneren und äusseren Elektrodenteil besteht, Fig. l zeigt einen Längsschnitt durch die Hülse, Fig. 2 deren Draufsicht und Fig. 3 einen Querschnitt durch dieselbe. a ist die äussere und b die innere Metallhülse, o sind die in den beiden Hülsen hergestellten, an
Stelle der bei Dral1tnetzen vorhandenen Maschen tretenden Längsschlitze ;
d sind die beim Ausstanzen der Schlitze aus letzteren einseitig herausgepressten Längsrippen, welche die Aufrauhungen der Hülsenflächen bilden. Mit, ! sind die stromleitenden Verbindungen zwischen den geschlitzten Hülsen bezeichnet. Diese quer angeordneten Kontakte sind gegen die Elektrodenmasse nachgiebig mittels Papier oder Asbest isoliert, damit eine zersprengende Wirkung hintangehalten wird, wenn die Elektrodenmasse in die Metallhülsen eingebracht und in den Schlitzen fest verankert wird.
Die Aufrauhungen der inneren Hülse können auch abwechselnd nach innen und aussen vorstehen, um sowohl den äusseren als auch den inneren Teil der Elektrode zu verankern. Eine derartige Hülse bietet den Vorteil, dass sie an einem Elektrodenteil, mit dem sie zusammengebrannt wird, festhaftet und trotz der Schlitze ein hohes Leitvermögen besitzt, während sie hinsichtlich der Elastizität und Gefiigigkeit dem Drahtnetz nahekommt. Diese Hülse bietet natürlich keinen Schutz gegen die Verbrennung der Kohlenelektrode, weil die heissen Ofengase Zutritt zu dem Kohlenstoff in den Schlitzen haben. Es wird daher die Elektrode an den freiliegenden Stellen mit einem feuerfesten Schutzüberzug versehen, was durch die aufgerauhte Oberfläche ermöglicht wird.
Man kann die Hülse aber auch doppelt machen und dazwischen eine feuerfeste poröse Schichte einbringen, die beim Gebrauch der Elektrode festbackt.
Die Hülse ist auch mit Vorteil geeignet, gepresste Elektroden zu umschliessen, die dann gebrannt werden, wobei die Ränder der Schlitze in die Oberfläche der Elektrode eindringen und sich verankern.
Auch für bereits gebrannte Elektroden eignet sich diese Hülse, weil sie durch das Einschneiden der Ränder in die Elektrodenoberfläche einen bleibenden Kontakt sichert und deren Unebenheiten überbrückt.
In manchen Fällen können die in der Elektrode vorhandenen Metallteile schädlich auf das. Schmelzbad einwirken ; dann ist es zweckmässig, die Metalle, soweit als nötig, vor ihrem Schmelzen von der Elektrode zu entfernen. Die geschlitzte Hülse bietet in diesem Falle. die Möglichkeit einer sehr genauen Regelung. Die in deren Schlitzen verankerte Elektrodenmasse kann nach Bedarf im elektrischen Ofen abbrennen gelassen werden, worauf die Hülse selbst in der heissen Ofenzone im geeigneten Augenblick entfernt werden kann. Die beiden Metallhülsen a und b können auch aus verschiedenartigen Metallen bestehen, welche stromleitend verbunden sind.
Im Gegensatz zu sonstigen Elektrodenausführungen können aber die Verbindungskontakte der Hülsen gegen die Elektrodenmasse mittels Papier oder Asbest isoliert und dadurch nachgiebig gemachtwerden, weil sie nicht bestimmt sind, den Strom auf die Elektrodenmasse überzuleiten, wie dies z. B. bei Anordnung massiver Rippen bei selbstbrennenden Elektroden der Fall ist. Zufolge dieser Ausgestaltung kann die geschlitzte Hülse keinerlei schädlichen Einfluss auf die Elektrodenmasse ausüben, auch ein Kühlen der Hülse während der Verwendung der Elektrode ist nicht erforderlich, weil die Hülse weder ausdehnend noch zersprengend wirkt.
Es kann daher eine Elektrode samt der umschliessenden Metallhülse bei hoher Temperatur gebrannt werden. Bei sehr grossen Stücken empfiehlt es sich, die Hülse der Länge nach zu teilen und sie bei gebrannten Elektroden zu verschweissen. Auf diese Weise können derartige Elektroden viel höheren
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Beanspruchungen im elektrischen Ofen unterworfen werden und bleiben auch weiterhin widerstandsfähiger, selbst wenn die Metallhülse angeschmolzen ist, weil hier die reine Elektrode einer Temperatur ausgesetzt ist, welche immer noch niedriger ist als die ursprüngliche Brenntemperatur.
Die Widerstandsfähigkeit des äusseren Elektrodenteiles bei Kohlenhohlelektroden kommt aber dann der zu brennenden Kernmasse zugute, indem diese erst nach Abnützung der äusseren Elektrode freigelegt wird, wobei sie dann unter deren Schutz Temperaturen ausgesetzt war, die höher waren als die sonstige Brenntemperatur.
Die Kernmasse zeigt dann beim nachfolgenden Brennen im Lichtbogen ebenfalls eine hohe Widerstandsfähigkeit.
Bei Verwendung der mit Längsschlitzen ausgestatteten Metallhülse ist auch das direkte Backen
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weich und fliesst beim Backen durch die Schlitze aus. Aus diesem Grunde konnten bisher nur fast vollwandige Blechmäntel Anwendung finden, denn schon bei Vorhandensein von Entgasungslöchern ffir die entweichenden Teerdämpfe hat sich ergeben, dass nicht bloss die Dämpfe abziehen, sondern auch das mit feiner Elektrodenmasse durchsetzte Bindemittel abfliesst.
Nach vorliegender Erfindung kann auch die in den Schlitzen der umschliessenden Hülse verankerte Elektrodenmasse als Absehlussschichte gegen das Ausfliessen des Bindemittels benutzt werden, u. zw. in der Weise, dass man diese dünne Verankerungsschichte einer plötzlichen Verkokung aussetzt. Dadurch bleiben die Schlitze gegen die aus der inneren frischen Masse abziehenden'bindefähigen Teere abgeschlossen ; die verkokten Teile sind aber so porös, dass sie die Gase durchlassen, aber dicht genug, um den Abfluss flüssigen Teeres zu verhindern. Dadurch wird auch verhindert, dass sich im Verein mit dem Staub aus dem elektrischen Ofen eine Isoliersehichte an der Elektrodenfläche bilden kann, was störend wirken würde.
Auch wird dadurch erreicht, dass die Stromleitung des Elektrodenkernes für den von innen nach aussen verlaufenden Backvorgang ausgenützt und den reinen Teergasen des Kernes der gleiche Weg zum Abzug in wagreehter Richtung vorgezeiehnet werden kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elastisehe stromleitende Sehutzhülte für Kohlenelektroden und Hohlelektroden, gekennzeichnet durch am ganzen Umfang des metallenen Hülsenmantels reihenweise verteilte Längsschlitze, deren Ränder aufgebogen sind, so dass die dadurch entstandenen Aufrauhungen nur eine Verankerung der Oberflächenteile der Elektrodenmasse bewirken und die Schlitzöffnungen die Hülse elastisch machen, um die Verbindung der Hülse mit der in ihr verankerten Elektrodenmasseoberfläche bei hoher Temperatur aufrechtzuerhalten.