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Elektrodenfassung für elektrische Ofen zur elelitrolytischen Gewinnung von Aluminium mit selbst- brennenden Elektroden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektrodenfassung für elektrische Ofen zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium mit selbstbrennenden Elektroden, die einen länglichen Quer-
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Die Aufhängung solcher länglicher Elektroden bietet gewisse Schwierigkeiten, die aber in vollkommen entsprechender Weise zu beseitigen sind. Es ist erforderlich, die Elektrode nicht nur sicher auf- zuhängen und ihren Vorschub in dem Ofen nach Massgabe ihres Verbrauches am unteren Ende in kleinen
Stufen zu gestatten, sondern auch die Elektrode so zu verstärken, dass sie während des Betriebes zufolge des hydrostatischen Druckes der weichen Masse in ihrem oberen Teil nicht deformiert wird.
Die Elek- trodenfassung nach der Erfindung besteht aus einem Rahmen aus Stahl in Verbindung mit den Kontakten, die in die Elektrode von wenigstens zwei entgegengesetzten Seiten aus hineinreichen. Solche Kontakte sind in der deutschen Patentschrift Nr. 505169 beschrieben. Wenn die Kontakte in der Elektrode fest- gebacken sind, so sind sie mit dem gebackenen Teil der Elektrode sehr fest verbunden und bieten eine ausgezeichnete Möglichkeit für die Aufhängung. In dem Masse als die Elektrode verbraucht wird, nähert sich der Rahmen der Oberfläche des flüssigen Bades und schliesslich muss der Rahmen sowie die Kontakte entfernt werden. Die Aufhängung muss deshalb von Zeit zu Zeit von einer Reihe der Kontakte auf die sich oberhalb befindliche Reihe gewechselt werden.
Ehe man die Aufhängung wechselt, muss man aber sicher sein, dass die nächste Reihe von Kontakten in der Elektrode fest eingebacken ist, und zu diesem
Zweck muss der elektrische Strom eine Zeit lang durch diese Kontakte geleitet werden, bevor man die
Aufhängung wechselt und die untere Aufhängungsanordnung entfernt.
Die Anordnung ist in Fig. 1 dargestellt, die einen Aluminiumofen mit zwei Söderberg-Elektroden zeigt, die von beschränkter Breite sind und als Anode dienen. Die Anordnung von zwei Elektroden in einem Ofen besitzt den Vorteil, dass derjenige Teil des Bades, der sieh zwischen den Elektroden befindet, sehr flüssig bleibt, so dass die darauf befindliche Kruste sehr dünn ist und leichter zerbrochen werden kann als an der Aussenseite der Elektrode. Man kann sogar den Ofen so betreiben, dass für gewöhnlich nur in dem zwischen den Elektroden befindlichen Teil gearbeitet wird und die Kruste um die Elektrode in Ruhe bleibt, bis der Ofen abgestochen wird ; sie muss erst dann wegen Höhenänderung des Bades während des Abstechens zerbrochen werden.
In Fig. 1, welche die Anordnung von zwei rechteckigen Elektroden in einem Aluminiumofen zeigt, sind die Elektroden von der selbstbackenden Art, vorzugsweise mit einem Metallmantel versehen. 1 be- zeichnet den Ofen, 2 die zwei Elektroden und 3 die Kontakte, die von zwei entgegengesetzten Seiten in die Elektrode hineinragen und in Reihen mit einem Abstand von etwa 15 bis 30 cm angebracht sind.
4 sind Kupferstäbe, die mit biegsamen Kabeln 6 verbunden sind, durch welche der elektrische Strom den Elektroden zugeleitet wird. 6 ist ein eiserner Balken von U-förmigem Querschnitt, wie deutlicher in Fig. 3 ersichtlich ist.
Diese Balken sind unterhalb jeder Reihe von Kontakten angebracht und an beiden Enden der Elektroden mit ähnlichen Balken 61 verbunden, wodurch ein rechteckiger Rahmen gebildet wird, der die Elektrode an allen Seiten umgibt und genügende Festigkeit besitzt, um das Gewicht der Elektrode mittels der Kontakte auf den Balken zu tragen. Die Balken reichen etwas an der Elektrode vorbei, so dass die Enden genügend übereinanderliegen, um eine zuverlässige Verbindung mittels der
Bolzen 7 (Fig. 1) zu erlauben. Die Bolzen gehen mit Spiel durch die oberen Balken, sind aber an den unteren
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Balken mittels eines Riegels 8 (Fig. 1) festgemacht, wie dies als Einzelheit Fig. 4 und 5 zeigen. An jeder der vier Ecken der Elektrode ist ein Bolzen.
Die Bolzen sind von der Aufhängungsanordnung elektrisch isoliert und mittels Drahtseile 9 (Fig. 1) mit dem Triebwerk 10 (Fig. 1) verbunden, durch welches die zwei Elektroden voneinander unabhängig gehoben und gesenkt werden können. Während des normalen 5 Betriebes werden die beiden Elektroden immer gleichzeitig bewegt, um eine gleichmässige Stromver- teilung durch die Elektroden aufrechtzuerhalten.
Von Zeit zu Zeit, wenn sich die untersten Balken während des Senkens der Elektrode in den Ofen dem flüssigen Bad so weit nähern, dass sie verschoben werden müssen, muss man die Bolzen 7 (Fig. 1) vom untersten Balken losmachen und mit dem nächsthöheren Balken verbinden. Diese Auswechslung ) wird mit Hilfe einer zweiten Aufhängungsanordnung ausgeführt, die aus Haken 11 (Fig. 1) besteht, die mit den untersten Balken mittels hiefür angebrachter Löcher verbunden werden. Die Haken 11 werden in Ketten 12 (Fig. 1) aufgehängt, die mittels eines Schraubengewindes 13 mit dem Träger 14 verbunden sind.
Diese zweite Aufhängungsanordnung wird mit Schrauben festgezogen und dann das Triebwerk freigelassen, wodurch das Gewicht auf die zweite Aufhängungsanordnung übertragen wird, so dass der
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bis sie in den nächsten Balkenrahmen hineinpassen, mit welchem sie mittels des Riegels verbunden werden.
Die Träger 14 werden von den Säulen 15 getragen, die vom Ofen elektrisch isoliert sind. 16 ist eine Alumi- nium-oder Kupferschiene, die den zwei Elektroden den Strom zuführt.
Fig. 2 ist eine Endansicht der einen Elektrode, deren eine Hälfte im Schnitt dargestellt ist. 3 ist ) ein Kontakt, der von aussen in die Elektrode hineinragt. Solche Kontakte werden von zwei entgegen-
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mit der Schiene 16 verbunden ist. 7 zeigt einen der vier Bolzen, in welchen die Elektrode aufgehängt ist, wobei jeder Bolzen mit dem untersten Balken 6 verbunden ist. 17 ist eine isolierte Verbindung zwischen den Bolzen und den Kabeln des Triebwerkes.
Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Elektrode und zeigt die zweite Aufhängungsanordnung in Tätigkeit.
11 ist ein Haken, der in einem Loch im untersten Balken steckt, 12 ist die Kette, die die Verbindung mit
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anordnung.
Fig. 4 zeigt Einzelheiten der Verbindung zwischen den Aufhängungsbolzen und dem unteren Rahmen. 7 ist der Bolzen, 6 der unterste Balken, 18 ein Teil des Bolzens 7, der einen kleineren Durchmesser besitzt als der übrige Teil des Bolzens und an welchem der Riegel 8 angebracht ist, um den Bolzen am Balken zu befestigen.
Fig. 5 zeigt eine Verbindung zwischen den Bolzen und den Enden der übereinanderliegenden Balken
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Bolzen in Stellung zu bringen. Diese Schlitze verlaufen in der Längsrichtung der Balken. 6 ist ein Balken an der einen Seite der Elektrode, 6'ist ein Balken an der senkrecht dazu stehenden Seite der Elektrode, 7 ist der Aufhängungsbolzen und 8 der Riegel, der einmal von der einen Seite zwecks Verbindung des Aufhängungsbolzens mit dem Balken 6 und einmal von der andern Seite zwecks Verbindung des Auf- hängungsbolzens mit dem folgenden Balken eingeführt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrodenfassung für elektrische Ofen zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium mit selbstbrennenden Elektroden, die einen länglichen Querschnitt haben und durch in dieselben ein-
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Rahmen entsteht.