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Verfahren zur Herstellung ungebrannter Kohleelektroden und Widerstandsmassen für elektrische
EMI1.1
Die aus Kohle, Koks oder Graphit hergestellten Elektroden und Widerstandsmassen für elek- trische Ofen werden entweder vor der Verwendung in besonderen Öfen gebrannt oder es wird zur Ver- meidung dieses Brennvorganges mit grossen Mengen an Bindemitteln, wie Teer, Wasserglas oder leim- artigen Stoffen, gearbeitet. Die Verwendung von Teer hat den Nachteil, dass während des Betriebes des Ofens Dämpfe entweichen, welche bei manchen Schmelzprozessen schädlich wirken. Bei Benutzung von Wasserglas als Bindemittel müssen während der Formung bestimmte Temperaturen eingehalten werden, deren Höhe von verschiedenen Einflüssen (Menge des Bindesmittels, Zusammensetzung desselben,
Grösse der Elektrode, Dauer des Formungsvorganges) abhängig ist und daher fallweise bestimmt werden muss.
Bindemittel aus leimartigen Stoffen wiederum bedingen eine Vorbehandlung der geformten
Elektrode zur Erzielung einer Härtung (durch Erwärmung auf ungefähr 100 C) und Widerstands- fähigkeit gegen Feuchtigkeit. Diese Vorbehandlungen verteuern naturgemäss das Herstellungsverfahren.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, mit dem solche Elektroden durch Verwendung eines besonderen Bindemittels auf kaltem Wege hergestellt werden können, die grosse Festigkeit und
Leitfähigkeit aufweisen, so dass sie gegebenenfalls auch ohne Blechummantelung bzw. Armierung verwendet werden können.
Im wesentlichen besteht die Erfindung darin, dass die formbare Masse unter Verwendung eines etwa 11-15% des Gewichtes der Rohmasse betragenden Bindemittels, das ausser organischen Stoffen, wie Sulfitzelluloseablauge, Dextrin, Kaltleim oder ähnliche klebrige Substanzen, auch anorganische
Stoffe, wie Alkalisilikate, insbesondere Kalium-Natriumdoppelsilikat, enthält, gebildet und nach dem
Verformen an der Luft getrocknet wird. Die Verformung geschieht in der üblichen Weise durch Ein- pressen in Holz-oder Metallformen. Zur Erleichterung des Ausformens der Elektrode und zur Ver- hinderung ihrer Oxydation ist es vorteilhaft, sie in Hüllen aus Papier oder Pappe, dünnem Holz oder
Gewebe einzustampfen, welche in den hölzernen oder metallenen Formen stecken.
Bei der Verwendung der Elektrode im elektrischen Ofen brennen derartige Hüllen ab und kommen dadurch in Wegfall. Um eine besondere Verfestigung der Elektrode zu erreichen, kann man in die Masse dünne Armierungen aus Holz oder Eisen einbetten, die im elektrischen Ofen abbrennen bzw. ausschmelzen. Zur besseren und rascheren Austrocknung der Elektroden können auch Entlüftungskanäle oder Aussparungen vor- gesehen sein.
Durch Verwendung eines aus organischen und anorganischen Substanzen hergestellten Binde- mittels für die Rohmassen wird nicht nur eine grosse mechanische Festigkeit erreicht, die der gebrannter
Elektroden fast gleichkommt, sondern auch ein weiterer Vorteil erzielt, da der organische Bestandteil des Bindemittels bei der Verwendung der Elektroden verkohlt und der anorganische Bestandteil ver- flüchtigt, somit das Erschmelzungsgut in keiner Weise verunreinigt wird. Ein Abspringen ungebrannter
Elektrodenteilchen findet ebensowenig statt, wie bei den bekannten gutgebrannten Elektroden.
Beispiel : Graphit, Koks oder Kohle wird vermahlen, wovon man auf 50% feines Mehl 50%
Körner von 3 bis 5 mm Durchmesser nimmt. Der Grad der Körnung und das Verhältnis von Mehl und
Körnern hängen vom verwendeten Rohstoff, Kohle, Koks oder Graphit oder Mischungen derselben, sowie ferner von der Grösse der Elektroden ab. Diese Grundmasse wird in trockenem Zustande mit dem Binde- mittel gemischt. Das Bindemittel besteht zu 75% aus einem organischen Stoff, z. B. Sulfitzellulose- ablauge in eingedampftem und gepulvertem Zustand. Mit dem gleichen Erfolge kann man Dextrin
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oder Kaltleim oder einen andern billigen klebrigen Stoff verwenden, jedoch sind alle diese Stoffe teurer als Sulfitablauge.
Der restliche anorganische Bestandteil des Bindemittels wird am besten von KaliumNatriumdoppelsilikat gebildet, welch letzteres die vorteilhafte Eigenschaft aufweist, dass die damit hergestellten Elektroden in der Hitze nicht springen. Zu dem Gemenge wird so viel Wasser zugesetzt, dass ein steifer Brei entsteht. Man mischt diesen selbst und mit dem Grundstoff innig durch und stampft oder presst das Gemisch in Formen aus Gusseisen oder. anderem Metall oder aus Holz zu Elektroden. Der Wasserzusatz kann übrigens in einem beliebigen'Zeitpunkte während des Mischprozesses vorge- nommen werden. Nach Verlauf von 24 Stunden wird ausgeformt, worauf man den Formling an der Luft gut durchtrocknen lässt.
Eine Troeknung in mässig erwärmten Räumen (35-40 C) ist vorteilhaft und fördert nicht nur die Abbindung, sondern auch die rasche Austrocknung der Elektroden. Diese sind hierauf verwendungsfähig und können in einen Lichtbogenofen für die Herstellung von Kalziumkarbid, Siliziumkarbid, Stahl od. dgl. eingesetzt werden.