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Verfahren zur Herstellung von kontinuierlichen Elektroden für Elektroöfen, insbesondere für die Schmelzflusselektrolyse von Aluminium
Gegenstand des Stammpatentes Nr. 196135 ist ein Verfahren zur Herstellung von kontinuierlichen Elektroden für Elektroöfen, insbesondere für die
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durch Auf-Erdölprodukte und als Feststoff im wesentlichen ge- mahlene Kohlenstoffsorten enthält, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass diese Verbindungsmasse in einer Stärke von mindestens 5 mm, vorzugsweise
10-15 mm, angewendet und die Verbindung der
Blöcke allein durch die auf Zugfestigkeit bean- spruchte Verbindungsmasss bewirkt wird, die aus
25-35% Bindemitteln und 75-65% Feststoffen besteht, wobei 50-75% der Feststoffe in einer Komgrösse von 0 bis 0, 5 mm, der Rest in einer
Korngrösse von 0, 5 bis ca.
3 mm vorliegen.
Erfindungsgemäss wird eine Kittschicht verwendet, die durch übliche Formgebungsverfahren für plastische oder giessfähigs Massen vor ihrer Anwendung zeitlich unabhängig von den damit zu verbindenden KohleNlöcken hergestellt wird. Der durch dieses Verfahren erzielte technische Fortschritt beruht auf dem Umstand, dass der für die Verbindung der Elektrodenblöcke benützte Kitt bei Raumtemperatur absolut fest und hart ist, wie z. B.
Siegellack. Der Kitt muss nicht, wie dies früher beim Verbinden der Kohleblöcke erfolgte, in flüssiger Form, die'durch Erwärmen auf etwa 130 bis 200"C ermöglicht wird, zur Anwendung gebracht werden, sondern kann in fester Form auf die heisse Elektrode aufgebracht werden. Beim Aufkitten eines neuen Elektrodeniblockes auf die im Ofen befindliche, etwa 150-2000 C heisse Elektrode schmilzt die zwischen den zu verkittenden Flächen angeordnete, vorher feste Kittschicht und verbindet beide Flächen.
Zu diesem Zweck werden streifenförmige etwa
15 mm starke Platten aus der Kittmasse geformt Die Länge der Platten entspricht der Kantenlänge der Elektrodenoberfläche, ihre Breite wird etwa
150-200 mm gewählt. Diese aus Kittmasse beste. henden Platten werden mittels einer heizbarer Schnecken-Strangpresse mit einem schlitzförmiger Mundstück, das dem Querschnitt der Kittstreifem entspricht, hergestellt. Der aus dem Mundstück aus tretende bandförmige Strang, der eine Temperate von etwa 1500 C besitzt, wird gekühlt und in passende Längen geschnitten. Die so erhaltenen Platten sind gut lagerfähig und werden bei Bedarf zum Aufkitten eines neuen Ersatzblockes auf die im elektrischen Ofen befindliche Elektrode verwendet.
Dabei wird wie folgt verfahren :
Die obere Fläche der im Ofen befindlichen Elektrode wird z. B. mittels Abblasen von Staub gereinigt und mit den in Vorrat gehaltenen Kittplatten bedeckt. Die Abmessungen der Platten sind
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bedeckt werden kann, ohne dass einzelne Platten in ihren Abmessungen verkleinert werden müssen.
Danach wird ein Ersatzblock auf die bedeckte Fläche der Elektrode aufgetegt. Durch die Wärme der im Ofen befindlichen Elektrode erweichen die Kittplatten und-werden durch den Druck des Ersatzblockes, der etwa 85 Gramm je Quadratzentimeter beträgt, fest an die Kittflächen gepresst, dabei quellen jedoch keine oder nur ganz geringe Mengen des Kittes aus dem Spalt heraus.
Eine andere Art der Vorbereitung der Kittmasse besteht darin, den Kitt z. ss. in Form von dünnen Streifen oder Stäben auf eine leichte Matte aus Draht oder Textilfäden zu kleben, solange er noch plastisch ist, und diese Matten in aufgerolltem Zustand auf Lager zu nehmen. Die Breite der Matten ist auf die (Breite der Kittfläche auf den Elektroden abgestimmt. Bei der Verwendung der Matten werden passende Längen abgeschnitten und auf die Fläche der im Ofen befindlichen Elektrode aufgelegt. Darauf wird dann der Ersatzblock gesetzt und *) 1. Zusatzpatent Nr. 202370.
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die Vereinigung geschieht durch die Kittmasse infolge der Ofenhitze wie oben beschrieben.
Die oben beschriebenen Arten der Formgebung des Kittes sind nur als Beispiele aufzufassen, sie können beliebig vermehrt werden. Zum Beispiel können Platten aus Kitt, evtl. mit einer die Bruchgefahr vermindernden Einlage von Draht-oder textilen Geweben ähnlich dem Drahtglas, hergestellt werden, die solche Abmessung haben, dass beim Aufkitten eines Ersatzblockes nur eine einzige Platte von entsprechenden Massen zwischen die zu verbindenden Flächen gelegt wird.
Auch muss der Kitt, der auf Matten befestigt wird, die zwecks Vorrathaltung im gerollten Zustand gelagert werden können, nicht nur in Form von Streifen oder Stäben verwendet weraen, son- dern kann hisbei z. B. auch die Form von Kugeln besitzen.
Eine andere, auch sehr zweckmässige Art der Formgebung ist die dass man die Unterseite der Ers'atzblöck'e mit der Kittschicht präpariert und die Blöcke in diesem Zustand auf Lager hält. Bei der Verwendung braucht man den Block nur auf die Oberfläche der Elektrode zu setzen ;
die an seiner Unterseite befindliche Kittschicht wird durch die Wärme der Elektrode weich und stellt die Verbid
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entsprechendeAbwärtsbewegung der Elektrode im Ofen immer heisser und der Kitt wird entsprechend dem Gegenstand des Stammpatentes mechanisch fest und elektrisch leitend und verbindet die Teile der Eel, trade sichar ohne jede weitere mechanische Sicherung.
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darauf, dass man die zum Zusammenkitten eines Ersatzblockes auf eine Elektrode notwendigen Arbeiten in einzelne Arbeitsgänge trennt und nur die Arbeitsgänge am Ofen ausführt, die dort unbedingt nötig sind.
Alle andern Arbeitsgänge werden örtlich und zeitlich getrennt von dem Kittvorgang ausgeführt ; dies hat viele Vorteile, z. B. die Ar- beiten entfernt von den heissen und staubigen öfen auszuführen und die Möglichkeit, rationell durch Einsatz mechanischer Hilfsmittel zu arbeiten, ferner auf Vorrat zu arbeiten.
In der Zeichnung werden beispielsweise zwei der oben beschriebenen Formgebungsverfahren schematisch dargestellt. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann sinngemäss übertragen werden.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Herstellung von aufrollbaren Kittmatten, bei denen der Kitt
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einer grossmaschigen Cewebebahnaus Draht- oder Textilfäden befestigt wird. Hiebei sind nebensächliche Dinge nicht gezeichnet, z. B. die Heizung und Isolierung des Vorratsbehälters, Kühlung und Wiedererwärmung des Plaattenbandes, Nebeldusen zum Befeuchten der Riffelwalze. Die Vorderwand der Anordnung ist in der Zeichnung weggelassen um Einblick zu gewähren.
In der Fig. l bedeutet a den Vorratsbehälter für die etwa 150 C heisse, strengflüssigie Kittmasse b.
Die unten offene Bodenfläche des Behälters liegt dicht auf dem endlosem. Plattenband c, das durch die Rollen d und e in Pfeilrichtung bewegt und getragen wird. Durch den Schieber f lässt sich über dem Plattenband ein Austrittschlitz für die Kittmasse einstellen. Durch passende Einstellung dieses Schlitzes und Regulierung der Geschwindigkeit des Plattenbandes tritt die Masse aus dem Behälter auf das Plattenband und belegt es in einer Dicke von etwa 10-15 mm. Das belegte Plattenband wird von unten duroh Wassenbrausen, die nicht gezeichnet sind, angespritzt und dadurch gekühlt. Die durch diese Abkühlungs : massnahme bereits zähplastische Kittschicht wandert mit dem Plattenband unter die Riffelwalze g und wird durch die Riffelung in etwa 15-20 mm dicke und breite Stäbe zerteilt.
Die Riffelwalze besteht aus. einem hydrophilen Werkstoff, z. B. buchenholz. und wird durch nicht gezeichnete Zerstäuberdüsen ständig mit Wassernebel befeuchtet, so dass der Kitt nicht an der Walze haften bleibt. Von der VorratsTolle h wird ein grobmaschiges Netz aus Draht- oder Textilfäden über die Riffelwalze geführt und in die
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eingedrückt.Die Tragrolle i nimmt den Druck der Riffelwalze auf. Der auf das Netz geheftete streifenformige Kitt wird durch die Druckrolle k, die in vertikaler Richtung beweglich ist, durch deren eigenes Gewicht nochmals angepresst. Die erwähnte, nicht gezeich- nete Kühlung durch unter dem Band angeordnete Spritzdüsen sorgt für vollständige Erhärtung der Kittmasse, bevor das fertige Kittband auf die Rolle 1 'aufgehaspelt wird.
Ein zweites Beispiel der Vorbereitung der Kitt-
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Ausrüstung der Ersatzblöcke für die Elektroden mit einer an ihrer Unterseite angebrachten Kittschicht. Die so präparierten Ersatzblöcke können gelagert und transportiert werden, ohne dass die
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stellt, deren Kittfächen nicht gänzlich eben, sondern entsprechend dem Stammpatent mit einer reliefartig gemusterten Oberfläche versehen sind. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um eine flach gewellte Oberflohe.
Fig. 2 zeigt den Ersatzblock 1n, der an seiner Unterseite mit einer Kittsehicht n ausgerüstet ist.
An seiner Oberseite ist die gewellte Oberfläche o zu erkennen. Fig. 3 zeigt das obere Ende der im Ofen befindlichen Elektrode p#q. Die beiden sichtbaren Teilstücke p und dieser Elektrode sind bereits durch die Kittschicht r miteinander verbunden, und der Ersatzblock m befindet sich genau darüber kurz vor dem Aufsetzen.
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In Fig. 4 und 5 ist die Aufbringung der Kittschicht auf die Unteisedte der Ersatzblöcke für das Beispiel gezeigt, und zwar bei Fig. 4 im Schnitt, bei Fig. 5 in der perspektivischen Ansicht. Hiebei bedeutet m wieder den Ersatzblock. Dieser wird vorübergehend mit einem Hilfsrahmen s versehen, dessen Blechlineale t derart um die zu präparierende Fläche u gepresst werden dass ein Bord rings um die Fläche gebildet wird, der das Abfliessen der aufgegossenen Kittmasse v über den Rand der Flä- che verhindsBt und gleichzeitig mit seiner Oberkante eine Führung für den von Hand betätigten Abstreifer w bildet.
Der Kitt wird nach Montage des Hilfsrahmens s auf die Fläche u in einer passenden Menge aufgegossen und mit dem Abstrei- fer w über die Oberfläche verteilt ; dabei gleitet der Abstreifer über die Obenkante der Blechlineale t, so dass eine gewünschte Schichtdicke des Kittes erzielt wird. Die Fläche x in Fig. 5 zeigt die glattgestrichene Kittschicht. Nach Abkühlung der
Schicht wird der Hilfsrahmen abgenommen und der Ersatzblock ist fertig präpariert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von kontinuierlichen Elektroden für Elektroöfen, insbesondere für die Schmelzflusselektrolyse von Aluminium, nach Patent Nr. 196135, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kittschicht verwendet wird, die durch übliche . FormgebungsveBfahren für plastische oder giessfä- bige Massen vor ihrer Anwendung zeitlich unabhängig von den damit zu verbindenden Kohle- blöcken hergestellt wird.