Elektrodenmasse für selbstbrennende Elektroden. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Masse zur Herstellung von sogena.nnten kon tinuierlichen Elektroden, welche gebrannt werden in dem elektrisichen Ofen, in dem sie Verwendung finden, und Gegenstand der Er findung bildet eine Elektrodenmasse, durch welche man eine Elektrode mit. guten mecha nischen und elektrischen Eigenschaften er reichen kann.
Die gewöhnlichen Kohlenelektroden für elektrochemische Zwecke werden bekanntlich in der Weise hergestellt, dass geglühter An thrazit, Zinders und andere Kohlenmateria lien mit einem Bindemittel gemischt werden, entweder nur Pech mit etwas C>1 oder Pech und Teer, zu einer Masse, die gepresst oder in Formen eingestampft wird, Die geform ten Elektroden werden alsdann in besonderen Brennöfen gebrannt, wo sie langsam erhitzt werden, bis das Bindemittel verkokt- ist, ge wöhnlich bis zu 1100 C.
Es ist eine bekannte Sache, dass gute Elektroden Lebensbedingung für einen elek trischen Schmelzofen sind. Es ist deshalb eine grosse Arbeit niedergelegt worden in dem Suchen der besten Methoden zur Herstellung von Elektroden. Hierdurch ist man an fol gende Grundregeln .gelangt, die befolgt wer den müssen, falls ein erstklassiges Resultat erlangt werden soll: 1. Die rohe Elektrode darf möglichst wenig an flüchtigen Bestandteilen enthalten. Je weniger flüchtige Bestandteile die Elektro- denmasse enthält, je höher wird das spezifi sche Gewicht der Elektrode sein.
2. Das Formen der Elektrode muss mit- telst hohen Druckes oder Schlages erfolgen, wodurch die einzelnen Partikel der Masse zusammengepresst werden und die darin ent haltene Luft. ausgetrieben wird.
Die gewöhnlich benutzte Vorgangsweise und die, welche als die beste angesehen wird, ist das Pressen der Elektroden in hydrau lischen Pressen und unter Verwendung eines Druckes von etwa 300 kb!em2. Die Elektro- denmasse wird diesem hohen Druck während längerer Zeit ausgesetzt, und hierdurch ver schieben sich die Partikel .der Masse langsam im Verhältnis zueinander, und die Luft. wird ausgetrieben.
Auch beim Stampfen hat man gute Elek troden herstellen können. Die Vorgangsweise besteht hier darin, dass die Elektrodenmasse mittelst eines rammblockähnli.chen Sta.mpf- apparates dem Stampfen unterzogen wird. Sowohl in bezug auf den Transport und das Brennen der rohen. Elektroden, als um eine effektive mechanische Behandlung der Masse zu erreichen, muss die Elektrodenmasse eine bestimmte Konsistenz haben. Sie muss mit andern Worten press- und stampffähig sein.
Die Masse muss mechanisch in ider Weise be handelt werden, da.ss ein fester und unelasti scher Elektrodenblock resultiert, der ein spe zifisches Gewicht zeigt entsprechend dem Gewicht, das man in den fertigen Elektro den erreichen würde.
Die Erfinder haben jedoch gefunden, dass die bei Herstellung der sogenannten selbst brennenden Elektroden zu verwendende Nasse eine ganz andere Konsistenz haben muss als gewöhnliche Masse, um ein zufrie- denstellendes Resultat zu ergeben.
Man ist hier nämlich gewöhnlich -daran verhindert, zum Pressen der Masse hohen Druck oder kräftiges Stampfen .anzuwenden und muss sich mit leichterem Stampfen begnügen, ent weder von Hand oder durch kleinere, pneu- inatisehe Stampfapparate. Versucht man auf diese Weise gevöhnlich.e Elektrodenmasse einzustampfen, bekommt man die Masse je doch nicht genügend zus.ammenhepresst,
und es resultiert eine Elektrode mit, xliedrigereni spezifischem Gewicht als gewöhnliche Elek troden, der Zusammenhang und die elektri- sehe Leitfähigkeit werden schlecht.
Dies führt dazu, da.ss die Elektroden weniger Ctrombelastun@- vi-rtragen als erstklassige Elektroden und kann sogar in vielen Fällen zu Elel#:
troclenbrüchen führen, weil die Elek trode nicht stanz genug ist, die auftretenden Beanspruchungen zu vertragen. Insbesondere tritt dieses Verhällnis bei der Herstcllun@"- selbst.brennender Elektroden hervor, die mit einer Eisen- oder ;Metallarmierung versehet:
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sind. <SEP> Solche <SEP> Elektroden <SEP> bestehen <SEP> gewöhnlich
<tb> aus <SEP> einem <SEP> Eisenmantel <SEP> mit <SEP> nach <SEP> innen <SEP> ge 11ichteten <SEP> radialen <SEP> längsgehenden <SEP> Rippen. <SEP> und
<tb> diese <SEP> Armierung <SEP> umfasst <SEP> die <SEP> Elektroden masse <SEP> und <SEP> ist <SEP> massgebend <SEP> für <SEP> deren <SEP> Form.
<tb> In <SEP> dem <SEP> untern, <SEP> gegen <SEP> den <SEP> Ofen <SEP> wendenden
<tb> Teil <SEP> ist <SEP> die <SEP> Elektrodenmasse <SEP> fertig <SEP> gebrannt:
<tb> in <SEP> dem <SEP> obern <SEP> Teil <SEP> ist <SEP> sia <SEP> vollständig <SEP> roh.
<tb> Die <SEP> Rippen <SEP> vermitteln <SEP> den <SEP> Stromübergang
<tb> vom <SEP> Elektrodenhalter <SEP> auf <SEP> den <SEP> gebrannten
<tb> Elektrodenrest <SEP> und <SEP> halten <SEP> diesen <SEP> fest, <SEP> wes halb <SEP> sie <SEP> mit <SEP> ausgebogenen <SEP> Stücken <SEP> oder <SEP> ähn lichem <SEP> versehen <SEP> sind <SEP> zur <SEP> Vermeidung, <SEP> dass
<tb> die <SEP> harte, <SEP> gebrannte <SEP> Elektrode <SEP> sieh <SEP> im <SEP> Ver liä.ltnis <SEP> zu <SEP> den <SEP> Rippen <SEP> bewegt.. <SEP> Eine <SEP> solche
<tb> kontinuierliche <SEP> Elclz-trode <SEP> ist <SEP> gewöhnlich <SEP> I
<tb> bis <SEP> ( <SEP> Meter <SEP> lang.
<tb>
Selbst <SEP> wenn <SEP> es <SEP> unter <SEP> Verwenching <SEP> ge wöhnlicher <SEP> Elektrodenmasse <SEP> für <SEP> derartige
<tb> Elektroden <SEP> bei <SEP> einem <SEP> peinlich <SEP> genauexi
<tb> Mampfen <SEP> möglich <SEP> wäre, <SEP> das <SEP> richtige <SEP> spezifi sche <SEP> Gewicht. <SEP> der <SEP> Elektrode <SEP> zu <SEP> erreichen, <SEP> so
<tb> würden <SEP> sich <SEP> ,jedoch <SEP> keine <SEP> betric)lsicher@
<tb> Elektroden <SEP> ergeben. <SEP> Bei <SEP> besonderen <SEP> Bean spruchungen <SEP> werden <SEP> Elektrodenbriiehe <SEP> ein treten. <SEP> Die <SEP> Elelztrode <SEP> zerteilt <SEP> sich <SEP> in <SEP> Stücke
<tb> von <SEP> 30 <SEP> bis <SEP> 9(1 <SEP> @ciri <SEP> L < iwnge <SEP> und <SEP> f"-i,111 <SEP> in <SEP> den
<tb> Ofen <SEP> hinah, <SEP> wenn <SEP> die <SEP> Eiseitarmiening <SEP> abge schmolzen <SEP> ist.
<SEP> Der <SEP> CTrund <SEP> liit-rzu <SEP> ist <SEP> der, <SEP> dass
<tb> die <SEP> Elektrodetimasse <SEP> während <SEP> des <SEP> Stampfens
<tb> immer <SEP> härter <SEP> wird, <SEP> je <SEP> nachdem <SEP> Kohlen partikel <SEP> zusammen.-Esarbeitet <SEP> werden. <SEP> Die
<tb> harte, <SEP> une'.astische <SEP> ,Masse, <SEP> die <SEP> sich <SEP> erbt,
<tb> wird <SEP> fitierf. <SEP> im <SEP> Verll:
illnis <SEP> zti <SEP> den <SEP> Rippi,n
<tb> der <SEP> @isenarmi.@@run,r, <SEP> iveli@llr@ <SEP> sie <SEP> liniscllliesst,
<tb> wie <SEP> zu <SEP> rlen <SEP> übrigen <SEP> Triacxi <SEP> der <SEP> Eisenarmie rung, <SEP> ,k <SEP> wcils <SEP> tiaeli <SEP> .1liniitziiiig <SEP> der <SEP> Elektrode
<tb> im <SEP> Schmelzoff,n <SEP> wird <SEP> rlie <SEP> Arinierung <SEP> mit <SEP> der
<tb> Elehtrorlennlasse <SEP> hin@-sain <SEP> na.cli <SEP> unten <SEP> bewegt
<tb> werden. <SEP> Etwa:
<SEP> üN-r <SEP> dem <SEP> Ofen <SEP> wird <SEP> die
<tb> Elektrode <SEP> bis <SEP> auf <SEP> Brennl-empisratur <SEP> erhitzt
<tb> lind <SEP> die <SEP> Masse <SEP> schrumpft <SEP> ein, <SEP> indem <SEP> die
<tb> Bindemittel <SEP> verkokt <SEP> -erden. <SEP> Die <SEP> Eisenarmie rung <SEP> erivritert <SEP> sich <SEP> dagegen <SEP> als <SEP> eine <SEP> Folge
<tb> der <SEP> Temperat.ursteigeruilg, <SEP> und <SEP> die <SEP> an <SEP> die
<tb> Armierunc <SEP> fixiert(- <SEP> Elektrodenmasse <SEP> wird
<tb> einer <SEP> Zugbeanspruchung <SEP> ausgesetzt, <SEP> noch <SEP> be vor <SEP> die <SEP> Masse <SEP> mechanisch <SEP> fest <SEP> ist, <SEP> was <SEP> darin resultieren kann, dass sie in Stücke zer fällt,
deren Länge mit dem Elektrodendurch- messer und den Temperaturverhältnissen va: riiert.
Die Erfinder haben jetzt gefunden, dass man auch diese Schwierigkeiten überwinden kann, und zwar dadurch, dass man die Masse unter Verwendung von so viel Bindemittel herstellt, da,ss die resultierende Masse in war mem Zustande nicht stampflähig ist und eine so niedrige Viskosität hat, dass. die Masse während des Erhitzens und Brennens im Me tallmantel zusammensinkt und somit ein ho hes spezifisches Gewicht im gebrannten Teil gibt ohne Anwendung von hohem Druck oder kräftigen Schlägen während der Einfüllung der Masse in den Metallmantel.
Das Bren nen findet im Metallmantel statt, wobei die Masse dem Druck der oberhalb liegenden Massensäule ausgesetzt ist. Eine geeignete Konsistenz erreicht man, indem man den In halt der Masse an flüssigen Bestandteilen noch steigert. Die gewöhnliche Elektroden masse für grosse Elektroden enthält. allge mein eine Mischung von Teer und Pech (zum Beispiel im Verhältnis 3 Teer :
1 Pech), die 10 bis 11 % der Masse bildet, und lässt sich zu einem harten Block zusammenstampfen. Wenn man die Teer-Pechmenge nun steigert, wird die Masse bei .der Eins.tampf-Tem,pera- tur klebriger und deshalb schwerer mit der Stumpfmaschine zu bearbeiten. Bei 18 bis 22 % Teer-Pechinhalt lä.sst er sich überhaupt nicht mehr stampfen. Eine Bearbeitung einer Partie der Massenoberfläche mittelst Massen werkzeugen, z.
B. eines Pressluftstampfers, re sultiert nur darin, dass .diese Partie hinab gedrückt wird und die umliegenden Partien steigen. Die Konsistenz der Masse erinnert an die Konsistenz von Brotteig, und der Zweck des Stampfens ist daher bei dieser Masse auch nicht, die Masse zu einem hohen spezifischen Gewicht zusammen zu stampfen, das man bei gewöhnlichen gepressten oder ge stampften Elektroden erreicht, sondern nur die einzelnen Massenportionen miteinander in enge Verbindung zu 'bringen und grössere Luftblasen zu entfernen. 'Untersuchungen haben gezeigt,
dass eine solche Masse in dem untern Teil der kontinuierlichen Elektroden ein höheres Eigengewicht besitzt als entspre chend dem Eigengewicht von frisch einge stampfter Masse in .dem obern Teil der Elek trode. Proben einer fertig gebrannten Elek trode, aus dem untern Ende einer selbstbren nenden Elektrode entnommen, haben dasselbe spezifische Gewicht wie die besten gepressten Handelselektroden. Dies zeigt, :da,ss, ein lang sames Zusammensinken der Masse stattfin det, während sie in .der Elektrode liegt, der Hitze des Schmelzofens ausgesetzt und mit dem Gewicht der oberhalb liegenden Masse belastet.
Der Unterschied zwischen stumpffähiger und nichtstampffähiger Masse ist sehr auf fallend. Sta.mpffähige Masse, einer Reihe von Schlägen von einem Stumpfkopf ausge- setzt, wird mit jedem Schlag härter. Zuletzt schlägt der Stumpfkopf mit einem Knall ge gen die Masse an, als olb er an einen ganz festen und unelastischen Körper gestossen würde.
Bei nicht stumpffähiger Masse wird diese Festigkeit nie erreicht. Um näher klar zu machen, wie die Konsistenzän.derung ein tritt, wenn man die Menge der flüssigen Bindemittel steigert, wurden vergleichbare Viskositätsmessungen in einer Reihe von Mi schungen feingepulverten Anthra.zites und eines flüssigen Bindemittels ausgeführt.
Die Viskosität wurde in der Weise festgelegt, .dass man die Sekundenzahl notierte, die ein Stab von näher bestimmtem Gewicht benö tigte, um sich durch eine Massenschicht einer bestimmten Stärke zu bewegen. Die Resul tate sind in der unten angegebenen Tabelle zusammengestellt: Bei 24<B>%</B> Bindemittel war die Bewegung des Stabes nicht merkbar.
Bei 25 % Bindemittel war die Bewegung merkbar, die Zeit der Bewegung dauerte je doch länger als eine Stunde.
Bei 26 % Bindemittel war die Bewegung etwas schneller, di.e Zeit jedoch immer noch mehr als eine Stunde.
Bei 27 % Bindemittel Zeit immer noch mehr als eine Stunde. Bei folgenden Bindemitteln: 27,:i %-28 %-28,5 %-29 %-30 %-32 Zeit: 760, 100, 65, 58, 39, 20 Sek. Stellt man die Resultate in Kurvenform auf. wird man ersehen, dass die Kurve bei ?7.5 bis 28 % Bindemittel eine scharfe Bie- blln; macht.
Diese plötzlich eintretende Än derung der Beweglichkeit der 1VZasse ent- spricht offenbar einem solchen Inhalt von flüssigem Stoff, dass die festen Kohlenpar tikel der Masse nicht mehr miteinander in direkter Berührung sind, sondern auf dem Schmiermittel gleiten. Die bei der Elektro- denherstellung verwendeten Bindemittel sind nämlich bleichzeitig ausgezeichnete Schmier mittel.
Das absolute Prozentverhältnis, bei wel chem die Stampffähigkeit der Masse aufhört, hängt von der Feinstoffmenge der Elektro- denmasse und von der Beschaffenheit des Feinstoffes ab und lä.sst sich nicht von vorn herein feststellen. In den oben zitierten Un tersuchungen findet man den "Knielzpuill#.t" der Kurve bei ca. 27.-5 % Bindemittel. Dies ist natürlich nur der Fall bei einer Mischung einer bestimmten Feinsubstanz mit einem be stimmten Bindemittel.
Wird die Qualität oder Feinheit der Feinsubstanz geändert, wird der Knickpunkt verrückt werden. Unter allen Umständen bekommt man aber eine Viskositä tskurve, die einen Knickpunkt gibt bei demjenigen Inhalt an Bindemitteln, .wo die Masse merkbar "flüssig" wird.
Gewöhnlich benutzt man in Elektroclen- masse für grosse Elektroden ca. "Grobstoff, <B>das</B> heisst ein Kohlenmaterial, z. B. geglüh- tes Anthrazit, in Form von nussgrossen Stiik- ken. Die 2;.; der Masse sind Feinstoff und Bindemittel. Der Grobstoff erfordert sehr ,wenig Bindemittel. um feucht zu werden.
Die Stücke der Masse sind all allen Seiten von Feinstoff umgeben, und die Konsistenz des Feinstoffes ist für clie Konsistenz der Masse massgebniid. Praktische Versuche in grossem Massstabe zeigen jetzt, dass die cha- rakteristische Konsistenzä.nderung unter Ver- w endung desselben Materials wie in dem früher beschriebenen Versuche, jedoch mit ca.
1;'@ Grobstoff, bei ca. 18 % Bindemittel eintritt., und bei 20 % ist die Masse sehr be weglich. Diese Zahlen stimmen mit den oben erhaltenen gut überein, wenn man berücl@- siclitigt, dass 'I;, der Masse auf sehr wenig Bindemittel Beschlag legt. Wenn man mehr Grobsubstanz verwendet, tritt. die Änderung bei geringerem Bindemittelinhalt ein.
Die lasse wird in inier :ehr heilt bearbeitet, 0-u. wöhnlich bei Temperaturen zwischen 60 und 100'. Die in clier Praxis verwendete Mi schung von Bindemitteln ist dann flüssig.
Wenn man der Masse einen geniigend hohen Inhalt an flüchtigen Bestandteilen und Bindemitteln gibt, kann man das Stamp fen der Masse giinzlicll vermeiden, und die Erzeugung der l@ontinuiF@rlichen Elektroden bekommt dann zunächst den Charakter eine Eingiessens.
Man erreicht jedoch auch in solchen Fällen eine ausgezeichnete Leitfähig keit und spezifisches Gewicht in den fertigen Elektroden, und dies ist den ausserordentlich günstigen Brennbedingungen zuzuschreiben. Wie oben erwähnt. wird der Eisenmantel mit der Elektrodennia.#zse langsam gegen den Ofenkrater hinab bewegt, und die Tempera tur der Masse geht hierbei gleichmässig und langsam in -die Hölle von ca.<B>60'</B> his zur hellsten Weissglut an der Elektrodenspitze. Bei ca.
200 beginnt die erste Destillation der fliichtigsten Bestandteile in der Masse. und diese entweichen in Dampfform. Bei ca.<B>700'</B> sind die Bindemittel in hochmole kulare Kohlenstoffverbindungen überführt, die langsam in einen immer härteren Koks umgewandelt wurden. Hierdurch steigt die Porösität der Elektrode.
Die rolle Masse ist bei der Einsta.mpfung noch etwas luftlialtir, w < ilirend der La@-erun- in der Elektrode ent weicht aber ein Teil der Luft und die Porö- sil;i.t sinkt auf etwa 5 /o herab.
In der voll ständig gebrannten Elektrode beträgt sie meistens 15 bis 20 %. Während der Destilla tion und Verkokung uircl der Überschuss an Bindemiieln mit den Destillationsprodulden zusammen nach unten durch den bereits ge brannten und daher porösesten Teil der Elektrode zu entweichen suchen, da:
aber ge- ra,de dieser Teil glühend ist, werden immer neue Mengen Kohlenwass-erstoffe hier abge baut werden unter Ablagerung von Koks in den Poren .der Elektrode. Die Kohlenpartikel werden deshalb immer mehr und mehr zu sammengekittet, wodurch das Gewicht und die Leitfähigkeit der Elektrode steigen.
Electrode compound for self-burning electrodes. The present invention relates to a mass for the production of so-called Kon continuous electrodes, which are burned in the electric furnace in which they are used, and the subject of the invention is an electrode mass, through which one has an electrode. good mechanical and electrical properties.
The usual carbon electrodes for electrochemical purposes are known to be produced in such a way that annealed anthracite, cinder and other carbon materials are mixed with a binder, either just pitch with a little C> 1 or pitch and tar, to a mass that can be pressed or The shaped electrodes are then fired in special kilns, where they are slowly heated until the binding agent is coked, usually up to 1100 C.
It is a well known fact that good electrodes are essential for an electric furnace. Much work has therefore been done in seeking the best methods for making electrodes. This has given you the following basic rules, which must be followed if a first-class result is to be achieved: 1. The raw electrode must contain as few volatile components as possible. The fewer volatile components the electrode mass contains, the higher the specific weight of the electrode will be.
2. The electrode must be shaped using high pressure or impact, which compresses the individual particles of the mass and the air it contains. is driven out.
The procedure commonly used, and that which is believed to be the best, is pressing the electrodes in hydraulic presses and using a pressure of about 300 kb. The electrode mass is exposed to this high pressure for a longer period of time, and this causes the particles of the mass to move slowly in relation to one another, and the air. is expelled.
Good electrodes have also been produced when tamping. The procedure here is that the electrode mass is subjected to the tamping by means of a ram-block-like stamper apparatus. Both in terms of the transportation and the burning of the raw. Electrodes, in order to achieve an effective mechanical treatment of the mass, the electrode mass must have a certain consistency. In other words, it must be pressable and stampable.
The mass must be treated mechanically in such a way that a solid and inelastic electrode block results, which shows a specific weight corresponding to the weight that would be achieved in the finished electrode.
The inventors have found, however, that the liquid to be used in the manufacture of the so-called self-burning electrodes must have a completely different consistency than the usual mass in order to produce a satisfactory result.
One is usually prevented from using high pressure or vigorous pounding to compact the mass and has to be content with light pounding, either by hand or with smaller, pneumatic pounding apparatus. If you try to tamp down the electrode mass in this way, you will not get the mass compressed enough,
and the result is an electrode with a lower specific gravity than ordinary electrodes, the connection and the electrical conductivity become poor.
This means that the electrodes carry less current than first-class electrodes and in many cases it can even lead to:
Dry breaks because the electrode is not punched enough to withstand the stresses that occur. This relationship occurs in particular in the manufacture of self-burning electrodes which are provided with iron or metal reinforcement:
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are. <SEP> Such <SEP> electrodes <SEP> usually consist of <SEP>
<tb> from <SEP> an <SEP> iron jacket <SEP> with <SEP> after <SEP> inside <SEP> aligned <SEP> radial <SEP> longitudinal <SEP> ribs. <SEP> and
<tb> this <SEP> armoring <SEP> comprises <SEP> the <SEP> electrode mass <SEP> and <SEP> is <SEP> decisive <SEP> for <SEP> their <SEP> form.
<tb> In <SEP> the <SEP> below, <SEP> against <SEP> turn the <SEP> furnace <SEP>
<tb> Part <SEP> is <SEP> the <SEP> electrode mass <SEP> finished <SEP> fired:
<tb> in <SEP> the <SEP> upper <SEP> part <SEP> is <SEP> sia <SEP> completely <SEP> raw.
<tb> The <SEP> ribs <SEP> mediate <SEP> the <SEP> current transfer
<tb> from the <SEP> electrode holder <SEP> to <SEP> the <SEP> fired
<tb> Electrode residue <SEP> and <SEP> hold <SEP> this <SEP> firmly, <SEP> why <SEP> they <SEP> with <SEP> bent <SEP> pieces <SEP> or <SEP> are similar Lich <SEP> provided <SEP> are <SEP> for <SEP> avoidance, <SEP> that
<tb> the <SEP> hard, <SEP> burnt <SEP> electrode <SEP> see <SEP> in the <SEP> relationship <SEP> to <SEP> the <SEP> ribs <SEP> moved .. <SEP> One <SEP> such
<tb> continuous <SEP> Elclz-trode <SEP> is <SEP> usually <SEP> I
<tb> to <SEP> (<SEP> meter <SEP> long.
<tb>
Even <SEP> if <SEP> it <SEP> under <SEP> Verwenching <SEP> common <SEP> electrode ground <SEP> for <SEP> such
<tb> electrodes <SEP> with <SEP> a <SEP> embarrassing <SEP> exactly exi
<tb> Munching <SEP> possible <SEP> would be <SEP> the <SEP> correct <SEP> specific <SEP> weight. <SEP> of the <SEP> electrode <SEP> to <SEP> reach, <SEP> like this
<tb> would <SEP> be <SEP>, but <SEP> not <SEP> concerned) sure @
<tb> electrodes <SEP> result. <SEP> In the case of <SEP> special <SEP> stresses <SEP>, <SEP> electrode brackets <SEP> will occur. <SEP> The <SEP> Elelztrode <SEP> divides <SEP> into <SEP> pieces
<tb> from <SEP> 30 <SEP> to <SEP> 9 (1 <SEP> @ciri <SEP> L <iwnge <SEP> and <SEP> f "-i, 111 <SEP> in <SEP> den
<tb> Oven <SEP> watch out, <SEP> when <SEP> the <SEP> Eiseitarmiening <SEP> has melted <SEP>.
<SEP> The <SEP> CTr and <SEP> liit-rzu <SEP> is <SEP> der, <SEP> that
<tb> the <SEP> electrode dimension <SEP> during <SEP> of the <SEP> tamping
<tb> always <SEP> harder <SEP> becomes, <SEP> each <SEP> after <SEP> coal particles <SEP> are working together. <SEP> The
<tb> hard, <SEP> une'.astic <SEP>, mass, <SEP> which <SEP> inherits <SEP>,
<tb> will <SEP> fit. <SEP> in <SEP> Verll:
illnis <SEP> zti <SEP> den <SEP> Rippi, n
<tb> the <SEP> @isenarmi. @@ run, r, <SEP> iveli @ llr @ <SEP> she <SEP> liniscllliest,
<tb> like <SEP> to <SEP> rlen <SEP> other <SEP> triacxi <SEP> of the <SEP> iron reinforcement, <SEP>, k <SEP> wcils <SEP> tiaeli <SEP> .1liniitziiiig <SEP > the <SEP> electrode
<tb> in <SEP> Schmelzoff, n <SEP> becomes <SEP> rlie <SEP> Arination <SEP> with <SEP> der
<tb> Elehtrorlennlasse <SEP> down @ -sain <SEP> na.cli <SEP> down <SEP> moved
<tb> be. <SEP> About:
<SEP> üN-r <SEP> the <SEP> furnace <SEP> becomes <SEP> the
<tb> Electrode <SEP> to <SEP> heated to <SEP> fuel oil empisrature <SEP>
<tb> lind <SEP> the <SEP> mass <SEP> shrinks <SEP>, <SEP> by <SEP> the
<tb> Binder <SEP> coked <SEP> earth. <SEP> The <SEP> iron reinforcement <SEP> erivritiert <SEP> <SEP> on the other hand <SEP> as <SEP> a <SEP> sequence
<tb> the <SEP> Temperat.ursteigeruilg, <SEP> and <SEP> the <SEP> to <SEP> the
<tb> Armierunc <SEP> fixed (- <SEP> electrode mass <SEP> is
<tb> exposed to <SEP> tensile stress <SEP>, <SEP> still <SEP> before <SEP> the <SEP> mass <SEP> is mechanically <SEP> fixed <SEP>, <SEP> what <SEP> can result in it falling to pieces
the length of which varies with the electrode diameter and the temperature conditions.
The inventors have now found that these difficulties can also be overcome by producing the mass using so much binder that the resulting mass cannot be tamped in its original state and has such a low viscosity, that. The mass collapses during the heating and firing in the metal jacket and thus gives a high specific weight in the fired part without the use of high pressure or strong blows during the filling of the mass into the metal jacket.
The burning takes place in the metal jacket, the mass being exposed to the pressure of the mass column above. A suitable consistency is achieved by increasing the content of the mass of liquid components. The common electrode mass for large electrodes contains. generally a mixture of tar and pitch (for example in a ratio of 3 tar:
1 pitch), which makes up 10 to 11% of the mass, and can be pounded into a hard block. If you now increase the amount of tar pitch, the mass will be more sticky at the one-steam temperature and therefore more difficult to work with the stump machine. With 18 to 22% tar pitch, it can no longer be tamped at all. A processing of a part of the mass surface by means of mass tools, z.
B. a pneumatic rammer, re sults only in the fact that. This part is pressed down and the surrounding parts rise. The consistency of the mass is reminiscent of the consistency of bread dough, and the purpose of pounding this mass is therefore not to pound the mass together to a high specific weight, which is achieved with ordinary pressed or tamped electrodes, but only the individual ones To bring mass portions into close contact with one another and to remove larger air bubbles. 'Research has shown
that such a mass in the lower part of the continuous electrodes has a higher dead weight than the dead weight of the freshly stamped mass in the upper part of the electrode. Samples of a completely burned electrode, taken from the lower end of a self-burning electrode, have the same specific gravity as the best pressed commercial electrodes. This shows that the mass slowly collapses while it lies in the electrode, exposed to the heat of the furnace and loaded with the weight of the mass above.
The difference between dullable and non-crushable mass is very noticeable. Compound that can be crushed, subjected to a series of blows from a stump head, becomes harder with each blow. Finally, the stump head hits the mass with a bang, as if it were hitting a very solid and inelastic body.
This strength is never achieved if the mass cannot be blunted. In order to make it clearer how the change in consistency occurs when the amount of liquid binding agent is increased, comparable viscosity measurements were carried out in a series of mixtures of finely powdered anthracite and a liquid binding agent.
The viscosity was determined by noting the number of seconds it took a rod of specified weight to move through a layer of mass of a certain thickness. The results are compiled in the table below: With 24% binder, the movement of the rod was not noticeable.
At 25% binder, the movement was noticeable, but the time of the movement lasted longer than an hour.
At 26% binder, the movement was a little faster, but still more than an hour.
With 27% binder time still more than an hour. With the following binders: 27,: i% -28% -28.5% -29% -30% -32 time: 760, 100, 65, 58, 39, 20 seconds. The results are shown in the form of a curve. it will be seen that the curve is sharp at 7.5 to 28% binder; power.
This sudden change in the mobility of the 1V class corresponds to such a content of liquid substance that the solid carbon particles of the mass are no longer in direct contact with each other, but slide on the lubricant. The binders used in the manufacture of electrodes are excellent lubricants at the same time.
The absolute percentage ratio at which the poundability of the mass ceases depends on the amount of fine material in the electrode mass and on the nature of the fine material and cannot be determined from the outset. In the studies cited above, the "Knielzpuill # .t" of the curve is found at about 27-5% binder. Of course, this is only the case when a certain fine substance is mixed with a certain binding agent.
If the quality or fineness of the fine substance is changed, the break point will go crazy. Under all circumstances, however, you get a viscosity curve which gives a break point for the content of binding agents where the mass becomes noticeably "liquid".
Usually one uses approx. "Coarse material, <B> that </B>, in Elektroclenmass for large electrodes, a carbon material, for example, annealed anthracite, in the form of nut-sized sticks. The 2;.; The Mass is fine material and binding agent, the coarse material requires very little binding agent to become moist.
The pieces of the mass are surrounded on all sides by fine matter, and the consistency of the fine matter is decisive for the consistency of the mass. Practical tests on a large scale now show that the characteristic change in consistency when using the same material as in the tests described earlier, but with approx.
1; '@ coarse material, occurs at approx. 18% binder, and at 20% the mass is very mobile. These figures agree well with those obtained above, if one takes into account that 'I ;, the mass hogs up on very little binder. If you use more coarse substance, you kick. the change with a lower binder content.
The lasse is inier: Ehr heals edited, 0-u. usually at temperatures between 60 and 100 '. The mixture of binders used in clier practice is then liquid.
If the mass is given a sufficiently high content of volatile constituents and binding agents, the pounding of the mass can be completely avoided, and the creation of continuous electrodes then initially takes on the character of pouring.
However, even in such cases, excellent conductivity and specific weight are achieved in the finished electrodes, and this is due to the extremely favorable firing conditions. As mentioned above. the iron jacket with the electrode tube is slowly moved down towards the furnace crater, and the temperature of the mass goes evenly and slowly into hell from approx. <B> 60 '</B> to the brightest white glow at the electrode tip . At approx.
200 begins the first distillation of the most volatile constituents in the mass. and these escape in vapor form. At approx. <B> 700 '</B>, the binders are converted into high-molecular carbon compounds, which were slowly converted into an increasingly harder coke. This increases the porosity of the electrode.
The rolling mass is still a little airial at the time of inoculation, while the La @ -erun in the electrode escapes, however, part of the air and the porosity sinks to about 5%.
In the fully fired electrode it is usually 15 to 20%. During the distillation and coking, the excess binding material and the distillation products try to escape downwards through the already burnt and therefore most porous part of the electrode, since:
But just as this part is glowing, more and more hydrocarbons will be broken down here, with coke being deposited in the pores of the electrode. The carbon particles are therefore more and more cemented together, which increases the weight and conductivity of the electrode.