CH111653A - Electrode compound for self-burning electrodes. - Google Patents

Electrode compound for self-burning electrodes.

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CH111653A
CH111653A CH111653DA CH111653A CH 111653 A CH111653 A CH 111653A CH 111653D A CH111653D A CH 111653DA CH 111653 A CH111653 A CH 111653A
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sep
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electrode
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electrodes
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German (de)
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Det Norsk Industri-Hypotekbank
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Norske Elektrokemisk Ind As
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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

  

      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:

       
EMI0002.0063     
  
    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:

       
EMI0002.0063
  
    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.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Masse für kontinuierliche Elektroden, die aus einem Metallmantel mit darin eingefüll ter Masse bestehen und die in deni Ofen ge brannt werden, in dem sie verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Masse unter Anwendung von so viel Bindemittel herge stellt ist, dass die resultierende Masse in war mem Zustande nicht stampffähig ist und eine so niedrige Viskosität hat, PATENT CLAIM: Compound for continuous electrodes, which consist of a metal jacket with a compound filled therein and which are burned in the furnace in which they are used, characterized in that the compound is produced using so much binder, that the resulting mass in a war-mem state cannot be tamped and has such a low viscosity, 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 des Einfüllens der Masse in den Metallmantel. UNTERANSPRÜCHE: 1. that the mass collapses in the metal jacket during heating and firing and thus gives a high specific weight in the fired part without the use of high pressure or strong blows while filling the mass into the metal jacket. SUBCLAIMS: 1. Masse nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass während des Erwär- mens der Elektrode die Viskosität der Masse wie in einem Teig ist, so dass ein Druck eines Stampfwerkzeuges nach dem Zusammenfliessen der Masse nur zur Folge, hat, dass die betreffende Stelle herabge drückt wird, während die umgebenden Teile steigen ohne wesentliche Änderung des Gesamtvolumens der Masse nach fort gesetztem Stampfen. 2. Composition according to patent claim, characterized in that during the heating of the electrode the viscosity of the compound is like in a dough, so that a pressure of a ramming tool after the confluence of the compound only has the effect that the point in question is pressed down while the surrounding parts rise without substantial change in the total volume of the mass after continued pounding. 2. Masse nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet., dass, die Viskosität der Masse während des Einfüllens so niedrig ist, dass sie in der Elektrode ohne Einstampfen zusammenfliesst. 3. Masse nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der rohen Elektroden masse ein Inhalt von mindestens 14 Teer-Pech als Bindemittel gegeben wird. Mass according to patent claim, characterized in that the viscosity of the mass during filling is so low that it flows together in the electrode without being tamped. 3. Mass according to claim, characterized in that the raw electrode mass is given a content of at least 14 tar pitch as a binder.
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