Zusatzpatent zum Hauptpatent Nr. 109572. Verfahren zur Herstellung von freibeweglichen Kohlenelektroden für elektrische Öfen. Im Patent Nr. 109572 ist eine Elektrode beschrieben, die aus einem hochgebrannten Kern und einer frisch aufgestampften und bei niedriger Temperatur gebrannten Aussenelek trode besteht. Für die Stromzuleitung besitzt diese Elektrode Metalleinlagen, die ausserhalb des Ofens die Hauptmenge des Stromes der Kernelektrode zuführen, während die aufge- stampfte Aussenelektrode erst innerhalb des Ofens in gleicher Weise zur Stromleitung herangezogen wird, wie der hochgebrannte Kern.
Als äussern Abschluss besitzt die Elek trode ein Drahtnetz, welches den Zusammen halt der weichen aufgestampften Masse sichert.
Diese Elektrode gehört zu den freibe weglichen Kohlenelektroden. Man versteht darunter Elektroden, die frei in den elektri schen Ofen hineinhängen, am obern Ende mechanisch gefasst und mit Stromanschluss versehen sind; solche Elektroden können bis nahe an das obere Ende abgenutzt werden.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zung, direkten Brennen der an einer freibeweg lichen Kohlenelektrode der oben geschilder- ten Art aufges@ampften Masse auf dem elek trischen Ofen. Durch Anwendung eines sol chen direkten Brennprozesses ist es möglich, erhebliche Ersparnisse in der Herstellung der Elektroden zu erzielen. Man hat zwar be reits öfter versucht, ein solches direktes Backen frischgestampfter Elektroden auf dem Ofen selbst zu bewerkstelligen, ohne dass es bis jetzt gelungen wäre, dieses Problem in einwandfreier Weise zu lösen.
Vor allem kann man bis jetzt nur jene Elektroden direkt auf elektrischen Öfen bren nen, die einen massiven Aussenmantel be sitzen. Als solchen verwendete man zuerst eine hohle, gebrannte Kohlenelektrode, später einen Metallmantel. Der Mantel dient einer seits als Festigkeitsträger und anderseits für die Stromzuleitung. Die frische Masse wird eingestampft und durch die strahlende Wärme des Ofens und des Mantels von au ssen nach innen langsam gebacken. Dieser Backprozess ist ungleichmässig, aussen geht er zu rasch und innen zu langsam vor sich.
Durch das frühzeitige Verkoken des Um fangsteils der Elektrode bildet sich eine gas- undurchlässige dichte Schicht, so dass die Teergase, welche sich nun im Innern des Frischteils noch entwickeln, nicht mehr di rekt nach aussen abziehen können, sondern sich unter einem gewissen Druck einen neuen Weg, nach oben bahnen und dabei in der Elektrode Längskanäle ausbilden, welche späterhin die Stromleitung der Elektrode stören und das häufige Brechen der Elektrode verursachen. Dieser mit dem Abzug der Teergase verbundene Übelstand tritt stets ein, wenn ein massiver Mantel am Umfang der Elektrode den Gasen den horizontalen Abzug unmöglich macht.
Bei den bisher bekannten Elektroden mit massivem Aussenmantel, welchen der Strom am Umfange zugeleitet wird, bildete es bei Verwendung von Wechselstrom einen weite ren Nachteil, dass die Elektroden im Mantel zu stark belastet wurden, während der eigent liche Kern der Elektrode zu schwach belastet wird, weil :der Strom nach bekannter Beob achtung den kürzesten Weg nimmt und die Elektrode mehr am Umfange durchzieht.
Erfindungsgemäss soll nun eine freibe wegliche Elektrode bezw. deren äussere Frischelektrode einwandfrei direkt auf dem elektrischen Ofen gebrannt werden, indem man den Backprozess von innen nach aussen verlaufen lässt und zugleich den Teergasen freien Abzug nach dem Umfang der Elek trode hin ermöglicht. Man erreicht dies er stens durch Ausnützung des Elektrodenker nes zur Stromzuführung während des Back- prozesses und zweitens durch die Anordnung einer porösen, teergasdurchlässigen äussern Umfangshülse, die weder als Festigkeitsträ ger noch als Stromleiter dient, da hierfür die Innenelektrode bestimmt ist.
Erfindungsgemäss wird also die bei der Stromleitung in der Kernelektrode erzeugte Wärme in sehr wirtschaftlicher Weise für das Backen der aufgesta.mpften Masse ver wendet, ohne dass ein besonderer Teil des Stromes für das Backen in Anspruch genom men werden müsste; der Backprozess schreitet, wie dies sehr zweckmässig ist, von innen -e- -en aussen zu fort und die Teergase ent- weichen dabei in derselben Richtung und üben daher keine störende Wirkung auf das Elektrodengefüge und die spätere Stromlei tung aus.
Da die Elektrodenmasse bei der Erwär mung zunächst sehr weich wird, hat sie das Bestreben, seitlich abzulaufen oder von den Teergasen mitgerissen zu werden; das würde auch durch das bei der Elektrode gemäss des Hauptpatentes angeordnete Drahtnetz nicht verhindert werden. Durch das Ablaufen der Masse wird aber das Elektrodengefüge zer stört. Erfindungsgemäss sucht man nun das Ablaufen der weichen Elektrodenmasse da durch zu verhindern, dass am Umfange der Elektrode ein nur für Gase durchlässiges Ma terial in einer zweiten Drahtnetzhülse ange ordnet wird.
Durch Wahl eines nur Gase durchlassenden Stoffes wird erzielt, dass nur Gase, die frei von festen Bestandteilen sind, umgehindert abziehen können. Zweeli:mässib wird ein solches poröses Material angewendet, welches bei Temperaturzunahme sintert und dann einen dichten, feuerfesten Schutz um die Elektrode geben die Verzunderung des Drahtnetzes und des Kohlenstoffes bildet. Als vorteilhaft hat sich besonders körniger Hochofenschlackensand erwiesen, wie er für die Herstellung künstlicher, leichter, luft- und gasdurchlässiger Steine verwendet wird.
Dieser Schlackensand kann mit einem Kleb stoff, Teer oder Ton versetzt und in Form einer Hülse aufgetragen werden, ohne dass hierdurch die Porosität leidet. Ein solcher Sand ist bis zu einer Temperatur von<B>1000'</B> C vollständig basdiirehlässig, bei höherer Temperatur tritt dann eine gewisse Sinte- rung ein, wodurch der Zutritt der heissen Ofengase zur Kohlenelektrode und deren Ver brennung verhütet wird.
Die Lebensdauer einer solchen porösen Hülse ist wesentlich höher als ,jene eines Blechmantels: sie hat ferner den Vorzug, dass sie sieh mit der Koh- leneleldrode verbindet und ihren Bewegungen ohne scliä.dlicllen Einfluss nachgibt; sie schützt die Elektrode weitgehend gegen die- Ofeneinflüsse, weil die Hülse bei einer Temperatur von etwa 1200 bis 1400' C noch dichter wird und schliesslich eine Glasur sc Nicht bildet.