CH124016A - Metallarmatur für Elektroden von elektrischen Öfen. - Google Patents

Description

      Metallarmatur    für Elektroden von     elektrischen    Öfen.    Die sogenannten selbstbrennenden oder       Söderbergelektroden,    das heisst Elektroden,  welche während des Betriebes     im    elektri  schen Ofen gebrannt werden, bestehen aus  einem gebrannten und einem ungebrannten  Teil, wobei Mittel vorgesehen sein müssen,  um dem .gebrannten Teil den elektrischen  Strom zuzuführen.

   Gegenwärtig geschieht  dies gewöhnlich, wie im     Schweizer-Patent     Nr. 85140 angegeben, dadurch, dass die Elek  trode mit einer metallischen Armatur ver  sehen     -wird,    die     einen    Metallmantel aufweist,  der mit inneren Rippen versehen ist, wo  durch sich ein guter elektrischer Kontakt er  gibt. Sowohl der Mantel als auch die Rip  pen gehen     nach    Massgabe des Verbrauchs der  Elektrode in die Ofencharge über. In vielen  Fällen ist gegen das Vorhandensein des- Me  talls, welches mit Rücksicht auf die zum  Brennen der Elektroden notwendigen hohen  Temperaturen gewöhnlich Eisen ist, nichts  einzuwenden.

   In den Fällen jedoch, wo  selbstbrennende Elektroden bei der elektro-         lytischen    Aluminiumerzeugung oder derglei  chen verwendet werden sollen, ist die Bei  mengung des von der Elektrode stammenden  Eisens sehr unerwünscht, da sie das Alumi  nium     verunreinigt.    Aus diesem Grunde sollte  die     -Armatur    soweit als möglich aus Alumi  nium bestehen, aber in Anbetracht dessen,       dass    das -Aluminium bei einer Temperatur  schmilzt, die -beträchtlich unter jener Tem  peratur liegt, bei welcher die Elektrode eine  halbwegs gute elektrische Leitfähigkeit er  reicht hat, ergaben sich bei der     Verwendung     von Aluminium für die ganze Armatur  Spannungsverluste.

   Aus diesem Grunde wer  den die in die     Elektrodenmasse        hineinragen-          den_Rippen    jetzt gewöhnlich aus Eisen oder  einem andern, schwer schmelzbaren Metall       (Schweizer-Patent    115814) hergestellt, wel  ches fest bleibt und den Strom genügend tief  in die Elektrode     herunterführt,    so dass die  Spannungsverluste in der Elektrode nicht zu  gross werden gegenüber dem Kraftverbrauch  des Ofens.

   Durch     diese        eiuwärtsragenden         Rippen wird: jedoch, wie schon gesagt,     ob-          g        r   <B>1</B>     eich        sie        sehr        dünn        sind,        eine        be        't        rächtliehe     und unerwünschte Eisenmenge in das er  zeugte Aluminium eingeführt.  



  Vorliegende Erfindung bezweckt nun,  diese Nachteile zu vermeiden. Dies wird mit  der Metallarmatur gemäss der Erfindung da  durch erreicht,     da.ss    dieselbe mindestens eine  in bezug auf die Elektrode und die     Elektro-          denfassung    bewegliche, als Kontaktorgan  dienende Rippe aus schwer schmelzbarem  Metall aufweist.  



  Dank dieser Anordnung     bann    der Man  tel der Elektrode in manchen Fällen entbehr  lich sein oder zum mindesten sehr verein  facht werden, so dass er z. B. ein einfacher  Blechzylinder ist. Der Mantel kann auch  aus einem leicht schmelzbaren Metall, z. B.  aus Aluminium, das das Ofenerzeugnis nicht  verunreinigt, hergestellt sein. Der Mantel  kann in diesem Falle zusammen mit der  Elektrode im Ofen aufgezehrt werden.  



  Die Rippen können zum Beispiel aus  Eisen bestehen und haben zweckmässig einen  genügend grossen Querschnitt, um den Span  nungsverlust in denselben im Vergleich zu je  nem in .den früher verwendeten     Eisenrippen     wesentlich herabzusetzen. Die Rippen füh  ren den Strom zu dem völlig gebrannten un  tern Teil der     Elektrode.    Wenn das untere  Ende der Rippen sich der Schmelze nähert,  werden sie - besonders parallel zur     Elek-          trodenachse    - aufwärts verschoben. Hier  durch wird dem Metall dieser Rippen jede  Möglichkeit entzogen, in das Schmelzgut zu  gelangen und dies zu verunreinigen.  



  Da die Erfindung von besonderer Wich  tigkeit in der Anwendung von selbstbren  nenden Elektroden für die Erzeugung von  Aluminium durch     Schmelzfluss-Elektrolyse     aus seinen Oxyden ist, ist als besonderes  Ausführungsbeispiel eine derartige Elek  trode beschrieben.  



  Diese beispielsweise Ausführungsform ist  in beiliegender Zeichnung dargestellt, und  zwar zeigt:       Fig.    1 eine Seitenansicht einer Elektrode,  und         Fig.    ? einen Querschnitt derselben nach  Linie     _1--B    in     Fig.    1.  



  In dieser     Zeichnung    ist 1. die Elektroden  masse, 2 ist     ein        Aluminiummantel,    welcher  in die     Elektrodenma.sse    hineinragt, um Raum  für die eisernen Rippen zu     schaffen,         -elche     aus je zwei Teilen 3 und 4 mit einem     sieh     nach aussen     erstreckenden    Teil 5 zum     An-          sehluss    der     Stromzuführungskabel    6 zusam  mengesetzt. sind.

   Die zwei Teile 3 und 4  der Rippen. deren unterer Teil keilförmig  ausgeführt ist,     sind    derart angeordnet,     dass     ein Schlag auf einen Teil der Rippe bewirkt,       da.ss    die Rippe gegen das umgebende Material       angepresst    wird und     hierdurch    guten Kontakt  macht. Die     Ainnatur    ', 3 und 4 wird, wie       Fig.    1 zeigt, derart     angeordnea,        dass    die Un  teren Enden     d,-r    Rippen dicht am Schmelz  bad liegen, wobei der Aluminiummantel  an dieser Stelle bis zu     a    abgeschmolzen wird.

    Die Rippen sind somit. direkt in der bereits  gebrannten     Elektrodenmasse    befestigt,     .;o     dass     p.raktiseh    kein Spannungsabfall eintritt:.  Die Rippen werden     so    lang gemacht, dass sie  über das obere     Ende    des     'Mantels    ? vorstehen       (Fig.    1.).     Wenn    sich das untere Ende der  Rippe dem Schmelzbad nähert, wird die  Rippe .durch einen Schlag auf ihr     obere     Ende gelockert und die ganze Rippe ein  Stück aufwärts geschoben.

   Auf diese     Weise     ist es möglich, immer eine Rippe aufwärts  zu     schieben,    und der Ofenbetrieb kann daher  stets ohne     Unterbrechung    aufrecht     erhalten     bleiben. Der     Mantel    ? ist aus Abschnitten  zusammengesetzt, welche vorher geformt und  in die richtige Lage bezüglich der     Rippen     gebracht und     zusammengelötet.    werden. Die       Elektrodenmasse    1 wird wie gewöhnlich bei  selbstbrennenden Elektroden     eingestampft.     und die     Eleldrode    aufgehängt.

   Die Rippen  werden an ihrem oberen Ende durch eine  bekannte, verstellbare Vorrichtung an der  Elektrode befestigt. Das untere Ende der  Rippen wird stets die Temperatur der Elek  trode an dieser Stelle, also ungefähr 900   C,       annehmen,    und muss deshalb mit einem     un-          oxydierbaren        Ferro-Chrom-Überzug    oder     der-          Zn        versehen    werden. Um den bestmög-      liehen Kontakt zu erzielen, können die Rip  pen zunehmende Dicke erhalten, und     zwar     sowohl gegen ihr unteres Ende, wo der Alu  miniummantel 2 schmilzt, wie auch einwärts  gegen die     Age    der Elektrode zu.

   Die Strom  zufuhr kann in üblicher Weise sowohl  durch die     Elektrodenaufhängung    als auch  durch die Rippen geschehen.  



  Der Mantel 2 kann, wo nötig, mit Vor  sprüngen versehen sein,     um    eine bessere Be  festigung der     Elektrodenmasse    zu erzielen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Metallarmatur für Elektroden an elektri schen Ofen, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe mindestens eine in bezug auf die Elektrode und die Elektrodenfassung beweg liche, als Kontaktorgan dienende Rippe aus schwer schmelzbarem Metall aufweist. UNTERANSPRMIE ,1. Metallarmatur nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass jedes Kontakt organ aus einzelnen, in die Elektrode eingebetteten Teilen besteht. 2. Metallarmatur nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die einzelnen Teile des Kontakt organs beweglich zueinander sind. 3.

   Metallarmatur nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das Kontaktorgan aus zwei Teilen besteht, welche derart ange ordnet sind, dass eine relative Verschie bung dieser Teile das Festpressen dersel ben auf das umgebende Material bewirkt. 4. Metallarmatur nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3,, dadurch ge kennzeichnet, dass die Teile des Kontakt organes am unteren Ende keilförmig sind. 5.

   Metallarmatur nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der untere Teil des Kontaktorganes mit einem un- o:k.ydierbaren Überzug bedeckt ist. , 6. MetaIIarmatur nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Kontakt organ mit seinem oberen Ende mittelst einer verstellbaren Vorrichtung an der Elektrode befestigt ist. 7. Metallarmatur nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass am Kontakt organ Stromzuführungsleitungen direkt angeschlossen sind.

   B. Metallarmatur nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass dieselbe einen an der Elektrodenmasse befestigten Man tel aufweist. 9. Metallarmatur nach Patentanspruch und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeich net, dass der Mantel aus leicht schmelz barem Metall besteht. 10. Metallarmatur nach Patentanspruch und Unteransprüchen 8 und<B>9,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass der Mantel aus Alu minium und die Kontaktorgane aus Eisen bestehen.