CH209233A - Verfahren zum Betrieb von elektrischen Öfen und Dauerelektrode zur Durchführung des Verfahrens. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Betrieb von elektrischen Öfen und Dauerelektrode  zur Durchführung des Verfahrens.    Die vorliegende Erfindung betrifft ein  Verfahren zum Betrieb von elektrischen Öfen  mit aus einem rohen und einem gebackenen  Teil bestehenden Dauerelektroden.  



  Die Stromzufuhr bietet bei solchen Elek  troden in der Praxis verschiedene Schwierig  keiten, da der     ungebackene    Teil der Elek  trode nichtleitend ist. Die Elektroden sind  gewöhnlich von einem Metallmantel umgeben,  durch den die Stromzufuhr mittels Kontakte  durchgeführt wird, die von aussen durch den  Mantel in den gebackenen Teil der Elektrode  eingesteckt sind. Diese Kontakte müssen ent  fernt werden, wenn sie sich wegen Verbrauch  der Elektrode dem Schmelzbade zu sehr  nähern und sie müssen dann wieder oben in  die Elektrode eingesteckt werden. Dies be  wirkt in vielen Fällen Schwierigkeiten, z. B.

    bei der     Schmelzflusselektrolvse    von Alumi  nium, wo ein guter Verschluss der Zelle er  schwert wird und ein grosser Spannungsver  lust eintreten kann wegen schlechter Leit-         fähigkeit    der     Elektrodenmasse,    in welche die  neuen Kontakte eingesteckt sind. Besonders  bei grossen Elektroden ist es schwierig mit  tels Kontakte, die von der Seite eingeführt  werden, den Strom gleichmässig über den  ganzen     Querschnitt    zu verteilen. Sogar ein  geringer Spannungsverlust spielt bei solchen  Prozessen eine grosse ökonomische Rolle.  



  Gemäss dem Verfahren nach der vorlie  genden Erfindung wird der elektrische Strom  der Elektrode mittels Kontakte zugeführt,  welche die Elektrode vertikal durchlaufen  und von welchen mindestens einer bis in den  gebackenen Teil der Elektrode     hineinragt.     Wichtig ist es dabei, dass die Kontakte in  folge der vertikalen Anordnung nicht durch  den     Elektrodenmantel    oder die äussere Um  hüllung der Elektrode gehen. Die Kontakte  können in den nicht gebackenen Teil ein  gesteckt werden und kommen dann allmäh  lich     in    den gebackenen Teil der Elektrode,  wo die Leitfähigkeit befriedigend ist.

   Die           Xontakte    können aus irgend einem gut lei  tenden Material bestehen, vorzugsweise aus       iNletall,    und können eine beliebige Form  haben; meistens sind sie als Stäbe oder Rohre  ausgebildet. Man richtet sich     zweckmässig    so  ein, dass eine für die Stromzufuhr genügende  Anzahl Kontakte in den gebackenen Teil der  Elektrode hineinragen, während andere Kon  takte sich weiter oben befinden. Je nachdem  die Elektrode verbraucht wird und sich die  ersten Kontakte dem Schmelzbad nähern,  können diese losgemacht, herausgezogen und  von neuem in die nicht gebackene     Elektro-          denmasse    eingesteckt werden.

   Die Strom  zufuhr wird dann von andern Kontakten  übernommen, die sich höher oben in der Elek  trode befinden.     i1lan    muss natürlich dafür  sorgen, dass der Abstand vom untern Kon  takt     biss    zum     Elektrodenende    nie so gross  wird, dass ein erheblicher Spannungsverlust  eintreten kann. Anstatt die Kontakte ganz  herauszuziehen, kann man sie nur ein kurzes  Stück zurückziehen, vorzugsweise so weit,  dass sie nur von roher     Elektrodenmasse    um  geben sind, wodurch durch das nochmalige  Einbacken eine gute mechanische und elek  trische Verbindung mit der Masse gesichert  wird. In der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel eines elektrischen Ofens mit Dauer  elektrode zur Durchführung des erfindungs  gemässen Verfahrens dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt einen Vertikalschnitt durch  den elektrischen Ofen mit zugehöriger Elek  trode und       Fig.    2 einen Horizontalschnitt durch die  Elektrode.  



  1, 2 und 3 sind Kontakte, welche in ver  schiedenen Höhen an der Elektrode ange  bracht sind. Um den Vorgang besser zu ver  stehen, ist in der Zeichnung die     ungefähre     Grenze zwischen dem     fertiggebackenen    Teil  der Elektrode und dem halbgebackenen Teil  durch die gestrichelte Linie 4 angegeben.

   Die  Linie 5 stellt die ungefähre Grenze zwischen  halbgebackenem und rohem Teil der Elek  trode     dar.    Die Kontakte 3, 3' sind zuerst  eingeführt, und ihre untern Enden .reichen  in den gebackenen Teil; sie dienen zur Strom-    zufuhr, und an ihnen ist die Elektrode durch  nicht dargestellte Vorrichtungen     aufgehängt.     Die untern Enden der Kontakte 2, 2' befin  den sich im halbgebackenen Teil, und die  untern Enden der zuletzt eingeführten Kon  takte 1, 1' sitzen noch im rohen Teil der  Elektrode.

   Wenn die Elektrode weiter ver  braucht wird,     müssen    die Kontakte 3     her-          ausgezogen    werden, wobei sie durch Drehen  um ihre Längsachse mittels eines Werkzeuges  leicht     von.    der     Masse    gelöst werden können.  Sie werden dann in höherer Stellung als die  Kontakte 1, 1'     angebracht.    Die Stromzufuhr  und Aufhängung der Elektrode wird dann  von den Kontakten 2, 2' übernommen.  



  Man muss natürlich die Anzahl und Grösse  der Kontakte so abmessen, dass zu jeder Zeit  dem     gebackenen    Teil der Elektrode genügend       Strom        ziig,-#führt    werden kann und dass die  selben Kontakte     dass        Elektrodengewicht,    das       häufig    10 bis 15 Tonnen beträgt, zu tragen  vermögen.  



  Bei     Anwendung    der oben     beschriebenen     Anordnung bleibt die äussere     Elektroden-          fläehe        immer    schön     glatt;    ohne Vorsprünge  oder Löcher und lässt     sich        gegen    den Ofen  gut abdichten. Es ist belanglos ob die Elek  trode mit einem Mantel aus Metall oder an  derem     Material,        wie    z. B. Kohle oder Gra  phit, versehen ist, oder ob gar kein Mantel  vorhanden ist.  



  Für die     Aluminiumdarstellung    kann man  durch das beschriebene Verfahren besondere  Vorteile erreichen, wenn man die in die Elek  trode eingesteckten Kontakte als Rohre aus  führt und sie     gleichzeitig    zum Beschicken  des Ofens benutzt.  



  In Aluminiumöfen treten immer beim  Betrieb periodische Schwierigkeiten auf, die  durch den sogenannten Anodeneffekt ver  ursacht werden. Der Grund hierzu liegt in  Variationen der Aluminiumkonzentration des  Bades, Temperaturänderungen, wechselnde  Stromdichte,     etc.    Praktisch macht sich der  Anodeneffekt durch kräftiges Ansteigen der       Spannung    am betreffenden Ofen bemerkbar,  wodurch     Überhitzen    des Bades,     erhöhter    Ver  brauch an     Kryolith    und Elektroden, Strom-           variationen    in einer Serie von Öfen     und    an  dere Schwierigkeiten verursacht werden.

    Durch Beschickung des Ofens durch längs  gehende Rohre, die entweder gleichzeitig als  Kontakte arbeiten oder die unabhängig sind,  können diese Unannehmlichkeiten fast voll  kommen vermieden werden, indem eine kon  tinuierliche, gleichmässige Beschickung den  Anodeneffekt so zu sagen vollkommen ver  hindert. Man kann in dieser Weise die Be  schickung an den geeignetsten Stellen dem  Bad zuführen wo die Schmelze genügend  warm ist um eine rasche Auflösung zu  sichern.  



  Statt durch Rohre zu beschicken, kann  man natürlich auch Öffnungen benutzen, die  durch Herausziehen eines Kontaktes gebil  det sind. Diese     Öffnungen    oder Rohre können  natürlich auch zur Abführung der Ofengase  verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE: I. Verfahren zum Betrieb von elektrischen Öfen mit aus einem rohen und einem ge backenen Teil bestehenden Dauerelektro den, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Strom der Elektrode mittels Kontakte zugeführt wird, welche die Elektrode vertikal durchlaufen und von welchen mindestens einer bis in den ge backenen Teil der Elektrode hineinragt. II. Aus einem rohen und einem gebackenen Teil bestehende Dauerelektrode zur Durchführung des Verfahrens nach Pa tentanspruch I, gekennzeichnet durch Kontakte, welche die Elektrode vertikal durchlaufen und von welchen mindestens einer bis in den gebackenen Teil der Elektrode hineinragt. UNTERANSPRüCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Kontakte von oben in den nicht gebackenen Teil der Elektrode eingesteckt werden und allmählich bei der Senkung der Elek trode in dem gebackenen Teil ankommen, wo sie die Stromzufuhr übernehmen. 2. "Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Kontakte mit Zeitabständen nacheinander in die Elektrode einge führt werden, und die untern Kontakte, wenn sie nahe an das Schmelzbad ge langen, zurückgezogen werden, wobei die Stromzufuhr von den nächsten Kontak ten übernommen wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die untern Kontakte ganz zurückgezogen und wieder oben in die Elektrode eingeführt werden. 4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass Hohlräume der Kon takte zur Beschickung des Ofens benutzt werden. 5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die durch Heraus ziehen der Kontakte gebildeten Hohl räume zur Beschickung des Ofens be nutzt werden. 6. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass hohle Kontakte zur .

   Abführung der Ofengase benutzt werden. 7. Dauerelektrode nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Kon takte Mittel zum Aufhängen der Elek trode mittels der Kontakte aufweisen. B. Dauerelektrode nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Kon takte kompakte Metallbolzen sind. 9: Dauerelektrode nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Kon takte Rohre sind. 1.0. Dauerelektrode nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine äussere Hülle aus leitendem Material auf weist.