CH209233A - Process for operating electric ovens and permanent electrodes for carrying out the process. - Google Patents

Process for operating electric ovens and permanent electrodes for carrying out the process.

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CH209233A
CH209233A CH209233DA CH209233A CH 209233 A CH209233 A CH 209233A CH 209233D A CH209233D A CH 209233DA CH 209233 A CH209233 A CH 209233A
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CH
Switzerland
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electrode
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permanent
dependent
baked part
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German (de)
Inventor
Det Norske Aktieselsk Industri
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Norske Elektrokemisk Ind As
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00Heating by electric discharge
    • H05B7/02Details
    • H05B7/10Mountings, supports, terminals or arrangements for feeding or guiding electrodes
    • H05B7/107Mountings, supports, terminals or arrangements for feeding or guiding electrodes specially adapted for self-baking electrodes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

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.



  Process for operating electric ovens and permanent electrodes for carrying out the process. The present invention relates to a method for operating electric ovens with permanent electrodes consisting of a raw and a baked part.



  In practice, the power supply offers various difficulties with such electrodes, since the unbaked part of the electrode is non-conductive. The electrodes are usually surrounded by a metal jacket through which the power is supplied by means of contacts which are inserted from the outside through the jacket into the baked part of the electrode. These contacts must be removed if they come too close to the melt pool due to the electrode being consumed and they must then be reinserted into the top of the electrode. This be causes difficulties in many cases, e.g. B.

    in the case of the fused-salt electrolvs made of aluminum, where it is difficult to seal the cell properly and a large voltage loss can occur due to the poor conductivity of the electrode mass into which the new contacts are inserted. With large electrodes in particular, it is difficult to use contacts that are inserted from the side to distribute the current evenly over the entire cross section. Even a small loss of voltage plays a major economic role in such processes.



  According to the method according to the present invention, the electrical current is fed to the electrode by means of contacts which run vertically through the electrode and of which at least one protrudes into the baked part of the electrode. It is important that, as a result of the vertical arrangement, the contacts do not go through the electrode jacket or the outer covering of the electrode. The contacts can be inserted into the non-baked part and then gradually come into the baked part of the electrode, where the conductivity is satisfactory.

   The contacts can be made of any highly conductive material, preferably of metal, and can have any shape; mostly they are designed as rods or tubes. It is expedient to set up a number of contacts sufficient for the power supply to protrude into the baked part of the electrode, while other contacts are located further up. Depending on the electrode being used up and the first contacts approaching the weld pool, these can be loosened, pulled out and reinserted into the unbaked electrode mass.

   The power supply is then taken over by other contacts that are higher up in the electrode. Of course, i1lan must ensure that the distance from the lower contact bite to the end of the electrode is never so great that a considerable voltage loss can occur. Instead of pulling the contacts all the way out, they can only be pulled back a short distance, preferably so far that they are only surrounded by raw electrode material, whereby a good mechanical and electrical connection with the mass is ensured by the repeated baking. In the drawing, an execution example of an electric furnace with permanent electrode for performing the fiction, according to method is shown.



       Fig. 1 shows a vertical section through the electric furnace with associated elec trode and Fig. 2 shows a horizontal section through the electrode.



  1, 2 and 3 are contacts which are attached to the electrode at different heights. In order to better understand the process, the approximate boundary between the fully baked part of the electrode and the half-baked part is indicated by the dashed line 4 in the drawing.

   Line 5 represents the approximate boundary between the half-baked and raw part of the electrode. The contacts 3, 3 'are inserted first, and their lower ends reach into the baked part; they are used to supply electricity and the electrode is suspended from them by devices not shown. The lower ends of the contacts 2, 2 'are located in the half-baked part, and the lower ends of the last introduced contacts 1, 1' are still in the raw part of the electrode.

   If the electrode is consumed further, the contacts 3 must be pulled out, whereby they can be easily removed by rotating them around their longitudinal axis using a tool. the mass can be solved. They are then attached in a higher position than the contacts 1, 1 '. The power supply and suspension of the electrode is then taken over by the contacts 2, 2 '.



  Of course, the number and size of the contacts have to be measured in such a way that the baked part of the electrode can carry enough current at all times and that the same contacts can carry the electrode weight, which is often 10 to 15 tons.



  When using the arrangement described above, the outer electrode surface always remains nice and smooth; without protrusions or holes and can be sealed well against the oven. It is irrelevant whether the elec trode with a jacket made of metal or other material such. B. charcoal or graphite is provided, or whether there is no coat.



  For the representation of aluminum you can achieve particular advantages by the method described if you lead the plugged into the electrode contacts as tubes and they are used at the same time to charge the furnace.



  In aluminum furnaces, periodic difficulties always occur during operation, which are caused by the so-called anode effect. The reason for this lies in variations in the aluminum concentration of the bath, temperature changes, changing current density, etc. In practice, the anode effect is noticeable by a strong increase in the voltage at the furnace in question, which causes overheating of the bath, increased consumption of cryolite and electrodes, current variations in a series of ovens and other difficulties.

    By feeding the furnace through longitudinal tubes that either work simultaneously as contacts or that are independent, these inconveniences can be almost completely avoided by a continuous, even charging that completely prevents the anode effect, so to speak. In this way, the loading can be fed to the bath at the most suitable points where the melt is warm enough to ensure rapid dissolution.



  Instead of loading through pipes, you can of course also use openings that are gebil det by pulling out a contact. These openings or tubes can of course also be used to discharge the furnace gases.

 

Claims (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. PATENT CLAIMS: I. A method for operating electric ovens with permanent electrodes consisting of a raw and a ge baked part, characterized in that the electrical current is supplied to the electrode by means of contacts which run through the electrode vertically and of which at least one extends into the ge baked part of the electrode protrudes. II. Permanent electrode consisting of a raw and a baked part for carrying out the method according to Pa tentans claims I, characterized by contacts which run through the electrode vertically and of which at least one protrudes into the baked part of the electrode. SUBCLAIMS 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. Method according to claim I, characterized in that the contacts are inserted from above into the non-baked part of the electrode and gradually arrive at the lowering of the electrode in the baked part, where they take over the power supply. 2. "The method according to claim I and dependent claim 1, characterized in that the contacts are successively introduced into the electrode at intervals, and the lower contacts, when they are close to the molten bath ge long, are withdrawn, with the power supply from the next contact is accepted. 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 . Method according to claim 1 and dependent claims 1 and 2, characterized in that the lower contacts are completely withdrawn and reinserted into the electrode at the top. 4. The method according to claim I and dependent claims 1 and 2, characterized in that the cavities of the con tacts are used to charge the furnace. 5. The method according to claim I and dependent claims 1 to 3, characterized in that the hollow spaces formed by pulling out the contacts are used to charge the furnace. 6. The method according to claim I and dependent claims 1 and 2, characterized in that hollow contacts for. 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. Discharge of furnace gases can be used. 7. Permanent electrode according to claim II, characterized in that the contacts have means for hanging the electrode by means of the contacts. B. permanent electrode according to claim II, characterized in that the con tacts are compact metal bolts. 9: Permanent electrode according to claim II, characterized in that the contacts are tubes. 1.0. Permanent electrode according to claim II, characterized in that it has an outer shell made of conductive material.
CH209233D 1938-06-30 1939-03-23 Process for operating electric ovens and permanent electrodes for carrying out the process. CH209233A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0281262A1 (en) * 1987-02-13 1988-09-07 Earl K. Stanley Self-baking electrode with pressure advancement
US5939012A (en) * 1997-12-12 1999-08-17 Globe Metallurgical, Inc. Method and apparatus for manufacture of carbonaceous articles

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0281262A1 (en) * 1987-02-13 1988-09-07 Earl K. Stanley Self-baking electrode with pressure advancement
US5939012A (en) * 1997-12-12 1999-08-17 Globe Metallurgical, Inc. Method and apparatus for manufacture of carbonaceous articles

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