Kontinuierliche Elektrode. Der Anmeld@e,r bat schon im Hauptpatent eine Art der selbstbackenden Söderberg- Elektrode beschrieben, die mit vertikalen Metallkontakten versehen ist.
Die Kontakte dieser Elektrode sind ge wöhnlich in drei verschiedenen Höhen ange bracht. Diese Anordnung ist das Resultat der Erfahrung des Anmelders, dass in Praxis etwa 60-80 cm der Elektrode gebacken sind. Damit der Kontaktbolzen mit der Elektro- denmasse einen guten Kontakt haben mag, muss der untere Teil des. Bolzens nach dem Einstecken von der noch ungebackenen Elek- trodenmasse umgeben sein, d. h. er muss vom untern Ende der Elektrode einen Abstand von etwa 60-80 cm haben.
Die Kontaktei werden z. B. in Form von kompakten; Stahlbolzen oder Rohren benutzt. In allen Fällen werden die Kontaktbolzen zweckmässig zunächst in der weichen Elek- trodenmasse des obern Teils der Elektrode periodisch angebracht. Die führen dann noch keinen Strom. Erst wenn sie, je nachdem die Elektrode verbrauch'- wird, gesenkt werden und in den gebackenen Teil der Elektrode gelangen, werden sie an fangen, Strom zu führen.
Die Verbindung zwischen den Kontaktbolzen und der Elek- trodenmasse wird allmählich besser werden, da die Teerdämpfe verkokt werden, wenn sie in Berührung mit den heissen Kontaktbolzen kommen, und die -Masse wird an der Ober fläche der Kontakte anhaften, so dass, wenn die Kontaktbolzen herausgezogen werden, mehr oder weniger gebackene Kohle an den Bolzen noch immer anhaften wird. Der elek trische Widerstand zwischen Kontakt und Elpktrodenkohle wird dadurch zu einem <U>Minimum</U> reduziert.
Der Anmelder hat weiter gefunden, dass auch die mechanische Verbin dung so ausgezeichnet wird, wenn man eine gute Elektrodenmasse verwendet, dass eine Zugkraft von 10-40 Tonnen je nach der Qualität der angewandten Elektrodenmasse erforderlich sein wird, um einen Bolzen mit 70-80 mm Durchmesser aus der gebackenen Elektrode herauszuziehen. auch falls der Bolzen ursprünglich poliert war.
Das Ge wicht einer Elektrode für 20 0t10-40 000 Amperes ist gewöhnlich nur 5-15 Tonnen. Eine solche Elektrode ist gewöhnlich mit 10 bis 20 Kontaktbolzen im fertiggebackenen Teil versehen. Hieraus ergibt sich, dass nur ein Teil der Kontakte für die Aufhängung der Elektrode erforderlich sind, selbst wenn die Kontakte vor dem Einstecken konisch und poliert sind.
Es ist schon im Hauptpatent erwähnt worden, dass die Kontaktbolzen anstatt ganz herausgezogen zu werden, jedesmal so weit nach oben gezogen -erden können. dass deren untere Enden von der ungebackenen Elektro- denmasse tungeben werden und dort allmäh lich festgebacken werden. E# ist jedoch ge funden worden. dass in diesem Falle. wie sich aus dem oben Angeführten ergeben wird, das Herausziehen immer schwieriger werden wird, da keine M=öglichkeit besteht.
den Kon- tatkbolzen zu polieren. Der Anmelder hält es für vorteilhaft, dass die Kontaktbolzen ganz herausgezogen werden und das Loch mit frischer Elektrodenmasse gefüllt wird, so dass der konische Teil des Kontaktbolzens mit dieser in intimer Berührung bleibt und der Kontaktbolzen in die richtige Höhe in der Elektrode kommt. Gleichzeitig erhält man eine Elektrode, deren unterer Teil keine Löcher hat.
Ein weiterer Vorteil ist es. dass Kontakte in neuer Stellung sehr bald an der Strom zufuhr teilnehmen -erden. da ein stromfüh render Kontakt schon in demselben Loch ge arbeitet hat. Der Anmelder hat gefunden. dass ein Höhenunterschied von etwa 2(1 cm zwischen den verschiedenen Kontaktbolzen zweckmässig ist. Die Kontakte der zwei untern Gruppen können dann elektrisch parallel verbunden sein. Man wird dann fin den, dass der durch die zweite Kontaktgruppe gehende Strom annähernd 30-60% der Strommenge der untern Gruppe sein wird.
Die Kontakte der zweiten Gruppe helfen so- mit gilt in der Stromzufuhr und werden gleichzeitig in der Elektrode festgebacken und für die Übernahme des Hauptteils der Stromzufuhr und das Gewicht der Elektrode wohl präpariert.
Der Höhenunterschied kann auch grösser als 20 cm gemacht werden; in gewissen Fäl len kann dieser Unterschied 35 ein erreichen, wodurch es ermöglicht wird, mit Kontakt bolzen nur in zwei verschiedenen Höhen zu ,arbeiten. Die Zahl der Kontaktbolzen kann dann auf zwei Drittel reduziert werden. Der so erreichte Vorteil wird aber in vielen Fäl len durch erhöhten Spannungsverlust in der Elektrode aufgehoben. da die Kontaktbolzen der zweiten Gruppe dann weniger Strom führen werden und der Wechsel der Strom zufuhr von der untern nach der zweiten Gruppe schwieriger sein wird.
In der Praxis muss auf alle diese Faktoren Rücksicht genommen werden, und es muss für jeden einzelnen Fall entschieden -erden, welche von den verschiedenen Anordnungen vorzuziehen ist.
Der obengenannte Wechsel der Strom zufuhr, der im allgemeinen dann stattfindet, wenn das Elektrodengewicht von den Kon taktbolzen der untern Gruppe auf diejenigen der zweiten Gruppe übergeführt wird, wird zweckmässig durch Unterbrechung der Strom zufuhr zur untern Gruppe etwa einen Tag vor dem Herauz-ziehen vorgenommen.
Wie schon oben erklärt. ist die Aufhän gung der Elektrode in dieser "eise so sicher, dass, wenn die Kontaktbolzen richtig in der Elektrode eingebacken sind. ein Teil der Bol zen genügen wird, um das ganze Gewicht zu tragen. Dieser Umstand erleichtert das Her aufziehen der Aufhängungsanordnung, wenn dies wegen Verbrauch der Elektrode notwen dig wird. Es ist zum Beispiel zweckmässig. die Elektrode an 1/;, oder 1!) der Kontakt bolzen aufzuhängen, während die Aufhän- .11*ungsanordnung der andern Kontakte nach oben verschoben wird.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes dargestellt. Fig. 1 und 2 zeigen in zwei zueinander senkrechten Schnitten einen Aluminiumofen mit kontinuierlicher Elektrode mit vier paral lelen Kontaktreihen in drei verschiedenen Höhen Fig. 3 zeigt einen Grundriss der Elek trode.
1 ist der Ofen, 2 die Elektrode, die sich in einem kontinuierlichen Mantel 3 bewegt. 4, 5, 6 und 7 sind die Kontaktreihen.
Es geht deutlich hervor, wie die Kontakte der drei Höhen gruppiert sind, sowohl im Verhältnis zu Kontakten der eigenen Reihe als zu Kontakten der benachbarten Reih;n.
Alle Kontakte sind mittels Klemmen 8 an der Stromschiene 9 in der eigenen Reihe befestigt, die wieder am Tragbalken 10, aus einem doppelten T-Eisen bestehend, befestigt sind. Die Tragbalken liegen auf Konsolen 11, die mittels Hebvorrichtungen die notwendi gen Bewegungen erhalten. Um die Elektrode zu senken in dem Masse wie sie verbraucht -wird, benutzt man eine Einrichtung, die gleichzeitig auf alle vier Tragbalken wirkt. Für das periodische Heben der Tragbalken, wenn sie zu tief gekommen sind, können Ein richtungen benutzt werden, die auf jeden Balken gesondert wirken oder gleichzeitig auf die zwei äussern Balken und dann auf die zwei innern Balken. Solches Heben wird in folgender Weise ausgeführt.
Die Klemmen 8 der zwei mittleren Kon taktreihen 5 und 6 werden von den Kontak ten losgemacht, die entsprechenden Trag balken 10 werden auf die gewünschte Höhe aufgezogen und die Klemmen wieder be festigt; dann werden die Klemmen der Kon taktreihen 4 und 7 losgemacht, die Trag balken auf die gewünschte Höhe gehoben und die Klemmen wieder befestigt.
Fig. 4 und 5 zeigen detaillierte Längs- und Querschnitte der Verbindungen zwischen Kontakten, Stromschienen und Tragbalken. An dem doppelten T-Eisenbalken 10 ist die Stromschiene 9 und die aus zwei zusammen gefügten Teilen bestehende Klemme 8 mit tels Schrauben 12 befestigt.
Die beiden \feile der Klemme 8 sind durch Schrauben 13 züi sammengehalten. Zwischen der Klemme 8 aus Bronze oder Gusseisen und dem Kontakt bolzen ist eine auswechselbare Aluminium- oder Kupfereinlage 14 eingesetzt, die auch durch eine isolierende Einlage ersetzt werden kann, falls es gewünscht ist, den Kontakt zu isolieren.
Es muss schliesslich erwähnt werden, dass, 'nm zu grosse Dimensionen vermeiden zu lön- nen, die Kontaktbolzen teilweise aus Kupfer hergestellt werden können, zum Beispiel durch Überziehen der Bolzen mit Kupfer. Um die Länge des Bolzens zu reduzieren, kann man ihn von der weichen Elektrodenmas,se wärmeisolierend und in derselben Weise kann man, wenn gewünscht, :die elektrische Isola tion vom Bolzen gegen den obern Teil der Masse ausführen.
Continuous electrode. The registration @ e, r asked in the main patent a type of self-baking Söderberg electrode, which is provided with vertical metal contacts.
The contacts of this electrode are usually placed at three different heights. This arrangement is the result of the applicant's experience that in practice about 60-80 cm of the electrode is baked. So that the contact bolt may have good contact with the electrode mass, the lower part of the bolt must be surrounded by the unbaked electrode mass after it has been inserted. H. it must be about 60-80 cm away from the lower end of the electrode.
The contacts are z. B. in the form of compact; Steel bolts or pipes used. In all cases, the contact bolts are expediently first periodically attached to the soft electrode mass of the upper part of the electrode. They don't have any electricity then. Only when they are lowered, as the electrode is consumed, and get into the baked part of the electrode, will they begin to conduct electricity.
The connection between the contact studs and the electrode mass will gradually improve as the tar vapors are coked when they come into contact with the hot contact studs, and the mass will adhere to the surface of the contacts, so that when the contact studs are pulled out, more or less baked charcoal will still adhere to the bolts. The electrical resistance between the contact and the carbon electrode is reduced to a <U> minimum </U>.
The applicant has further found that the mechanical connec tion is so excellent, if one uses a good electrode mass that a tensile force of 10-40 tons will be required, depending on the quality of the electrode mass used, to achieve a 70-80 mm bolt The diameter of the baked electrode. even if the bolt was originally polished.
The weight of an electrode for 20 0t10-40,000 amperes is usually only 5-15 tons. Such an electrode is usually provided with 10 to 20 contact pins in the finished baked part. As a result, only some of the contacts are required to suspend the electrode, even if the contacts are conical and polished prior to insertion.
It has already been mentioned in the main patent that instead of being pulled out completely, the contact bolts can be pulled up so far each time. that their lower ends are flattened by the unbaked electrode mass and are gradually baked there. However, E # has been found. that in this case. As will be seen from the above, extraction will become more and more difficult since there is no possibility.
to polish the contact bolt. The applicant considers it advantageous that the contact bolts are pulled out completely and the hole is filled with fresh electrode compound so that the conical part of the contact bolt remains in intimate contact with it and the contact bolt comes to the correct height in the electrode. At the same time an electrode is obtained, the lower part of which has no holes.
Another benefit is it. that contacts in new positions will soon take part in the electricity supply. because a live contact has already worked in the same hole. The applicant has found. that a height difference of about 2 (1 cm between the different contact pins is appropriate. The contacts of the two lower groups can then be connected electrically in parallel. You will then find that the current passing through the second contact group is approximately 30-60% of the current amount the lower group will be.
The contacts of the second group thus help with the power supply and are simultaneously baked into the electrode and well prepared to take over the main part of the power supply and the weight of the electrode.
The difference in height can also be made greater than 20 cm; In certain cases, this difference can reach 35, which makes it possible to work with contact bolts only at two different heights. The number of contact pins can then be reduced to two thirds. In many cases, however, the advantage achieved in this way is offset by increased voltage loss in the electrode. because the contact pins of the second group will then carry less current and the change of the current supply from the lower to the second group will be more difficult.
In practice, all of these factors must be taken into account, and it must be decided for each individual case which of the various arrangements is to be preferred.
The aforementioned change in power supply, which generally takes place when the electrode weight is transferred from the contact bolts of the lower group to those of the second group, is expediently carried out by interrupting the current supply to the lower group about one day before the pull-out .
As explained above. The suspension of the electrode in this way is so secure that if the contact studs are properly baked into the electrode, some of the studs will suffice to carry the entire weight. This circumstance makes it easier to pull up the suspension arrangement when This is necessary because of the consumption of the electrode. It is, for example, expedient to hang the electrode on 1/1, or 1!) of the contact bolts, while the suspension arrangement of the other contacts is moved upwards.
On the accompanying drawing, an embodiment of the subject invention is shown. Fig. 1 and 2 show in two mutually perpendicular sections an aluminum furnace with a continuous electrode with four paral lelen rows of contacts at three different heights Fig. 3 shows a floor plan of the electrode.
1 is the furnace, 2 is the electrode moving in a continuous jacket 3. 4, 5, 6 and 7 are the rows of contacts.
It is clear how the contacts of the three heights are grouped, both in relation to contacts in its own row and in relation to contacts in the adjacent row; n.
All contacts are fastened by means of clamps 8 to the busbar 9 in their own row, which are fastened again to the support beam 10, consisting of a double T-iron. The support beams are on consoles 11, which receive the necessary movements by means of lifting devices. In order to lower the electrode as it is consumed, a device is used that acts simultaneously on all four support beams. For the periodic lifting of the support beams, if they have come too deep, devices can be used that act separately on each beam or simultaneously on the two outer beams and then on the two inner beams. Such lifting is carried out in the following manner.
The terminals 8 of the two middle Kon contact rows 5 and 6 are released from the Kontak th, the corresponding support beams 10 are raised to the desired height and the terminals are fastened again; then the terminals of the con tact rows 4 and 7 are loosened, the supporting beams are raised to the desired height and the terminals are reattached.
4 and 5 show detailed longitudinal and cross-sections of the connections between contacts, busbars and support beams. On the double T-iron beam 10, the busbar 9 and the terminal 8 consisting of two parts joined together is fastened with screws 12.
The two files of clamp 8 are held together by screws 13. Between the terminal 8 made of bronze or cast iron and the contact bolt, a replaceable aluminum or copper insert 14 is used, which can also be replaced by an insulating insert, if it is desired to isolate the contact.
Finally, it must be mentioned that, in order to avoid too large dimensions, the contact studs can partly be produced from copper, for example by coating the studs with copper. To reduce the length of the bolt, you can heat-isolate it from the soft electrode mass, and in the same way you can, if desired,: perform the electrical insulation of the bolt against the upper part of the mass.