Selbstbackende Elektrode an elektrischen Öfen. Die Erfindung betrifft eine selbstbak- kende Elektrode an elektrischen Öfen.
Die Anmelderin hat in einer Reihe frü herer Patente Verfahren für die Herstellung von länglichen Söderberg-Elektroden be schrieben, wobei sie auf den Umstand hin weist, dass der obere Teil der Söderberg-Elek- troden aus roher und weicher Elektroden masse besteht, so dass wegen des in diesem Teil der Elektrode herrschenden hydrostati schen Druckes eine Deformation der Elek trode erfolgen und diese eine möglichst zy lindrische Form annehmen wird, wenn keine Gegenmassnahmen getroffen werden.
Eine solche Deformation kann zum Beispiel mittels einer Rahmenkonstruktion verhindert werden, die die Elektrode umgibt und genügende Festigkeit hat, um dem hydrostatischen Druck der Elektrodenmasse zu widerstehen.
Um eine Deformation erwähnter Art zu verhindern, sind gemäss vorliegender Erfin dung stromführende Kontaktbolzen vorge- sehen, die von der Aussenseite der Elektrode her in dieselbe hineinragen und einen vor springenden Teil besitzen, welcher zum An liegen gegen die Elektrode bestimmt ist, zum Zwecke,
durch die Kontaktbolzen eine steife Verbindung zwischen der den betreffenden Teil der Kontaktbolzen umgebenden gebak- kenen Elektrodenmasse und der Aussenseite der Elektrode herzustellen und dadurch in diesem Bereich eine Deformation der Elek trode zu verhindern.
Wenn die erfindungsgemässe Ausführung in Verbindung mit einer Eisenkonstruktion erwähnter Art erfolgt, lässt sich diese in ihrer Bauart wesentlich vereinfachen und verbil ligen. Der Erfinder geht von der Tatsache aus, dass die von der Aussenseite der Elek trode her eingeführten stromführenden Kon taktbolzen schon bald an ihrem innern Ende im gebackenen Teil der Elektrode fixiert werden, weshalb er die Kontaktbolzen zum Fixieren der Elektrodenoberfläche benutzt,
indem er sie gegebenenfalls mit dem vor springenden Teil an der ortsfesten Form der Elektrode und somit indirekt an der Ober fläche der letzteren anliegen lässt, um deren nach aussen gerichteten Druck aufzufangen, sobald das innere Ende der Kontaktbolzen in der Elektrodenmasse fixiert ist.
Ein in der Elektrodenmasse vollständig festgebackener Kontaktbolzen sitzt so fest, dass man mit einem Zug von 10 bis 20 Ton nen rechnen muss, um den Kontakt aus der Elektrode herauszuziehen. Es ist deshalb ein derart herbeigeführtes Festhalten der Elek- trodenoberfläche ausserordentlich einfach in bezug auf die Ausführungsmittel und dabei, wenn richtig ausgeführt, sehr wirksam.
Die praktische Ausführung der Erfin dung kann innerhalb weiter Grenzen variiert P,erden. Gewöhnlich werden die Kontakt bolzen in der Elektrode in horizontalen Rei hen angebracht, wobei der Vertikalabstand der Kontaktbolzen zum Beispiel 20 ein sein kann.
Es ergibt sich dann gewöhnlich, dass während die zwei untersten Kontaktbolzen reihen in der Elektrodenmasse bereits festge backen sind, das innere Ende der Kontakt bolzen der dritten Reihe sich in dem schon ganz gut gebackenen Teil der Elektrode be findet, so dass auch diese Kontaktbolzen- reihe schon zum Festhalten der Elektroden oberfläche beitragen kann.
Nur die vierte -und die eventuell vorhandene fünfte Kontakt bolzenreihe (gewöhnlich werden nur 4 bis 5 Reihen angewandt) sitzt in weicher Elek- trodenmasse. Wenn dergestalt die Elektro- denoberfläche mit dem gebackenen Teil der Elektrode verbunden wird, kann die Gefahr einer Deformation der Elektrode nur im Be reiche ihrer 1 bis 2 der obersten Kontakt- bolzenreihen vorliegen, weshalb für diesen Teil, das heisst für das obere Elektrodenende eine dasselbe zweckmässig bis zur obersten Kontaktbolzenreiho hinab umgebende orts feste Form vorgesehen wird.
Diese Form kann so versteift werden, dass die Deforma tion der Elektrode in ihrem von der ortsfesten Form umgebenen Teil verhindert wird. Eine solche Versteifung kann aussen am Mantel angebracht werden, oder man kann die beiden langen Seiten des Mantels mit Querstücken verbinden, die den obern weichen Teil der Elektrode durchqueren.
Die Versteifung der ortsfesten Form kann auch mit Hilfe einer daran angeordneten Eisenplatte erfolgen, deren Gestalt zweckmässig diejenige des obern Endes des gebackenen Teils der Elektrode berücksichtigt; da das Backen im Kern der Elektrodenmasse etwas stärker nach oben fortschreitet als am Rande, sieht der oberste gebackene Teil der Elektrode etwa wie ein Kegel mit abgerundeter Spitze aus, weshalb die genannte Eisenplatte zweckmässig mit einem entsprechenden Ausschnitt versehen wird, um nicht an den erwähnten Kegel an zustossen, wenn die ortsfeste Form sich sehr nahe am gebackenen Teil der Elektrode be findet.
Eine Querversteifung der Form kann zum Beispiel auch mittels eines Drahtes her gestellt werden, der zwischen zwei gegenüber liegenden Seitenwänden der Form gespannt wird, um eine Ausbiegung derselben zu ver hindern. Falls die Versteifung aus A1 ge macht wird, kann sie mit dem mit der Elek trode in das Bad hineingleitenden AI-Mantel verbunden sein. In der Praxis sind nur 20 bis 40 ein der Elektrodenhöhe der Defor- mationsgefahr ausgesetzt.
Der erwähnte Mantel aus Aluminium, welcher die Elek trode umgibt, gibt bei geeigneter Dicke schon in einem gewissen Masse Schutz gegen die Deformation des erwähnten Teils der Elek trode. Dieser Mantel, der gewöhnlich inner halb der ortsfesten Form liegt, wird zweck mässig oben von dieser gegen die Elektrode festgespannt, und unten von den erwähnten stromführenden Kontaktbolzen. Man kann jedoch auch die Elektrode in der Zone, in welcher die Kontaktbolzen noch nicht wirken können, in ausreichendem Masse mit einer äussern Versteifung versehen, gebildet ent weder mit Eisenplatten oder sonstigen Eisen konstruktionen, die in ihrem Bereich die Elektrodenfläche begrenzen.
Eventuell kann man auch Verlängerungen der ortsfesten Form zwischen den Kontaktbolzenreihen herunterragen lassen bis eine Zone erreicht wird, in der die Elektrode mittels der er wähnten Kontaktbolzen ausreichend festge halten wird.
Im Zusammenhang mit der beschriebenen Ausführung sei bemerkt, dass man, anstatt eines die Elektrode begleitenden Aluminium mantels, einen Mantel aus Eisenblech, zum Beispiel von 1/2 mm Dicke, anwenden kann. Das Eisenblech wird gewöhnlich von der Elektrodenoberfläche entfernt, bevor es in das Aluminiumbad gelangt, entweder durch Abreissen, zum Beispiel in Streifen von 10 bis 20 cm Höhe, oder durch Aufrollen.
Der Eisenschutz kann übrigens auch aus Platten ausgeführt werden, zum Beispiel 5 mm dick und 100 bis 200 mm hoch, die an der Elek trode über- oder nebeneinander angebracht werden, wobei die Kontaktbolzen durch Löcher der Platten hindurchgesteckt werden und durch ihren vorspringenden Teil die Platten gegen die Elektrodenoberfläche fest gehalten werden. Vorzugsweise werden die Platten innerhalb einer für die Elektrode vor gesehenen ortsfesten Form angebracht; sie begleiten die Elektrode abwärts gegen die Radoberfläche. Es ist zweckmässig, die er wähnten Löcher nach unten zu schliessen, zum Beispiel mittels einer dünnen Alumi niumplatte.
Die Eisenplatten können von der Elektrode entfernt werden, Bobalt die ent sprechenden Kontaktbolzen herausgezogen sind. Sie sind gut zu behandeln und können auch mit Leichtigkeit neu gerichtet werden, falls sie während des Gebrauches deformiert werden.
In Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsge genstandes gezeigt, bei dem die Elektrode 1 gemäss der in grösserem Massstab gezeichneten Detaildarstellung in Fig. 2 von einem Alu miniummantel 2 umgeben ist, der die Elek trode begleitet; sowohl in Fig. 1 als auch in der winklig dazu versetzten Fig. 2 ist die Anordnung für die Zufuhr von Strom an die Kontakte weggelassen, um eine Unklar- machung der Figuren zu vermeiden.
Es wird vorausgesetzt, dass die Stromzufuhr in be kannter Weise stattfindet. Die Elektrode ist am Oberteil von der ortsfesten Form 3 um geben, die an den kontaktfreien Seiten. der, Elektrode streifenförmige untere Verlänge rungen 3' hat, welche gegen die Radober fläche gerichtet sind. In den zwischen diesen Verlängerungen 3' der ortsfesten Form 3 vor handenen Schlitzen können sich die in verti-, kalen Reihen angeordneten Kontakte abwärts gegen das Bad bewegen, wie im norwegischen Patent Nr. 58982 beschrieben.
Als Kontakte sind in. die Elektrode eingeführte, metallische Bolzen 4 vorgesehen, deren der Stromzufüh rung dienendes äusseres Ende zu einem fla chen Lappen 5 ausgeschmiedet ist, der einen, am Bolzen 4 seitlich vorspringenden Teil dar stellt, mit dem der Bolzen gegen die ortsfeste Form 3 anliegt; die vorspringenden Lappen 5 der Kontaktbolzen 4 übergreifen die strei- fenförmigen Verlängerungen der ortsfesten Form 3 und drücken dieselben in Richtung gegen die Elektrodenfläche, wodurch diese Verlängerungen in ihrer Lage fixiert sind.
Die Aufhängung der Elektrode geschieht mittels der Kontaktbolzen 4, die durch eine Kette 6 mit einer Rundeisenstange 7 ver bunden sind, die mittels des Keils 8 mit dem beweglichen Aufhängungsrahmen 9 verbun den ist. Die Überführung der Aufhängungs anordnung von einer Kontaktreihe zur näch sten wird nach bekannten Methoden aus geführt.
In Verbindung mit dem vorspringenden Teil 5 der Kontaktbolzen 4 und den erwähn ten Verlängerungen 3' der ortsfesten Form 3 kann man das untere Ende der Verlängerun gen 3' mit einer zum Beispiel durch ange schweisste Nocken gebildeten Stoppanordnung versehen, die dazu bestimmt ist, durch Ein greifen in die Vorsprünge der Kontaktbolzen 4 diese so festzuhalten, dass die weitere Ab wärtsbewegung der Elektrode verhindert wird.
Der am äussern Ende des einzelnen Kon taktbolzens 4 vorgesehene, flache Lappen bezw. Vorsprung 5 kann zweckmässig zur Bolzenage in einem gewissen Neigungswinkel stehen, so dass bei entsprechender Einführung des Kontaktbolzens 4 in die weiche Masse der Elektrode 1 der Vorsprung 5 mit seiner Flachseite an die ortsfeste Form 3 oder ge gebenenfalls unmittelbar an den Mantel 2 der Elektrode anzuliegen kommt, wodurch dann der Neigungswinkel des Kontaktbolzens 4 an der Elektrode 1 bestimmt wird.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel darf in keiner Weise als eine Beschränkung der vorliegenden Idee betrachtet werden. Man kann sich andere Ausführungsformen den ken, beispielsweise indem die Kontaktbolzen, statt mit einem flachen Lappen versehen, auf der ganzen Länge zylindrisch gelassen und mit durchgehenden oder angeschweissten Querstiften versehen werden, so dass am ein zelnen Kontakt einander gegenüberstehende Anschläge vorhanden sind.
Aus demselben Grunde ist die Aufhän gung der Elektrode nur mittels zwei Kon taktbolzen gezeigt an der Hälfte der einen Seite der Elektrode. Nichts steht natürlich der Benutzung von mehr Kontaktbolzen im Wege.