CH244709A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer selbstbackenden, kontinuierlich arbeitenden Elektrode. - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer selbstbackenden, kontinuierlich arbeitenden Elektrode.Info
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Description
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer selbstbackenden, kontinuierlich arbeitenden Elektrode. Der bisher bekannte Typ kontinuierlich arbeitender, selbstbackender Elektroden ba siert auf dem Niederschmelzen in einem Eisenblechrohr von einer plastischen Masse, bestehend aus zerkleinertem Anthrazit und Koks, mit zugefügtem Pech und Teer als Bindemittel. Da diese Masse bei Erwärmung flüssig wird und erst bei relativ hohen Tem peraturen feste Form annimmt und danach verkokt wird, ist es notwendig, dass das Blechrohr die Elektrodenmasse in das Schmelzbad hinein begleitet und mit dieser zusammen aufgezehrt wird. Hier soll be merkt werden, dass eine Verkokung der Masse notwendig ist, um ein genügendes elektrisches Leitvermögen zu erhalten. Noch ein. Grund dafür, dass das Eisen blechrohr von der Masse nicht abgetrennt werden kann, ist der, dass die Masse klebt und am Eisenblech haftet. Der Nachteil dieser Elektrode ist der, dass die Eisenblech hülle die Elektrode verteuert, in erster Linie durch die relativ hohen Kosten bei ihrer Her stellung, die gewöhnlich mittels Schweissens oder Nietens geschieht. Dann kann bei eini gen metallurgischen Prozessen, der Eisen zusatz, welchen das Bad durch das Nieder schmelzen des Eisenblechrohres erhält, von Nachteil sein. Es ist auch eine Ausführungsform für selbstbackende Elektroden vorgeschlagen wor den, bei der das Blechrohr oder der Mantel vermieden wird, indem die Elektrode an ihrem untern Teil, der so weit gebrannt ist, dass er genügende Festigkeit für die Befesti gung einer Aufhängungsvorrichtung besitzt, aufgehängt wird. Eine Schwierigkeit bei der Herstellung einer kontinuierlich arbeitenden Elektrode ohne Eisenmantel bestand u. a. darin, dass man über kein Bindemittel für die Masse verfügte, das dieser bei verhältnismässig tiefer Temperatur mechanische Festigkeit verleiht oder eine Verkohlung ohne Anhaften der Masse am Mantel ermöglicht. Soll man nämlich mit einer Elektrode ohne Eisenhülle arbeiten, ist es notwendig, die stromzuführen den Backen unter der Zone anzubringen, wo die Elektrodenmasse genügend verkohlt ist, um genügend stromführend zu sein. Falls dies erst bei sehr hoher Temperatur in der Nähe der Badoberfläche stattfindet, so wird es in Praxis unmöglich sein, eine dauernd haltbare Stromzuführung anzubringen. Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Nachteile der bisher be nutzten kontinuierlich arbeitenden Elektro den zu vermeiden. Ist nämlich das Bindemittel von solcher Beschaffenheit, dass es bei einer verhältnis mässig niedrigen Temperatur, z. B. bei 200 bis 300 C, bindet und verkohlt, ist es möglich, den Strom in einer solchen Zone mittels gewöhnlicher Stromzufuhrbacken ohne Schwierigkeiten zuzuführen. Auch ist es bei dieser Temperatur nicht schwierig, die nötige Regelung der Herabführungsgeschwindigkeit der Elektrode vorzunehmen. Es wurde nun gefunden, dass man in Lösungen von Saechariden, Gerbsäuren, Har zen und, nach einer einleitenden Erhitzung, exotherm verkohlenden Stoffen, wie z. B. Lignin und Ligninabkömmlingen, ein Mittel besitzt, welches in überraschender Weise die Forderungen erfüllt, die an ein Bindemittel gestellt werden müssen, falls einwandfreie Ergebnisse erhalten werden sollen. Solche Stoffe geben nämlich ein Bindemittel, wel ches die Elektrodenmasse bindet, ohne dass diese an dem umgebenden Eisenmantel klebt, indem es bei leichter Trocknung schrumpft und erstarrt, wie auch die Verkohlung bei verhältnismässig niedrigen Temperaturen an fängt und dann exotherm weiterverläuft. Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrich tung zur Herstellung einer selbstbackenden, kontinuierlich arbeitenden Elektrode, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Elektrodenmasse als Bindemittel eine mindestens einen organischen Stoff ent haltende LösLmg beigemischt wird, welcher Stoff bei einer Temperatur von höchstens 300 C ohne Festhaften der Masse am Form mantel bindet sowie verkohlt und dabei der Elektrode eine für das kontinuierliche Ar beiten ausreichende Festigkeit verleiht. Die Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass über dem Schmelzbad eines Schmelzofens ein Rohr zum Formen und Durchschieben der Elek trode, sowie eine dieses Rohr umhüllende, von den heissen Gasen des Ofens durchströmte Haube angeordnet sind, so dass die in die obere Mündung des Rohres eingeführte, mit dem Bindemittel vermischte Elektrodenmasse unter dem Einfluss der das Rohr durch dringenden Wärme zu einer durch das Rohr in das Schmelzbad einschiebbaren festen Elektrode erhärtet. Man kann in der Praxis leicht eine Lö sung mit den gekennzeichneten Eigenschaf ten durch Einengung von Sulfitablauge bis zu einem Trockenstoffgehalt von 50-60% herstellen. Es bat sich gezeigt, dass beim Gebrauch von Elektrodenmasse basierend auf der Verwendung von Sulfitablauge als Binde mittel in so beringen Mengen, dass die Masse an dem formgebenden Eisenzylinder nicht wesentlich klebt, durch eine nachfolgende leichte Trocknung bei niedrigen Temperatu ren eine so hohe Bindekraft erreicht wird, da.ss die Elektrodenmasse aus dem form gebenden Rohr geschoben werden und dabei genügend mechanisch fest sein kann, um einen selbständigen Elektrodenkörper zu bil den, der ohne Abstützung durch den form gebenden Zylinder in das Schmelzbad heruntergeführt werden kann. Ferner zeigte es sich, dass während der oben erwähnten Trocknung der Masse die selbe völlig vom Eisenzylinder freigemacht wird, so dass die fertiggetrocknete und ge formte Elektrodenstange leicht aus dem formgebenden Rohr hinausgeschoben werden kann. Es wurde gefunden, da.ss dieMenge Sulfit- ablauge, die zur Erreichung eines genügen den Bindvermögens zuzusetzen ist, zwischen etwa 10 und 35 % liegt, und dass die nach- folgende Trocknung bei Temperaturen ober halb 150-200 C stattfinden kann. Eine Masse, die, wie oben beschrieben, ge mischt und in das formgebende Rohr ge stampft und getrocknet ist, besitzt die Eigen schaft, dass sie relativ leicht bei mässigen Temperaturen verkohlt, indem eine Tempe ratur von etwa 200 C einen Verkohlungs- prozess einleitet, der sich exotherm ent wickelt, wodurch eine Verkohlung leicht er reicht wird: ' Da man bei denjenigen Schmelzprozessen, für welche diese Art Elektroden zur Ver wendung kommen, über reichlichen Zutritt an grossen Wärmemengen verfügt, folgt hieraus, dass man in der Praxis die Ver- kohlung der Elektrodenmasse so beschleuni gen kann, dass dieselbe für den Anschluss elektrischer Stromzufuhrbacken genügend elektrisch leitend wird an einer Stelle der Elektrodenstangä, wo fortwährend die Tem peratur so niedrig ist, dass der Anschluss ohne praktische Schwierigkeiten geschehen kann. Das Verfahren nach der Erfindung ist nachstehend in Form eines Ausführungs beispiels näher erläutert, unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel einer zur Ausübung des Verfahrens verwendbaren Vorrichtung darstellt. Auf das Gewölbe 1 des nicht dargestell ten Schmelzofens, der bis zur Oberfläche 2 mit dem Schmelzbade gefüllt ist, ist eine Haube 3 aus wärmebeständigem Material aufgesetzt. In dem obern geschlossenen Ende dieser Haube ist ein senkrechtes Rohr 4 an geordnet, welches oben eine trichterförmige Erweiterung 5 aufweist, worin die Elektro- denmasse 6 eingefüllt und niedergestampft wird. Diese besteht aus einem im voraus her gestellten Gemisch, das als Bindemittel eine mindestens einen organischen Stoff enthal tende Lösung enthält, welcher Stoff bei einer Temperatur von höchstens 300 C ohne Fest haften der Masse am Formmantel bindet, sowie verkohlt und dabei der Elektrode eine zum Einführen in das Schmelzbad ausrei chende Festigkeit verleiht. Beispielweise kann die Elektrodenmasse aus 907o Koks und/oder Anthrazitpulver, sowie etwa 10 konzentrierter Sulfitablauge bestehen. Die warmen Ofengase streichen durch die Haube 3 und entweichen durch ein mit einer Regel klappe 8 versehenes Abgasrohr 7. Im Ofen gewölbe ist unterhalb des Rohres 4 eine ent sprechende Aussparung vorgesehen, die gleichzeitig zum Einführen der Elektrode in den Schmelzofen hinein dient. Durch die Einwirkung der Wärme der Gase erstarrt nämlich die Elektrodenmasse im Rohr 4 und verkohlt anschliessend zu einer zusammen hängenden Masse in Form einer Elektrode, die unten aus dem Rohr 4 heraustritt und durch das Ofengewölbe hindurch in das Schmelzbad 2 eingeführt wird. Unterhalb des Rohres 4 ist die Stromzuführungsbacke 9 um die Elektrode herumgelegt. Die Strom zuführung erfolgt durch die Leitung 10, die zweckmässig durch die Haube 3 geführt wird.
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung einer selbst backenden, kontinuierlich arbeitenden Elek trode, dadurch gekennzeichnet, dass der Elek troden masse als Bindemittel eine mindestens einen organischen Stoff enthaltende Lösung beigemischt wird, welcher Stoff bei einer Temperatur von höchstens 300 C ohne Fest haften der Masse am Formmantel bindet sowie verkohlt und dabei der Elektrode eine für das kontinuierliche Arbeiten ausreichende Festigkeit verleiht.II. Vorrichtung zur Ausführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass über dem Schmelzbad eines Schmelzofens ein Rohr zum Formen und Durchschieben der Elektrode, sowie eine dieses Rohr umhüllende, von den heissen Gasen des Ofens durchströmte Haube ange ordnet sind, so dass die in die obere Mün dung des Rohres eingeführte, mit dem Binde mittel vermischte Elektrodenmasse unter dem Einfluss der das Rohr durchdringenden Wärme zu einer durch das Rohr in das Schmelzbad einschiebbaren festen Elektrode erhärtet. UNTERANSPRÜCHE 1.Verfahren nach Patentansprueh 1, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel eine Lösung benutzt wird, die Saccharide enthält. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel eine Lösung benutzt wird, die Gerbsäure enthält. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel eine Lösung benutzt wird, die Harze enthält. 4. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel eine Lösung benutzt wird, die Stoffe mit nach einer einleitenden Erhitzung exother- mem Verkohlen enthält. 5.Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel eine Lösung benutzt wird, die Lignin oder dessen Derivate enthält. 6. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel für die Elektrodenmasse ligninhaltige Stoffe angewendet werden. 7. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als ligninhaltiger Stoff eingedampfte Sulfitablauge angewendet wird. B.Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 6 und 7, dadurch gekenn zeichnet, dass Sulfitablauge mit einem Trockenstoffgehalt von 50-607o angewen det wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 6-8, dadurch gekennzeich net, dass die Sulfitablauge in einer Menge von 10-35 % der Beschickungsmasse ange wendet wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Beschickungs masse im Formmantel dadurch erhitzt wird, dass einem mit der Elektrode beheizten Schmelzofen entnommene heisse Gase um den Formmantel herumgeleitet werden. 11.Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der heissen Gase zu dem Formmantel derart geregelt wird, dass die Beschickungsmasse auf eine Temperatur von 150-300 erhitzt wird.
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