Verfahren zur Herstellung von an der Verwendungsstelle gebrannten Kohleelektroden für die Durchführung elektrothermischer Prozesse. Es gibt eine Anzahl sehr wichtiger elektro thermischer Prozesse, bei denen Kohleelek troden verwendet werden, die im Elektro schmelzofen selbst geformt und gebrannt wer den.
Bei dieser von Söderberg empfohlenen Arbeitsweise wird eine Mischung von Kohle und Bindemitteln, die zu Broten geformt sein kann und in der Hitze des Schmelzofens vor erst teigig und formbar wird, nach Massgabe des Verbrauches der Kohleelektroden stetig nachgefördert, in einem Metallrohr geformt, durch Brennen gehärtet und leitfähig ge macht und als Elektrode zur Zuführung des elektrischen Stromes benutzt.
Diese bisherige Arbeitsweise benötigt eine verhältnismässig sehr umfangreiche Appara tur zur Körnung der Kohle und zur Herstel lung einer homogenen Mischung aus Kohle und Bindemitteln. Es werden zum Beispiel nacheinander Brechwerkzeuge, Mischer und Kollergänge für die Aufbereitung der Kohle mischung, das heisst Mischung aus Kohle und Bindemittel, verwendet. Auch ist man ge zwungen, eine erhebliche Menge des Binde mittels der Masse zuzusetzen, um die erfor derliche, in der Hitze plastische Konsistenz der Kohlemischung zu erhalten.
Die binde mittelreiche Mischung liefert dann beim Bren nen der Kohleelektrode lästige und die At mungsorgane reizende Dämpfe, welche den Betrieb der Öfen erschweren und die Bedie nung der Öfen behindern. Das zur Zuführung der Masse benutzte Metallrohr wird zudem ständig mit eingeschmolzen und dadurch ver braucht.
Es wurde nun gefunden, dass zur Durchfüh rung elektrothermischer Prozesse in Schmelz öfen geformte Elektroden direkt an der. Einsatzstelle des Schmelzofens endlos im Massstab ihres Verbrauchs durch Schnecken pressen in jedem in Frage kommenden Durch messer erzeugt werden können. Die Kohle mischung direkt am Schmelzofen mittels Schneckenpressen herzustellen und in die ge wünschte Form zu pressen, bedeutet eine sehr grosse Vereinfachung der Apparatur und eine sehr bedeutende Verbesserung der Arbeits weise.
Durch Benutzung von einer oder meh reren Schneckenpressen hintereinander ist es möglich, im Elektroschmelzofen gepresste Kohleelektroden zu erhalten, die erheblich dichter sind und daher weniger schnell ver braucht werden als die bisherigen, im Söder- berg-Prozess hergestellten, aus nicht vor gepresster Kohlemischung gebrannten Elek troden.
Die in Schneckenpressen geformten Elektroden können aus Kohlemischungen mit wesentlich weniger Bindemitteln erzeugt wer den, weil ein Teigigwerden in der Hitze nicht mehr nötig ist. Die Folge davon ist, dass die Belästigung der Ofenbedienung durch das verbrennende und verdampfende Bindemittel fast ganz wegfällt.
Für die Herstellung und Formgebung de r Kohlemischung, der gegebenenfalls, je nach dem chemischen Prozess, der durchgeführt werden soll, noch besondere Zusatzstoffe bei gegeben werden, können einspindelige Pres sen mit ein- oder mehrgängigen Schnecken, gegebenenfalls mehrere hintereinander, be nutzt werden. Zum Mischen und Plastifizie- ren sind Schneckenvorrichtungen mit unter brochenen Schneckengängen und mit Stau flächen an der Innenwand des Pressengehäu- ses an den Unterbrechungsstellen besonders zu empfehlen.
Auch zwei- und mehrspinde- lige Schneckenpressen, deren Spindeln gleich sinnig angetrieben werden, haben sich als brauchbar erwiesen. Zum Mischen und Plasti- fizieren sind die bekannten Schneckenpressen gut geeignet. Zum Pressen und zur Form gebung der Kohlemischung sind ebenfalls ein- und mehrspindelige, insbesondere gleichsin nig angetriebene Schneckenpressen - aber ohne Stauflächen-zu verwenden.
Gegebenen falls kann die Kohlemischung vor dem Pres sen entlüftet werden, um störende Luftein schlüsse zu vermeiden. Bei Verwendung von zwei oder mehr Schneckenpressen hinterein ander kann die Luft zweckmässig an luftdicht abgeschlossenen Übergangsstellen von der einen zur andern Maschine abgesaugt werden.
Selbstverständlich kann die Mischung, Plasti- fizierung und die Formgebung auch in einer einzigen Schnechenprösse durchgeführt wer den, wenn die Spindel in ihrem Einfüllteil für den Mischvorgang und in ihrem Ausstossteil für die Pressung der Masse durch eine Matrize eingerichtet ist. Die Schneckenpressen stehen zweckmässig senkrecht über dem Schmelz ofen, so dass die verdichtete Kohle unmittel bar in die Brennzone eingebracht wird und anschliessend nach dem Brennen als Elektrode benutzt werden kann.
Sie können aber auch seitlich neben dem Schmelzofen stehen und die gepresste Elektrode zum Beispiel durch die Steinwände des Ofens eingeführt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann bei der Herstellung von Carbid oder bei der Herstellung von Metallen, zum Beispiel Elek trostahl, Aluminium oder Magnesium, und bei andern elektrothermischen Prozessen Ver wendung finden.
Process for the production of carbon electrodes burned at the point of use for the implementation of electrothermal processes. There are a number of very important electro-thermal processes that use carbon electrodes that are formed and fired in the electric furnace itself.
In this working method recommended by Söderberg, a mixture of charcoal and binding agents, which can be formed into bread and first becomes doughy and malleable in the heat of the melting furnace, is continuously fed according to the consumption of the carbon electrodes, shaped in a metal tube, and hardened by burning and made conductive and used as an electrode for supplying the electric current.
This previous way of working required a relatively extensive apparatus for the graining of the coal and for the manufacture of a homogeneous mixture of coal and binders. For example, crushing tools, mixers and pan grinders are used one after the other to prepare the coal mixture, that is, the mixture of coal and binding agent. You are also forced to add a significant amount of the binding means of the mass in order to obtain the necessary, plastic consistency of the coal mixture in the heat.
When the carbon electrode is burned, the binder-rich mixture then produces annoying vapors that irritate the respiratory organs, which make the furnace more difficult to operate and hinder the operation of the furnace. The metal pipe used to feed the mass is also constantly melted down and thus consumed.
It has now been found that for the implementation of electrothermal processes in melting furnaces shaped electrodes directly on the. The place of use of the melting furnace can be produced endlessly on the scale of its consumption by pressing screws in every possible diameter. Producing the coal mixture directly at the melting furnace using screw presses and pressing it into the desired shape means a very large simplification of the apparatus and a very significant improvement in the way of working.
By using one or more screw presses one after the other, it is possible to obtain pressed carbon electrodes in the electric melting furnace, which are considerably denser and therefore consumed less quickly than the previous ones made in the Söderberg process and made from a non-pre-pressed coal mixture to trot.
The electrodes formed in screw presses can be made from charcoal mixtures with far fewer binders because they no longer need to be doughy in the heat. The consequence of this is that the annoyance of the furnace operator due to the burning and evaporating binder is almost completely eliminated.
For the production and shaping of the coal mixture, which, depending on the chemical process to be carried out, may be given special additives, single-spindle presses with single or multi-start screws, possibly several in a row, can be used. For mixing and plasticizing, screw devices with interrupted screw flights and with storage areas on the inner wall of the press housing at the interruption points are particularly recommended.
Two- and multi-spindle screw presses, the spindles of which are driven equally well, have also proven to be useful. The known screw presses are well suited for mixing and plasticizing. For pressing and shaping the coal mixture, single and multi-spindle screw presses, in particular screw presses driven in the same direction - but without storage areas - are to be used.
If necessary, the coal mixture can be vented before pressing in order to avoid disruptive air inclusions. When using two or more screw presses one behind the other, the air can expediently be sucked off at airtight transition points from one machine to the other.
Of course, the mixing, plasticizing and shaping can also be carried out in a single screw ram if the spindle is set up in its filling part for the mixing process and in its ejection part for pressing the mass through a die. The screw presses are conveniently positioned vertically above the melting furnace, so that the compressed coal is introduced directly into the combustion zone and can then be used as an electrode after burning.
But you can also stand to the side of the melting furnace and insert the pressed electrode through the stone walls of the furnace, for example.
The inventive method can be used in the production of carbide or in the production of metals, for example electrical steel, aluminum or magnesium, and in other electrothermal processes.