CS216513B2 - Facility for suspending and sintering the self-sintering electrodes - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro zavěšení a spékání samospékavých uhlíkových elektrod a pro přívod proudu k těmto· elektrodám;, a zejména pro vytváření uhlíkových elektrod v horních oblastech elektrických prací, mezi nimiž jsou elektrolyzéry na elektrolýzu tavenin a elektrdmetalurgické pece.

Sdderbergův postup pro vytváření uhlíkatých elektrod těsně před jejich použitím v elektrických pecích je velmi dobře znám. V zásadě záleží Soderbergův postup ve vytvoření elektrodové pasty, sestávající v podstatě z uhlíku, například v podobě antracitu, v stejnosměrné směsi s uhlovodíkovým pojivém na bázi pryskyřice. Soderbergových elektrod se užívá v elektrotermických pecích, avšak také jako anod v elektrolyzéreich na hliník. Obvykle jsou elektrody v elektroitermických pecích opatřeny stravitelným pouzdrem, které sleduje sestupné pohyby elektrody. Modely Soderbergovy anody jsou naopak vybaveny pevným pouzdrem, kterým se posouvá anoda. V předem určené oblasti konstrukce se k pouzdru nebo plášti přivádí elektrický proud. Elektrický proud se dodává, aby se změkčila elektrodová pasta, dále za účelem spékání elektrodové pasty a konečně za účelem dodávkování pracovního proudu k elektrodě.

Podle složení elektrodové pasty bude teplota, které je vystavena, v rozmezí od O'°C nebo od teploty okolí až značně nad 26.00 °C v případě pecí. Pasta změkne přibližně při 80 °C a spéká se v teplotním rozmezí od 400 do 600 °:C. Při této· teplotě se vypudí těkavé látky a elektroda nabude hrubého tvaru drastickou změnou fyzikálních vlastností pasty. Postup je plynulý. Elektroda, která je obklopena pouzdrem, se posouvá do pece tou měrou, jak je spotřebovávána. To vyžaduje složité a nákladné konstrukce a příslušenství pro zavěšení za účelem snižování elektrody, a také složité chladicí soustavy v omezeném prostorovém pásmu.

Účelem vynálezu je zdokonalit uvedené zařízení tak, aby byly shora uvedené nevýhody odstraněny a aby bylo umožněno použití Soderbergových elektrody v malých obloukových pecích. Jiným účelem je umožnit použití Soderbergových postupů v soustavách, kdy se výrobek znečišťuje kovovým materiálem pouzdra, což nastává při obvyklých postupech.

Těchto účelů se vynálezem dosáhne tím, že zařízení pro< zavěšení a spékání samospékavých uhlíkových elektrod a pro přívod proudu k těmto elektrodám podle vynálezu obsahuje soustavu nejméně dvou držáků, z nichž jeden držák je spojen se zdrojem pracovního elektrického proudu, zatímco druhý držák je spojen se zdrojem tepla,- který je odlišný od zdroje -proudu spojeného¹ -s prvním držákem.

Podle výhodného - provedení vynálezu je druhý - držák -spojen s ústrojím· pro vyvíjení tepla, odporem, indukcí, ohřevem plameny nebo tepelnou - výměnou - nebo vedením tepla.

Podle- dalšího provedení vynálezu je mezi druhým- -držákem a prvním, držákem upraveno závěsné ústrojí.

Účelně tvoří držáky pouzdro- obklopující sainospékavou elektrodu.

Další význaky -a přednosti vynálezu - vyplynou z popisu příkladu provedení v -souvislosti s výkresem. -;

Obr. 1 je schematický pohled na podélný řez znázorňující ' -obvyklé - Sěderbergerovo¹ zařízení.

Obr. 2 je schematický pohled ilustrující v podélném řezu zařízení podle- vynálezu.

Podle· - ob-r. 1 se u ' - běžného Soderbergovazařízení užívá pouzdra 10, na jehož vnitřním obvodu je umístěna - řada žeber 12. Elektrodový -držák 14, který dodává proud k elektrodě, -obklopuje úplně pouzdro 10.

Do pouzdra 10 se plní elektrodová pasta 16, která se vytvoří smísením například praženého antracitu -se smolou. Když' se -přibližuje- -k -pásmu 1, které je obvykle umístěno těsně nad držákem -14, počne elektrodová pasta 16 měknout, když dosáhne teploty přibližně 80 °C. Změklá pasta se posouvá dolů ve -směru dolního-- konce pláště 10 a je - - pak v pásmu 2 vystavena teplotám v -rozmezí 400 až 61СЮ °C, čímž se spéká a nabude určitého stupně konstrukčního -tvaru a tvrdosti a přejde do uhlíkové elektrody 3, která bude mít vysokou mechanickou pevnost. Tato- elektroda 3 je zásobována proudem· -z držáku 14 přes - pouzdro 10 od žeber 12. Pouzdro 10, jehož úlohou je podpírat elektrodu - 3, také vstupuje do vnitřku- pece, kde -se· -spotřebuje, a musí být' -obnovováno -snižováním- jeho- horní části, a jelikož -postup je plynulý, bude- na jeho horní část umístěno· jiné pouzdro, které zase bude také sestupovat -a- postupně bude spotřebováno.

Obr. 2 znázorňuje schematickým- způsobem zařízení podle vynálezu. Elektrodová pasta 20 je zde obklopena držákem 18, který vyvolává změkčení a spékání pasty. Změkčení nastává přibližně při 80 °C -a spékání přibližně při- 400' -až -600 °C -a -tyto teploty se obdrží odděleným' držákem 18, ke kterému se dodává teplo, které je nezávislé na energii pro postup prováděný v elektrických -pecích.

Lze použít jakéhokoliv - vhodného zahřívání, např. elektrického zahřívání, indukčního zahřívání za- použití kovových -článků vložených do -pasty 20, zahřívání plameny, zahřívání výměnou tepla- atd., které můžebýt seřizováno. Když pasta- 20 byla spečenav pásmu 2, zásobuje se elektroda 3, která jepřipravena- a má dostatečně pevnou strukturu, proudem z -držáku 22 -a -může pak -přijímat a vést pracovní elektrický proud do dolní 'části elektrické pece. Druhý -držák 18 může být vytvořen z jedné nebo několikapohyblivých částí a kromě sivé funkce změkčování a spékání pasty 20 má být -dostatečně pevný pro -zavěšení elektrody 3. Toto zavěšení může být také provedeno dalším držákem nebo· svěrou 24, umístěnou mezi držáky 18 a 22.

U - tohoto- postupu lze - také- vynechat · · 'pouzdro pro elektrodu. Odborníkům -seznámeným s- příslušným postupem je- samozřejmé, že se zařízením.· podle vynálezu- je spojena- řadapředností, z -nichž lze uvést tyto nejdůležitější:

'Možnost vynechání žeber 12 pouzdíria- 10 při¹ obvyklé - technologii, je-li to -žádoucí, což zjednoduší- pouzdro 10 a -sníží výrobní náklady. . .

Možnost - - odstranění stravitelného -pouzdra; 10 nebo- kontaktních tyčí, je-li to žádoucí. To- umožňuje použití elektrod vyráběných„i'n loco“ v postupech, kde- je nežádoucí znečištění kovovým materiálem pouzdra.

Lepší- možnost- řízení - zahřívání, změkčování a -spékání uvnitř -druhého držáku 18, lepší řízení- elektrodového· proudu včetně -vrstvy 1 pásem polozměkčené elektrodové -pasty, která nevedou elektrický proud, a konečně možnost vytvoření a udržení vnitřního kanálu v elektrodě uvnitř změkčovacího- a spé- -. kacího druhého -držáku 18, což také dovoluje vést plyn a- jiné materiály skrze elektrodu 3, což je nesnadné u dřívější technologie v důsledku gradientu teploty ve velmi -omezeném pásmu.

Je zřejmé, že zařízení podle vynálezu -může být v rámci vynálezu různě -pozměňováno. Držáky 18, - 24 a 22 mohou mít- podle přání příčné zářezy, takže pro každý -stupeň jeoddělené a plynulé zařízení, zavádění pasty může- být prováděno mechanickými -prostředky a- dokonce - celé zařízení může být používáno ve vodorovných nebo šikmých polohách.

Pasta může být také dodávána- do elektrodového - pouzdra 10 uvnitř druhého držáku 18 pěchovacím ústrojím.

Claims (4)

1. Zařízení pro zavěšení a spékání samospékavých uhlíkových elektrod a pro· přívod proudu к těmto elektrodám:, vyznačující sé tím, že obsahuje soustavu nejméně dvou držáků, z nichž jeden držák (22) je spojen se zdrojem pracovního elektrického’ proudu, zatímco druhý držák (18) je spojen se zdrojem tepla, který je odlišný od zdroje proudu spojeného s prvním držákem (22).

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že druhý držák (18) je spojen s ústro jím pro vyvíjení tepla odporem, indukcí, ohřevem plameny nebo tepelnou výměnou nebo vedením tepla.

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tími, že mezi druhým držákem (18) a prvním držákem (22) je upraveno závěsné ústrojí (24).

4. Zařízení podle bodů 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že držáky (18) a (22) tvoří pouzdro obklopující samospékavou elektrodu (3).