DE1083453B - Verbindung von Kohle- oder Graphitelektroden - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft' eine Verbindung zwischen zwei Elektroden aus Kohle oder Graphit, wie sie z. B. in Stahlschmelzöfen Verwendung finden. Es ist bekannt, diese Elektroden durch Nippel zu verbinden, die konisch oder zylindrisch sind. Das eine Elektrodenende ist mit einem Innengewinde versehen, während das andere Ende der anzustückelnden Elektrode einen nipp eiförmigen Ansatz besitzt', der in das Innengewinde der anderen Elektrode eingeschraubt wird. Es ist auch bekannt, zwei Elektrodenschachteln durch Einschrauben doppelter Gewindenippel miteinander zu verbinden. Die Gewindenippel besitzen meist die doppelkonische Form. Das Ansetzen der nächsten Elektrode erfolgt mit Hilfe einer Annippelungsvorrichtung, mit der ein bestimmtes Drehmoment auf die Schraubverbindung ausgeübt wird, das nach oben durch die Festigkeit des Materials begrenzt ist. . .

Es läßt sich jedoch kaum vermeiden, daß im Gebrauch der Elektrode eine Lockerung der Schraubverbindung eintritt. Bei den herrschenden hohen Temperaturen greift der Luftsauerstoff nicht nur die Oberfläche der Elektrode an, sondern dringt auch in den Spalt an den Stoßflächen beider Elektroden ein. Durch die Lockerung des Gewindes und den Angriff des Luftsauerstoffes an den Stoßflächen der Elektrode wird der Stromübergang über die Stoßflächen, der theoretisch im kalten Zustand etwa 50 bis 70% beträgt, unterbrochen, so daß der gesamte Strom vom Nippel übertragen werden muß. Es erfolgt eine starke Überlastung des Nippelmaterials und der Übergangswiderstände an den Gewindeflanken, so daß der Nippel übermäßig aufgeheizt wird. Eine Ableitung der Wärme kann an das umgebende Material nur über die Berührungsstellen der Gewindeflächen erfolgen.

Bei einem doppelkonischen Gewindenippel kann dieser in die zweite Elektrodenschachtel nur soweit eingeschraubt werden, bis die Stirnflächen der beiden Elektroden sich berühren. In der Umgebung der Nippelenden entstehen Stromengstellen. Die übermäßige Wärmeentwicklung im Innern der Verbindungssteile führt durch die unterschiedliche Ausdehnung verhältnismäßig häufig zu den gefürchteten Rissen in den Elektrodenschachteln, da diese der Ausdehnungskraft des Nippels nicht widerstehen können. Durch die Verschlechterung der Stromverteilungsverhältnisse kommt es .dann leicht zum Bruch der ganzen Verbindungsstelle, wodurch die angestückelte Elektrode abfällt und die Schmelze aufkohlt¹. Diese Schwierigkeiten werden nun durch eine Elektrodenverbindung gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß jeweils die beiden zu verbindenden Elektrodenenden einen nippeiförmigen, mit Außengewinde versehenen Ansatz besitzen und durch eine aufgeschraubte Muffe aus gut leitendem festem Graphit zusammengehalten Verbindung von Kohleoder Graphitelektroden

Anmelder:
Siemens-Planiawerke Aktiengesellschaft

für Kohlefabrikate,
Meitingen bei Augsburg

Dipl.-Chem. Hans-Joachim Pfleiderer,

Meitingen bei Augsburg,
ist als Erfinder genannt worden

sind. Auf diese Weise entsteht nur eine Stromengstelle an den Stirnflächen der Nippelansätze.

Um den Stromübergang über die Stirnflächen der nippeiförmigen Ansätze der Elektroden zu verbessern, werden zweckmäßig die eine oder beide Stirnflächen mit einer verkokbaren Pechschicht versehen, oder aber es wird vor dem Zusammenschrauben der Elektroden auf die Stirnfläche des Nippelansatzes ein elastisches Metallbech aus einem solchen Material eingelegt, durch das die Schmelze in dem Elektrostahlofen nicht verunreinigt wird. Gegenüber den doppelkonischen Gewindenippeln, bei denen sich zwei Stromengstellen an den beiden Stirnflächen des Nippels ergeben, tritt bei der erfindungsgemäßen Elektrodenverbindung eine solche Stromengstelle nur einmal in der Mitte der Muffe auf. Da die Muffe aus imprägniertem und daher festem und besonders leitfähigem Graphitmaterial besteht, wird die thermische Überlastung der Elektrodenverbindung weit besser bewältigt als bei den bekannten Ausführungen.

Nachstehend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Elektrodenverbindung im Schnitt;

Fig. 2 zeigt eine Elektrodenverbindung mit zylindrischem Teil des konischen Nippelansatzes.

Die zu verbindenden Elektroden sind mit 1 und 2 bezeichnet und haben je einen konischen Nippelansatz 3 und 4. Zunächst wird die Muffe 5 aus gut leitendem Graphitmaterial auf den Nippel 3 geschraubt, bis die Ringfläche der Muffe fest gegen die Stirnfläche der Elektrode gepreßt ist. Dann wird der Nippel 4 der Elektrode 2 in Muffe 5 eingeschraubt, bis die Stirnfläche 11 mit der Ringfläche der Muffe 5 anliegt. Zwischen den Stirnflächen der Nippelan-

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sätze 3, 4 verbleibt ein Zwischenraum 10, der in an sich bekannter Weise durch zusammendrückbares und verkokendes Material, z. B. Pech, ausgefüllt ist oder eine zusammendrückbare Metalleinlage enthält, um einen Stromübergang über die Stirnflächen der Nippel 3, 4 zu ermöglichen.

Die Frage nach dem zweimaligen Stromübergang an den Stoßflächen 11 der beiden zu verbindenden Elektroden.ist von untergeordneter Bedeutung, besonders wenn durch Erschütterungen und oxydierende Einwirkungen nach kurzer Zeit eine Überlastung an den Stoßflächen eintreten würde.,Es tritt keine Stromverschiebung innerhalb derVerbinduiigsmuffe ein. Die Muffe leitet im wesentlichen den von einer zur anderen Elektrode übergehenden Strom. Zu beachten ist hierbei, daß der Muffenquerschnitt größer ist als die Stirnflächen der beiden nippeiförmigen Ansätze. Die thermischen Verhältnisse in bezug auf Kühlung als auch Ausdehnung liegen bei der Anordnung gemäß der Erfindung besonders günstig, da das die Elektrodenverbindung herstellende Glied, nämlich die Muffe, im Gegensatz zu den bisherigen Nippelverbindungen an der Außenfläche der Elektrode liegt und durch die umgebende Luft gut gekühlt wird. Die Ausdehnung der Muffe gegenüber den miteinander verbundenen Elektroden führt zu keiner Sprengwirkung der Elektroden. Bei einem gestörten Stromübergang an den Stirnflächen 11, wie er oben beschrieben wurde, kommt es zwar an der Basisfläche des Nippels 3 bzw. 4 zu einer höheren Belastung, ähnlich den Verhältnissen beim doppelkonischen Gewindenippel, doch es kommt hierbei nicht zu einer Wärmestauung, da das nippeiförmige Ansatzende aus einem Stück mit der Elektrode besteht, so daß bedeutend bessere Wärmeableitungsverhältnisse herrschen. Darüber hinaus ist die Möglichkeit gegeben, durch Erhöhung der Konizität des nippeiförmigen Elektrodenendes und des Muffenteiles die Verhältnisse bezüglich Festigkeit und Wärmeableitung durch Vergrößerung der Basisfläche zu verbessern.

Die Gefahr eines durch die Erhöhung der Konizität bedingten leichteren Abfallens der Elektrode beim Lockern des Gewindes läßt sich in bekannter Weise durch Einfügen eines zylindrischen Gewindeteiles 14 beseitigen. Zu beachten ist hierbei, daß zwischen Zylinder- und Konusgewinde ein Spielraum 16 vorhanden ist. In diesem Fall wird die Elektrodenverbindung stabiler, so daß ein höheres Anschraubungsdrehmoment zugelassen werden kann. Hierdurch ergibt sich ein günstiger Übergangswiderstand, und die Sicherung gegen Lockerung wird besser.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrodenverbindung von Kohle- oder Graphitelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die beiden zu verbindenden Elektrodenenden (1, 2) einen nippeiförmigen, mit Außengewinde versehenen Ansatz (3, 4) besitzen und durch eine aufgeschraubte Muffe (5) aus gutleitendem Graphit zusammengehalten sind.

2. Elektrodenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze der Elektrodenenden (1, 2) in an sich bekannter Weise konisch und die Muffe (5) entsprechend konisch ausgeführt sind.

3. Elektrodenverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Gewindeteile der Ansätze (3, 4) und der Muffe (5) an der Stelle des größten Gewindedurchmessers in ein mit Gewinde versehenes zylindrisches Teil (14) übergehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 023 534.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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