DE1099180B

DE1099180B - Procedure for commissioning aluminum electrolysis ovens with self-baking anodes and power supply bolts

Info

Publication number: DE1099180B
Application number: DEA31622A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Johannes Schmitt
Original assignee: Aluminium Industrie AG
Current assignee: Aluminium Industrie AG
Priority date: 1958-04-03
Filing date: 1959-03-18
Publication date: 1961-02-09
Also published as: CH360506A

Description

Verfahren zur Inbetriebnahme von Aluminiumelektrolyseöfen mit selbstbackenden Anoden und Stromzuführungsbolzen Zur Erzielung eines guten Ofenganges und günstiger Ergebnisse beim Betrieb von Aluminiumelektrolyseöfen mit selbstbackenden Anoden (den sogenannten Söderbergöfen) muß dafür gesorgt werden, daß bereits bei der Einschaltung des Ofens der Verkokungsvorgang der noch ungebackenen Teile der aus einer Kohlenmasse bestehenden Kathode und der noch ungebackenen Anode störungsfrei verläuft. Die Steigerung der Temperatur insbesondere in der Anode infolge des Stromdurchgangs durch die unteren Zonen der noch grünen Masse darf nicht zu schroff und die allmähliche Verkokung der Anodenmasse muß über den ganzen Querschnitt des Anodenblocks möglichst gleichmäßig erfolgen.Procedure for commissioning aluminum electrolytic furnaces with self-baking Anodes and power supply bolts To achieve a good furnace cycle and cheaper Results from the operation of aluminum electrolysis furnaces with self-baking anodes (the so-called Söderbergöfen) must be ensured that already when switching on of the furnace, the coking process of the unbaked parts of a coal mass existing cathode and the unbaked anode runs smoothly. The increase the temperature, especially in the anode, as a result of the passage of current through the lower Zones of the still green mass must not be too rugged and the gradual coking the anode mass must be as uniform as possible over the entire cross-section of the anode block take place.

Nur bei den in dieser Weise angefahrenen Söderbergöfen mit neu einzuschaltenden Anoden besteht Gewähr dafür, daß sich auch der Boden des Ofens gleichmäßig erwärmt und nicht schon bald nach der Einschaltung durch lokale Überhitzung beschädigt wird, daß die Influßnahme des Ofens (d. h. die Einführung des Kryolith- oder Chiolith-Ofenflusses in festem und/oder flüssigem Zustand in den Ofen unter Aufheben der Anode und Einführen von flüssigem Aluminium) ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden kann, die weitere gleichmäßige Verkokung der Söderberganode während des Ofenbetriebes gesichert ist und der Ofengang zu günstigen Betriebswerten führt.Only for the Söderberg ovens that have been started up in this way with new ones to be switched on Anodes ensures that the bottom of the furnace is heated evenly and is not damaged by local overheating soon after switching on, that the flux of the furnace (i.e. the introduction of the cryolite or chiolite furnace flow in solid and / or liquid state in the furnace with lifting of the anode and introduction of liquid aluminum) can be carried out without difficulty, the further Even coking of the Söderberganode is ensured during the furnace operation and the furnace cycle leads to favorable operating values.

Der Ausgangszustand bei der Neueinschaltung der Söderbergöfen ist im allgemeinen folgender: Auf den Boden der Ofenwanne, die im allgemeinen mit gestampfter Kohlenmasse oder mit Kohleblöcken und gestampften Kohleseitenwänden ausgekleidet ist, wird die zunächst aus grüner (ungebackener) Söderbergmasse bestehende Anode direkt aufgesetzt. Da die Söderbergmasse noch weich ist und der Anodenrahmen nicht bis auf den Boden heruntergefahren wird, muß in den Anodenrahmen eine Blechwanne (Tasse) eingesetzt ,werden, deren Boden auf dem Boden der Ofenwanne aufsitzt, um zu erreichen, daß der aus grüner Söderbergmasse gebildete Anodenblock auch in seinem unteren Teil die dem Anodenquerschnitt entsprechende Form bewahrt.The initial state when the Söderbergöfen is switched on again is generally the following: on the bottom of the furnace pan, which is generally stamped with Coal mass or lined with coal blocks and tamped coal sidewalls is the anode, which initially consists of green (unbaked) Söderberg mass put on directly. Because the Söderberg mass is still soft and the anode frame is not until it is lowered to the floor, a sheet metal tub must be placed in the anode frame (Cup) are used, the bottom of which rests on the bottom of the oven pan to to achieve that the anode block formed from green Söderberg mass also in his lower part retains the shape corresponding to the anode cross-section.

Zwischen Blechwannenboden und Boden der Kohlenwanne wird im allgemeinen eine Lage Koksgrieß angeordnet, um den Kontakt zwischen Wannenboden und Ofenwanne zu verbessern.Between the sheet metal pan bottom and the bottom of the coal pan is generally a layer of coke grits arranged to ensure the contact between the bottom of the pan and the furnace pan to improve.

In die grüne Söderbergmasse werden die Strombolzen eingeführt, die der Übertragung des Stromes aus den anodischen Zuleitungen in die Söderbergmasse dienen.The electricity bolts are introduced into the green Söderbergmasse the transmission of the current from the anodic feed lines into the Söderberg mass to serve.

Nach Einschaltung des Ofens bei aufgesetzter Anode fließt der Strom über die anodischen Zuleitungen durch die Strombolzen in die Söderbergmasse, aus dieser in den Ofenboden und durch die kathodischen Bodenableitungen aus dem Ofen, heraus in den nächsten Ofen.After the furnace has been switched on with the anode in place, the current flows via the anodic supply lines through the current bolts into the Söderberg mass this into the furnace bottom and through the cathodic bottom drains from the furnace, out in the nearest oven.

Durch die Stromwärme in der grünen Söderbergmasse wird der Verkokungsvorgang eingeleitet. Sobald der untere Teil des Anodenblocks verkokt ist, kann der Ofen mit Fluß und Metall gefüllt und die Anode so gehoben werden, daß der erforderliche Elektrodenabstand zwischen Anodenunterfläche und Metall hergestellt und der elektrolytische Vorgang auf diese eise eingeleitet wird.The coking process is triggered by the electricity heat in the green Söderberg mass initiated. As soon as the lower part of the anode block is coked, the furnace can filled with flux and metal and the anode raised so that the required Electrode distance between the anode undersurface and metal established and the electrolytic Process is initiated in this way.

Bei Beginn der Entwicklung der Söderbergöfen hat man die Inbetriebnahme solcher Ofen mit neu einzuschaltenden Anoden häufig so vorgenommen, daß man die Stromzuführungsbolzen in die noch grüne Söderbergmasse eingetrieben und keinerlei leitende Verbindung zwischen den Spitzen der Stromzuführungsbolzen und der Anodenblechwanne bzw. dem Boden der Ofenwanne hergestellt hat. Um den Strom ;edoch durch den Ofen hindixrchzuleiten, hat man, da die grüne Söderbergmasse noch nicht elektrisch leitend ist, außen an der Anode metallische Verbindungen, und zwar zwischen den Köpfen der Stromzuführungsbolzen und dem Blechwannenboden, hergestellt. Auf diese Weise wurde die Anode von unten her erwärmt und der Verkokungsvorgang an einzelnen Stellen im unteren Teil des noch grünen Anodenblocks und damit der Stromdurchgäng durch diese- Zonen eingeleitet.At the beginning of the development of the Söderbergöfen you have the commissioning Such a furnace with newly switched anodes is often made so that the Power supply bolts driven into the still green Söderberg mass and none Conductive connection between the tips of the power supply bolts and the anode sheet pan or the bottom of the furnace pan. About the stream; but through the furnace Hindixrch, one has, since the green Söderberg mass is not yet electrically conductive is, on the outside of the anode, metallic connections between the heads of the Power supply bolts and the sheet metal tray bottom. That way it was the anode is heated from below and the coking process at individual points in the lower part of the still green anode block and with it the passage of electricity initiated by these zones.

Dieses Verfahren stellte sich als durchaus ungenügend heraus, denn auf diese Weise nahmen einzelne Stromzuführungsbolzen mehr und mehr Strom auf, und die die Stromzuführungsbolzen umgebende Anodenmasse wurde zu rasch verkokt und häufig sogar überhitzt; während andere Zonen der Anode zunächst völlig unv erkokt blieben. Die Folgen hiervon waren ungleichmäßige Verkokung des Anodenblocks, die Entstehung von Zonen schlecht verkokter, poröser Masse und Wärmerisse, die sich für den ganzen späteren Betrieb nachteilig auswirkten.This procedure turned out to be absolutely inadequate, because in this way, individual power supply bolts took up more and more current, and the anode mass surrounding the power supply bolts became coked too quickly and frequently even overheated; while other zones of the anode initially remained completely uncoked. The consequences of this were uneven coking of the anode block, the formation of zones of poorly coked, porous mass and heat cracks that affect the whole adversely affect later operation.

Um eine gleichmäßige Verkokung der _Anode beim Einschaltvorgang zu erreichen, hat man dann später zwischen den Stromzuführungsbolzen und der Anodenblechmasse im Inneren der Anode vor dem Einfüllen der grünen Söderbergmasse stromleitende Elemente angebracht. So hat man z. B., von den Spitzen der Stromzuführungsbolzen ausgehend bis zur Bodenblechwanne, elektrische Verbindungen aus metallischen Bändern oder Spiralen hergestellt. Darauf wurde dann in den Anodenrahmen bzw. den Blechwannenboden die grüne Söderbergmasse eingefüllt. Statt metallischer Verbindungen hat man zum Teil auch dünne Graphitstäbe verwendet, die zwischen den Spitzen der Stromzuführungsbolzen und dem Blechwannenboden angeordnet wurden.In order to ensure even coking of the anode during the switch-on process reach, you have then later between the power supply bolt and the anode sheet mass Inside the anode before the green Söderberg mass is poured in, there are electrically conductive elements appropriate. So one has z. B., starting from the tips of the power supply bolts to the floor pan, electrical connections made of metallic strips or Spirals made. This was then placed in the anode frame or the sheet metal tub floor filled with the green Söderberg mass. Instead of metallic connections you have to Part also uses thin graphite rods between the tips of the power supply bolts and the sheet metal tub bottom.

Auf diese Weise wurde erreicht, daß der Strom nach dem Einschalten zunächst durch die leitenden Verbindungen zwischen Stromzuführungsbolzen und Blechwannenboden bzw. Ofenboden floß, sich diese leitenden Verbindungen infolge des Stromdurchganges erwärmten, wodurch wiederum eine Erwärmung der grünen Masse in der Umgebung dieser leitenden Verbindungen und der Stromzuführungsbolzen eintrat und so in diesen Zonen der Verkokungsvorgang eingeleitet wurde.In this way it was achieved that the current after switching on initially through the conductive connections between the power supply bolt and the sheet metal tray bottom or furnace bottom flowed, these conductive connections due to the passage of current heated, which in turn causes a warming of the green mass in the vicinity of this conductive connections and the power supply bolt occurred and so in these zones the coking process has been initiated.

Auch dieses Verfahren hat sich jedoch als noch unvollkommen erwiesen, da die Verkokung der grünen Masse dabei von verhältnismäßig engbegrenzten Zonen ausgeht und in diesen Zonen Stromüberlastungen auftreten, die zu einer ungleichmäßigen Verkokung des Anodenblocks führen. Mit der Verwendung von Graphitstäben ist der weitere Nachteil verbunden, daß diese mit der umgebenden Kohlemasse nicht binden und nicht so wie diese im Ofenfluß dem Abbrand unterliegen. Die Folge davon ist, daß die Graphitstäbe beim Abbrand der Anode aus dieser herausfallen, in den Fluß gelangen und hier zu Störungen des Ofengangs Anlaß geben.However, this procedure has also proven to be imperfect, because the coking of the green mass thereby from relatively narrowly delimited zones goes out and in these zones current overloads occur, which lead to an uneven Lead to coking of the anode block. With the use of graphite rods is the Another disadvantage associated with this is that they do not bind with the surrounding coal mass and not as they are subject to burn-up in the furnace flow. The consequence of this is that the graphite rods fall out of the anode when it burns, into the river and give rise to malfunctions in the oven.

Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren für die Inbetriebnahme von neu - einzuschaltenden Söderberganoden, durch das die oben angeführten Nachteile der bisherigen Verfahren vermieden werden.The invention now relates to a method for commissioning of new - to be switched on Söderbergganoden, by which the disadvantages listed above of previous procedures can be avoided.

Vor dem Einfüllen der grünen Söderbergmasse werden erfindungsgemäß zwischen den freien Enden der Stromzuführungsbolzen und dem Blechwannenboden schwach verkokte, vorzugsweise zylindrische Körper aus Kohlenmasse der gleichen oder annähernd gleichen Zusammensetzung wie die grüne Söderbergmasse, so angeordnet, daß die Stromzuführungsbolzen mit einem leichten Preßdruck oben auf diesen Kohlekörpern aufliegen und die Kohlekörper selbst unten mit einem leichten Druck auf dem Blechwannenboden aufsitzen. Zwischen der unteren Fläche der Kohlekörper und dem Boden der Blechwanne ist zweckmäßigerweise eine dünne Schicht von Koksgrieß anzuordnen. Im folgenden sind diese Kohlekörper auch »Kohlekerzen« genannt. Wenn'-die _@elbstbackende Anode mit vertikalen Stromzuführungsbolzen ausgerüstet ist, wofür sich die erfindungsgemäßen Kohlekerzen besonders gut eignen, sollen vorzugsweise zylindrische Kohlekörper verwendet werden, deren Durchmesser zweckmäßigerweise das 1,2= bis 3fache des Durchmessers der Stromzuführungsbolzen in ihrem unteren Teil beträgt. Die Kohlekerzen werden durch Stampfen in einer hierfür geeigneten Form, durch Pressen bei Verwendung einer Block- oder Strangpresse oder durch Vibrieren auf einem Rütteltisch in einer geeigneten Form hergestellt. Vorteilhafterweise sind auf ihrem Umfang Nuten oder Riefen anzuordnen, um die Kontaktfläche mit der Elektrodenmasse zu vergrößern. --Man kann auch mit Vorteil die zylindrischen Kohlekörper an ihrem Umfang durch mechanische Mittel aufrauhen.Before the green Söderberg mass is poured in, according to the invention weak between the free ends of the power supply bolts and the sheet metal tub floor coked, preferably cylindrical bodies made of coal mass of the same or approximately same composition as the green Söderberg mass, arranged so that the power supply bolts with a slight pressure on top of these carbon bodies and the carbon bodies even sit on the bottom of the tray with a slight pressure. Between the lower surface of the carbon body and the bottom of the sheet metal pan is expedient to arrange a thin layer of coke grits. The following are these carbon bodies also called »coal candles«. If'-the self-baking anode with vertical power supply bolts is equipped, for which the carbon candles according to the invention are particularly well suited, should preferably be used cylindrical carbon bodies, their diameter expediently 1.2 = to 3 times the diameter of the power supply bolt in its lower part. The charcoal candles are made by pounding in one for this suitable shape, by pressing when using a block or extrusion press or made by vibrating on a vibrating table in a suitable shape. Advantageously grooves or grooves are to be arranged on its circumference in order to avoid the contact surface with the To increase electrode mass. - You can also use the cylindrical carbon bodies with advantage roughen the circumference by mechanical means.

Die Kohlekerzen können beispielsweise folgendermaßen zusammengesetzt sein: n 15% Pechkoks, Grobkorn ... .. 1,68bis 3,36 mm 52% Pechkoks, Mittelkorn 0,21 bis 1,68 mm 33°/o Pechkoks, Feinkorn ..... . . . . 0 bis 0,21 mm Diesem- Trockenstoff wird so viel Mittelhartpeck zugesetzt, daß der Pechgehalt der gesamten Masse beispielsweise 16,5% beträgt. Der Pechzusatz kann beispielsweise in den Grenzen zwischen 13 und 25 0/0 schwanken; er soll, um den-beabsichtigten Zweck der guten Bindung zwischen Kohlekerze und umgebender Anodenmasse zu erreichen, jedoch-mindestens 3%, vorzugsweise 10% unter dem Pechgehalt der letzteren liegen (der Pechgehalt der Anodenmasse beträgt im allgemeinen je nach Kornzusammensetzung und Art des verwendeten Kohlentrockenstoffes 25 bis 35 °/a).The carbon candles can for example be composed as follows: n 15% pitch coke, coarse grain ... .. 1.68 to 3.36 mm 52% pitch coke, medium grain 0.21 to 1.68 mm 33% pitch coke, fine grain ... .. . . . 0 to 0.21 mm of this dry matter is added so much medium hard peck that the pitch content of the total mass is, for example, 16.5%. The pitch addition can vary, for example, within the limits between 13 and 25%; In order to achieve the intended purpose of good bonding between the carbon candle and the surrounding anode mass, however, it should be at least 3%, preferably 10% below the pitch content of the latter (the pitch content of the anode mass generally depends on the grain composition and the type of dry coal used 25 to 35 ° / a).

Die Kohlekerzen werden außerhalb des Söderbergofens vor ihrem- Einsatz in geeigneten Brennkammern bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur gebacken und dann in diesem schwach verkokten Zustand im Söderbergofen eingesetzt. Als geeignete Verkokungstemperatur hat sich der Bereich zwischen 500 und 1000° C, vorzugsweise zwischen 600 und 750° C, herausgestellt. Dieser Temperatur werden die Kohlekerzen während etwa 12 bis 48 Stunden ausgesetzt. Der gesamte Verkokungsv organg dauert 1- bis 10, vorzugsweise etwa 3 bis 4 Tage. Als Dauer des Verkokungsvorganges ist dabei die Zeit zu rechnen, die vom Zeitpunkt -der Erreichung einer Temperatur von 300° C beim Aufheizen bis zur Wiedererreichung der gleichen Temperatur beim Abkühlen verstreicht.The charcoal candles are outside of the Söderberg furnace before they are used baked in suitable combustion chambers at a relatively low temperature and then used in this weakly coked state in the Söderbergofen. As suitable The coking temperature has the range between 500 and 1000 ° C, preferably between 600 and 750 ° C. This is the temperature at which the charcoal candles become exposed for about 12 to 48 hours. The entire coking process takes time 1 to 10, preferably about 3 to 4 days. The duration of the coking process is calculate the time from the point in time to the reaching of a temperature of 300 ° C when heating up until the same temperature is reached again when cooling elapses.

Zweckmäßigerweise werden die zylindrischen Kohlekörper an der oberen Fläche, wo der Bolzen aufsitzt, mit einer der Spitze des Bolzens angepaßten Vertiefung versehen. in die der Bolzen mit Spiel eingeführt wird. Der Zwischenraum zwischen Bolzen und Wand der Vertiefung wird zweckmäßigerweise mit Kohlestampfmasse ausgestampft und auf den Boden der Vertiefung eine Schicht Graphitpulver eingebracht.Appropriately, the cylindrical carbon body on the upper Area where the bolt is seated with a recess adapted to the tip of the bolt Mistake. into which the bolt is inserted with play. The space between The bolt and the wall of the recess are expediently stamped out with rammed coal and placed a layer of graphite powder on the bottom of the recess.

Die Zeichnung veranschaulicht -eine Ausführungsform der Erfindung an einem Alurniniumelektrolyseofen mit vertikalen Stromzuführungsbolzen.The drawing illustrates an embodiment of the invention on an aluminum electrolysis furnace with vertical power supply bolts.

Fig. 1 zeigt schematisch in einem lotrechten Schnitt und -Fig:2, ebenfalls schematisch; in Draufsicht unter Weglassung der Stromleitungen zur Anode, der Stromableitungen von der Kathode und der Aufhängevorrichtung der Anode den Anfahrzustand beim Einschalten eines Söderbergofens unter Benutzung der erfindungsgemäßen »Kohlekerzen«; Fig.3 zeigt in größerem Maßstab eine Kohlekerze zwischen dein unteren Teil eines Stromzuführungsbolzens 4 und dem Kohleboden.Fig. 1 shows schematically in a vertical section and -Fig: 2, also schematic; in plan view with omission of the power lines to the anode, the current leads of the cathode and the suspension device of the anode the start-up status when switching on a Söderberg furnace using the "coal candles" according to the invention; Fig. 3 shows on a larger scale a carbon plug between the lower part of a power supply bolt 4 and the coal floor.

1 ist die Ofenwanne der Aluiniumelektrolysezelle, 2 der Kohleboden und 3 die Seitenwand aus Kohle. Mit 4 sind die vertikalen Stromzuführungsbolzen bezeichnet, mit 5 der Anodenmantel und mit 6 die für das Anfahren benötigte Blechwanne (Blechtasse). Diese besteht aus 1 bis 2 mm dickem Eisenblech. An den Rand der Wanne ist ein vertikaler Mantel aus 1 bis 2 mm dickem Aluminiumblech angenietet, der die Elektrode seitlich umgibt und im Anodenmantel 5 gleitet. Zwischen Blechwannenboden und Stromzuführungsbolzen sind die erfindungsgemäßen Kohlekerzen 7 angeordnet. $ ist die flüssig eingefüllte Söderbergmasse.1 is the furnace pan of the aluminum electrolysis cell, 2 is the carbon base and 3 the side wall made of coal. With 4 are the vertical power supply bolts denotes, with 5 the anode jacket and with 6 the sheet metal tub required for start-up (Tin cup). This consists of 1 to 2 mm thick sheet iron. To the edge of the tub is a vertical jacket made of 1 to 2 mm thick aluminum sheet riveted to the Surrounds the electrode laterally and slides in the anode jacket 5. Between the sheet metal tub floor and power supply bolts, the carbon candles 7 according to the invention are arranged. $ is the liquid Söderberg mass.

In Fig. 3 ist zwischen dem Boden der Blechwanne 6 und dem Kohleboden 2 der Ofenwanne 1 Koksgrieß in einer dünnen Schicht 9 gleichmäßig ausgebreitet; die Blechwanne ist auf diese Schicht ausgedrückt. Der schwach verkokte Kohlezylinder (Kohlekerze) 7 ist zur Vergrößerung seiner Fläche am Umfang mit= Nuten (10) versehen und in eine Schicht 11 von Koksgrieß, mit welcher der Blechwannenboden 6 bedeckt ist, eingedrückt. In seinem oberen Teil ist eine kreisrunde Vertiefung 12 ausgespart, in die der Stromzuführungsbolzen 4 eingelassen und eingedrückt wird. Auf dem Boden der Vertiefung ist eine Schicht Graphitpulver 13 angeordnet, die den elektrischen Kontakt zwischen Bolzen 4 und Kohlekerze 7 verbessert. Der Durchmesser der Vertiefung ist etwas größer als derjenige des unteren Teiles des Bolzen. In den seitlichen Zwischenraum zwischen dem Bolzen und der Wandung der Vertiefung wird Kohlestampfmasse 14 eingestampft.In Fig. 3 is between the bottom of the sheet metal tub 6 and the coal bottom 2 of the furnace pan 1 coke grits evenly spread out in a thin layer 9; the sheet metal pan is expressed on this layer. The weakly coked coal cylinder (Carbon candle) 7 is provided with grooves (10) on the circumference to enlarge its area and in a layer 11 of coke grits, with which the sheet metal tub floor 6 is covered is pressed in. In its upper part a circular recess 12 is cut out, into which the power supply bolt 4 is inserted and pressed. On the floor the recess is a layer of graphite powder 13 is arranged, the electrical Contact between bolt 4 and carbon plug 7 improved. The diameter of the recess is slightly larger than that of the lower part of the bolt. In the side The space between the bolt and the wall of the recess becomes the rammed coal mass 14 pulped.

Der auf diese Weise eingesetzte Kohlezylinder stellt eine gute elektrisch leitende Verbindung zwischen Bolzen und Boden der Ofenwanne dar. Nach Anordnung sämtlicher Kohlezylinder zwischen Bolzen und Blechwannenboden wird die grüne Söderbergmasse in die Anode eingefüllt, und zwar so, daß die Kohlekerzen um mindestens 5 cm überdeckt werden.The carbon cylinder used in this way provides a good electrical Conductive connection between the bolt and the bottom of the furnace pan. According to the arrangement All of the carbon cylinders between the bolt and the sheet metal tub floor become the green Söderberg mass Filled into the anode in such a way that the carbon candles are covered by at least 5 cm will.

Die Vorteile, die sich aus der Verwendung dieser Kohlekerzen für die Einschaltung von Söderberganoden ergeben, sind folgende: Im Gegensatz zu metallischen Verbindungen oder Graphitstäben als leitenden Elementen zwischen Stromzuführungsbolzen und Blechwannenboden weisen diese schwach verkokten Kohlezylinder (Kohlekerzen) einen verhältnismäßig hohen spezifischen elektrischen Widerstand auf, der etwa zwischen 80 bis 150 Ohm cm -1 qcm bei 20° C liegen dürfte. Immerhin besteht trotz dieses erhöhten elektrischen Widerstandes noch eine durchaus gute Stromverbindung zwischen Bolzen und Boden der Ofenwanne. Wegen ihres gegenüber den Verbindungskörpern erhöhten spezifischen Widerstandes stellen die Kohlekerzen aber eine Art Vorwiderstand dar, der bewirkt, daß die Stromstärke in allen Bolzen gut ausgeglichen wird, so daß sich daraus eine gleichmäßige Stromverteilung in der Anode beim Einschaltvorgang ergibt.The benefits of using these charcoal candles for the Activation of Söderbergganodes are as follows: In contrast to metallic ones Connections or graphite rods as conductive elements between power supply bolts and the bottom of the sheet metal tub show these weakly coked carbon cylinders (carbon candles) a relatively high specific electrical resistance, approximately between 80 to 150 ohms cm -1 square cm at 20 ° C. After all, it persists despite this increased electrical resistance still a very good current connection between Oven pan bolt and bottom. Because of their increased compared to the connecting bodies specific resistance, the carbon candles represent a kind of series resistance, the causes that the current strength is well balanced in all bolts, so that this results in a uniform current distribution in the anode during the switch-on process.

Nach einer Ausführungsform des in der deutschen Auslegeschrift 1083 553 beschriebenen Verfahrens werden schwach verkokte Kohlezapfen verwendet, um bei im Betrieb befindlichen Söderberganoden die durch den Stromzuführungsbolzen gebildeten Bolzenlöcher auszufüllen, da diese schwach verkokten Kohlezapfen mit der stärker verkokten Söderbergmasse der Umgebung eine gute mechanische und elektrische Verbindung eingehen. Es war nicht vorauszusehen, daß schwach verkokte Kohlekerzen gemäß der Erfindung mit grüner Söderbergmasse bei Stromdurchgang ebenfalls eine gute elektrische und mechanische Verbindung ergeben, denn es ist ein Unterschied, ob man Kohlekörper eines geringeren Verkokungsgrades in eine stärker verkokte Kohlemasse fest eintreibt oder ob bereits angekokte Kohlekörper von flüssiger Söderbergmasse, ohne daß diese Masse unter höherem Preßdruck steht, lose umgeben sind. Außerdem sind die Verhältnisse der Wärmeausdehnung, Leitfähigkeit und spezifischen Wärme zwischen Kohlekörper und umgebender Masse in beiden Fällen völlig verschieden.According to one embodiment of the method described in German Auslegeschrift 1083 553, weakly coked coal cones are used to fill the bolt holes formed by the power supply bolts when Söderbergganodes are in operation, since these weakly coked coal cones have a good mechanical and electrical connection with the more coked Söderberg mass in the area enter. It could not be foreseen that weakly coked carbon candles according to the invention with green Söderberg mass would also result in a good electrical and mechanical connection when current passed, because there is a difference between driving carbon bodies with a lower degree of coking into a more coked coal mass or whether carbon bodies that have already been coked are loosely surrounded by liquid Söderberg mass, without this mass being under higher pressure. In addition, the proportions of thermal expansion, conductivity and specific heat between the carbon body and the surrounding mass are completely different in both cases.

Es hat sich ergeben, daß die schwach verkokten Kohlekerzen gemäß der Erfindung überraschenderweise eine außerordentlich gute mechanische und elektrische Verbindung mit der umgebenden Masse bei dem Verkokungsvorgang ergeben. Diese Verbindung wird begünstigt durch die Nutung, Riefung oder Aufrauhung der Kohlekörper an ihrem äußeren Umfang.It has been found that the weakly coked coal candles according to the Invention surprisingly an extremely good mechanical and electrical Result in connection with the surrounding mass during the coking process. This connection is favored by the grooving, grooving or roughening of the carbon bodies on their outer circumference.

Es ist weiterhin festgestellt worden, daß der Durchmesser der Kohlezylinder, wie erwähnt, größer sein muß als der Durchmesser des Bolzens in seinem unteren Teil. Dadurch wird die umgebende grüne Kohlemasse, sobald die Kohlezylinder Strom aufgenommen haben, in so breiter Zone um den Kohlezylinder herumgebacken, daß die Verkokungszonen um die einzelnen Kohlezylinder ineinander übergehen und eine durchaus gleichmäßige Verkokung des gesamten Anodenblocks über den ganzen Querschnitt erreicht wird.It has also been found that the diameter of the carbon cylinder, as mentioned, must be larger than the diameter of the bolt in its lower part. As a result, the surrounding green coal mass is activated as soon as the coal cylinder has taken up electricity have baked around the coal cylinder in such a wide zone that the coking zones merge around the individual carbon cylinders and are quite even Coking of the entire anode block is achieved over the entire cross section.

Während des Stromdurchganges unterliegen die im schwach verkokten Zustand eingesetzten Kohlekerzen natürlich ebenfalls einem weiteren Verkokungsvorgang, wodurch ihr spezifischer Widerstand allmählich auf den Endwert einer völlig verkokten Söderbergmasse zurückgeht.During the passage of the current, the weakly coked ones are subject to State of the carbon candles used, of course, also a further coking process, whereby their specific resistance gradually to the final value of a completely coked Söderbergmass is decreasing.

Bei der oben angegebenen Größe, Dimensionierung und Anordnung der Kohlekerzen geht dieser Verkokungsvorgang so langsam vor sich, daß die Verkokung der umgebenden Söderbergmasse damit Schritt hält, so daß keine örtlichen Überhitzungen, und zwar weder der Kohlekerzen noch der an die Kohlekerzen angrenzenden Zonen der Anodenmasse, eintreten können.With the size, dimensioning and arrangement of the For coal candles, this coking process goes on so slowly that coking keeps pace with the surrounding Söderberg mass, so that no local overheating, namely neither the coal candles nor the zones adjoining the coal candles Anode mass, can occur.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch mit Vorteil bei selbstbackenden Anoden mit seitlich eingeführten Stromzuführungsbolzen anwenden. Außerdem ist seine Anwendung nicht auf selbstbackende Anoden beschränkt, bei denen die Masse in flüssigem oder breiigem Zustand zugeführt wird; das Verfahren kommt auch bei Anoden in Frage, die aus vorgeformten Blöcken aus ungebackener Kohlenmasse zusammengesetzt werden.The inventive method can also be used with advantage in self-baking Use anodes with laterally inserted power supply bolts. Besides, his is Application not limited to self-baking anodes, where the mass is in liquid or in a pulpy state; the process can also be used for anodes, which are assembled from preformed blocks of unbaked coal mass.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Procedure for commissioning aluminum electrolysis furnaces with self-baking anodes and power supply bolts, characterized in that the unbaked charcoal mass contained in a sheet metal tub, which is the anode is to form, is initially coked in its lower part that between the Ends of the power supply bolts and the one at the beginning on the carbon bottom of the electrolyte seofens, the bottom of the bathtub, which is seated on the floor, uses lightly coked bodies made of synthetic charcoal and an electric current through power supply bolts, weakly coked Carbon body, bottom of sheet metal Electrolytic furnace tub and carbon base is sent.

2. The method according to claim 1, characterized in that it is at an anode with vertical power supply bolts is applied.

3. Procedure according to Claim 1, characterized in that weakly coked carbon bodies are used with a pitch content which is at least 3, preferably 10 '% below the pitch content of the Charcoal mass of the anode is located.

4. The method according to claim 1 and 3, characterized in that that lightly coked carbon bodies are used with a pitch content of at least 10%, preferably at least 15%.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized characterized in that the carbon bodies are to be put into operation before they are used in the Anode at a temperature between 500 and 1000 ° C, preferably between 600 and 750 'C, to be coked.

6. The method according to claim 1 and 5, characterized in that that the coking of the carbon bodies carried out in 1 to 10, preferably 3 to 4 days will.

7. The method according to claim 1, characterized in that carbon bodies are used whose lateral surface is enlarged by roughening, grooves or grooves will. B.

Method according to claim 1, characterized in that carbon bodies with a recess in the upper part into which the power supply bolt with game is introduced.

9. The method according to claim 1, characterized in that that a layer of coal grit both between the bottom of the sheet metal pan and between the latter and the bottom of the carbon body is spread.