DE1584817B1

DE1584817B1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kohleformkoerpern

Info

Publication number: DE1584817B1
Application number: DE19661584817
Authority: DE
Inventors: Gottfried Dipl-Ing Weinhold
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1966-10-14
Filing date: 1966-10-14
Publication date: 1972-05-31
Also published as: NL153278B; CH487717A; GB1199975A; BE704878A; US3555599A; AT288045B; NL6713953A; DE1558745B2; US3526686A; DE1558745A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kohleformkörpern, insbesondere von Kohleelektroden für die Aluminiumindustrie, durch Rütteln hochviskoser bis krümeliger Massen, wobei die Rüttelkraft ausschließlich durch Federung aufgenommen wird.
Bei einem bekannten derartigen Verfahren wird die Kohlemischung vor dem Brennen mechanischen Schwingungen einer Frequenz von mehreren Tausend pro Minute unterworfen. Als bevorzugte Ausführungsform ist dabei eine Schwingungsfrequenz von über 6000 pro Minute genannt, was einer Frequenz von 100 Hz entspricht. Dieses Verfahren arbeitet somit mit einem bedeutenden Energieaufwand, ohne daß es gelingt, die heute gestellten- Artforderungen an die Dichte der erzeugten Kohleformkörper zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wie eingangs erläutertes Verfahren zu schaffen, bei dem Kohleformkörper hoher Dichte und infolgedessen geringer Porosität erhalten werden können. Dies gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß das Rütteln mit einer Kraft von 10 bis 30 t; bezogen auf das gesamte schwingende System, und einer Frequenz von 20 bis 30 Hz erfolgt.
überraschend ist dabei, daß durch die erfindungsgemäße Kombination einer hohen Rüttelkraft mit einer verhältnismäßig geringen Frequenz das gesteckte Ziel einwandfrei erreicht wird.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, daß statt eines großen Formkörpers mehrere Formkörper kleineren Formats in einer unterteilten Form abgeformt werden.
Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung, bestehend aus einer Rüttelanlage, die aus einem auf Federn frei schwingend -angeordneten und über miteinander gekoppelte und gegenläufig rotierende am Rütteltisch gelagerte und von außen angetriebene Unwuchtkörper besteht; ist dadurch gekennzeichnet, daß der Formkasten mit dem Rütteltisch verspannt ist. Die Maschine hat folgende Vorteile: Die erforderlichen Investitionskosten sind, bezogen auf die maximale Größe z. B. der damit herstellbaren Anoden, niedriger als bei Preß- und Stampfanlagen. Ein Spezielles Fundament ist nicht erforderlich, so daß die Maschine nicht an einen festen Standort gebunden ist. Die gesamte Anodenkohle, gleich welcher Größe, kann in einem einzigen Rüttelvorgang gefertigt werden, es entfällt also die Unterteilung des Prozesses in Teilvorgänge wie bei der Stampfmaschine. Die Maschine bietet die Möglichkeit, Anodenkohlen der verschiedensten Abmessungen ohne Umbau durch einfaches Auswechseln des Formkastens zu fertigen; angefangen von Kleinanoden, die zweckmäßigerweise zu mehreren gleichzeitig in einer unterteilten Form gerüttelt werden, bis zu Großanoden von 4 t Gewicht und mehr. Außerdem lassen sich mit diesem Verfahren infolge der besonderen Abfederung der Maschine auch großformatige Anodenkörper mit gleichmäßiger Dichte erzeugen.
Die geschilderte Maschine unterscheidet sich prinzipiell von Rüttel- und Vibrieranlagen, wie sie z. B. in der Gießereitechnik,. der Bauindustrie und anderswo Verwendung finden, bei denen die Rüttelkraft über Unwuchtmotoren oder Vibratoren, die unmittelbar am Rütteltisch montiert sind, eingeleitet wird. Mit einer derartigen Anordnung ist es nicht möglich, hochviskose bis krümelige Grundsubstanzen, wie sie erfindungsgemäß vorzugsweise in Betracht kommen, hinreichend zu verdichten. Eine ausreichende Verdichtung ist nur dann zu erzielen; wenn eine entsprechend große Rüttelkraft mit verhältnismäßig niedriger Frequenz - zweckmäßig von außen über Gelenkwellen und Unwuchtkörper - in die zu verdichtende Masse eingeleitet wird.
Der Rüttelmaschine liegt folgende physikalische Überlegung zugrunde: Zwei gegeneinander umlaufende Massen mit der Erregerkreisfrequenz uoer erzeugen die Erregerkraft m - r - uze . Dadurch wird. die Rüttelvorrichtung mit der Eigenfrequenz coe in vertikale Schwingungen versetzt: Durch den Gegenlauf der Massen werden die Hauptschwingungskomponenten in der Horizontalen nach außen hin nicht wirksam. Die Vertikalbewegung ruft in den Stützfedern entsprechende Kraftwirkungen Pf hervor, die in erster Näherung für kleine Amplituden und ungedämpfte Anordnung berechnet werden können.
(v = dynamischer Beiwert): Ist nun c)e kleiner als to", so .wird v kleiner als 1, im Grenzfall geht v gegen 0.
Daraus erfolgt für eine geeignete Abstimmung; daß in den Federn kaum noch dynamische Kräfte wirksam werden, Erregerkraft und Massenkraft halten sich das Gleichgewicht. Dadurch brauchen zum Rütteln großformatiger Formkörper keine speziellen Fundamente errichtet zu werden.
Weitere Einzelheiten dre Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, deren F i g. 1 und 2 die Vorrichtung in Seiten- bzw. Stirnansicht zeigen.
Auf einem Grundrahmen A sind die Federhalterungen B für den Rütteltisch C und die Antriebselemente montiert. Auf den Federn D, also frei schwingend, liegt der Rütteltisch C mit den eingebauten Unwuchtkörpem E. Der Antrieb erfolgt von den Getrieben F her über Gelenkwellen G auf die Unwuchtwellen H. Nach einer auf den Unwuchtkörpern aufgedruckten Skala kann die gewünschte Rüttelkraft im Bereich von 0 bis maximal eingestellt werden. Auf dem Rütteltisch C liegt die Formplatte J, auf die der entsprechende Formkasten K aufgesetzt und mit dem Rütteltisch C durch eine Spannvorrichtung L fest verspannt wird. Der Formkasten K wird über eine Dosiervorrichtung mit der gesamten für den Formkörper erforderlichen Massemenge gefüllt. Nach dem Auflegen einer Deckplatte kann mit dem Rüttelvorgang begonnen werden. Die Deckplatte ist im Formkasten K geführt, so daß der gerüttelte Formkörper eine genau gerade Oberfläche bekommt. Nach dem Rütteln wird die Verspannung L zwischen Formkasten K und Rütteltisch C gelöst, die Deckplatte abgehoben und der Formkasten K gezogen.
Die Anordnung kann auch so gewählt werden, däß die Rüttelkraft von oben über die Deckplatte eingeleitet wird. In diesem Fall müssen die Unwuchtkörper auf der Deckplatte montiert werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Kohleformkörpern, insbesondere von Kohleelektroden für die Aluminiumindustrie, durch Rütteln hochviskoser bis krümeliger Massen, wobei die Rüttelkraft ausschließlich durch Federung aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rütteln mit einer Kraft von 10 bis 30 t, bezogen auf das .gesamte schwingende System, und einer Frequenz von 20 bis 30 Hz erfolgt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Rüttelanlage, die aus einem auf Federn frei schwingend angeordneten und über miteinander gekoppelte und gegenläufig rotierende, am Rütteltisch gelagerte und von-außen angetriebene Unwuchtkörper angetriebenen Rütteltisch mit aufgesetztem Formkasten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkasten (K) mit dem Rütteltisch (C)' verspannt ist.