DE2844222A1 - Verfahren zum trocknen der verbindungsbereiche von miteinander zu vergiessenden halteelementen und/oder stromschienen sowie anoden oder kathoden fuer elektrolyse-oefen - Google Patents
Verfahren zum trocknen der verbindungsbereiche von miteinander zu vergiessenden halteelementen und/oder stromschienen sowie anoden oder kathoden fuer elektrolyse-oefenInfo
- Publication number
- DE2844222A1 DE2844222A1 DE2844222A DE2844222A DE2844222A1 DE 2844222 A1 DE2844222 A1 DE 2844222A1 DE 2844222 A DE2844222 A DE 2844222A DE 2844222 A DE2844222 A DE 2844222A DE 2844222 A1 DE2844222 A1 DE 2844222A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- induction coil
- induction
- drying
- cathode
- anodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/78—Arrangements for continuous movement of material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/16—Electric current supply devices, e.g. bus bars
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/02—Electrodes; Connections thereof
- C25C7/025—Electrodes; Connections thereof used in cells for the electrolysis of melts
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/101—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces
- H05B6/103—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces multiple metal pieces successively being moved close to the inductor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2206/00—Aspects relating to heating by electric, magnetic, or electromagnetic fields covered by group H05B6/00
- H05B2206/04—Heating using microwaves
- H05B2206/046—Microwave drying of wood, ink, food, ceramic, sintering of ceramic, clothes, hair
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
- Y10T29/49204—Contact or terminal manufacturing
- Y10T29/49208—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts
- Y10T29/4921—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts with bonding
- Y10T29/49211—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts with bonding of fused material
- Y10T29/49213—Metal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
2344222
Gw 7854
06.10.78
Pn/He
der Firma
Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia, 4670 Lünen
Verfahren zum Trocknen der Verbindungsbereiche von miteinander zu vergießenden Halteelementen und/oder Stromschienen
sowie Anoden oder Kathoden für Elektrolyse-Öfen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei der Aluminiumherstellung im Elektrolyse-Ofen werden aus Kohle bestehende Anoden und Kathoden eingesetzt.
In den Anoden sind Halter und in den Kathoden Stromschienen befestigt, die der Halterung der vertikal beweglich
gehaltenen Anoden bzw. der Stromführung dienen. Die Befestigung eines Halters in einer Anode erfolgt durch
meistens mehrere vom Halter ausgehende Verbindungsarme,
030017/0219
die in Ausnehmungen der Anode mit Gußeisen vergossen werden. In gleicher Weise erfolgt auch die Befestigung
einer Stromschiene in einer Kathode. Hierzu wird ein bestimmter Bereich der Stromschiene in einer Ausnehmung
der Kathode mit Gußeisen vergossen.
Insbesondere die Anoden aber auch die Kathoden unterliegen im Betrieb einem zwangsläufigen Abbrand, der in
gewissen Zeitabständen den Ersatz dieser Teile notwendig macht. Aus Gründen der Kostenersparnis ist meistens die
Wiederverwendung wenigstens der Halter erwünscht. D.h., die Halter werden vom Anodenrest abgestreift und mit
neuen Anoden wieder verbunden. Um das Abstreifen der Anodenreste von den Verbindungsarmen bzw. der Kathodenreste
von den Stromschienen zu ermöglichen oder zu erleichtern, werden die Verbindungsarme bzw. Stromschienen
im Verbindungsbereich vor dem Vergießen mit einer Trennmittelschicht überzogen, die in flüssigem
oder teigigem Zustand aufgetragen wird und vor dem Vergießen ausgetrocknet sein muß. Es ist der Zweck der
Trennmittelschicht, zu vermeiden, daß das Gußeisen, das ringförmig um einen Verbindungsarm bzw. eine Stromschiene
erstarrt, unmittelbar mit der Oberfläche des Verbindungsarmes bzw. der Stromschiene in Berührung
kommt, wodurch das spätere Abstreifen des Gußeisenringes
erschwert werden würde oder sogar unmöglich wäre. Der Verbindungsbereich des Verbindungsarmes oder der Stromschiene
bzw. die Trennmittelschicht sowie die Ausnehmung der Anode bzw. Kathode müssen deshalb vor dem
Vergießen trocken sein, weil andernfalls beim Vergießen Dampfblasen entstehen, die das Vergießen erschweren
und die Festigkeit der Verbindung beeinträchtigen.
Das Trocknen nimmt eine erhebliche Zeit in Anspruch, die die Anoden- bzw. Kathodenfertigung insbesondere in einer
030017/0219
28U222
kontinuierlich betriebenen Fertigungsanlage deshalb verteuert, weil sie zu einem Engpaß in der Fertigung führt
und somit die Kapazität der Anlage beeinträchtigt. Deshalb ist man dazu übergegangen, das Trocknen durch
Erwärmen der zu trocknenden Gegenstände zu beschleunigen. Ein bekanntes Verfahren zum Trocknen der Verbindungsarme
bzw. der Trennmittelschicht besteht darin, die Verbindungsarme in eine durch ölbrenner geheizte Wärmekammer
einzuführen und zu erwärmen, wobei die Trennmittelschicht den Flammen der Ölbrenner mehr oder weniger ausgesetzt
ist. Dabei kommt es häufig vor, daß die Trennmittelschicht stellenweise verbrennt oder reißt. In diesen
Fällen verbindet sich beim späteren Vergießen das Gußeisen mit der Oberfläche des betreffenden Verbindungsarmes,
so daß ein späteres Abstreifen nur schwer möglich ist. Außerdem ist dieses Verfahren sehr kostspielig,
weil die Leistung einer beheizten Wärmekammer mit vertretbaren Mitteln nur zum Teil ausgenutzt werden kann.
Eine bekannte Anlage wird z.B. mit 160 kg Öl/Stunde und
4000 I3 Luft gefahren, was erhebliche Kosten verschlingt.
Obwohl die Wärmekammer bis auf die öffnungen, in die die Verbindungsarme eintauchen, abgedeckt ist, werden verhältnismäßig
große Wärmemengen frei. Andererseits ist die Wärmeenergie nur schlecht auszunutzen, so daß ein großer
Teil ungenutzt durch einen Kamin abgezogen wird. Ein weiterer Nachteil sind die Geräusche, die die Brenner im
Betrieb verursachen.
Ein anderes bekanntes Verfahren zum Trocknen besteht
darin, die Ausnehmungen in Kathoden, ggf. mit in die Ausnehmungen eingelegten Stromschienen, mittels Gasbrenner
zu trocknen, deren Flammen von oben auf die Ausnehmungen bzw» Stromschienen auftreffen» Auch dieses
Verfahren ist aus vorgenannten Gründen unwirtschaftlich.
-A-
030017/0219
Darüber hinaus belastet die freiwerdende Wärme erheblich
das Bedienungspersonal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, das zu einer besseren Trocknung führt und
preiswert ist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu finden,
mit der die Vorteile dieses Verfahrens voll ausschöpfbar sind. Diese Aufgaben werden nach den Lehren aus den
Ansprüchen 1 sowie 4 und 5 gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Trocknungswärme nicht von
außen zugeführt, sondern im zu trocknenden Gegenstand selbst erzeugt. Das führt zu einem hohen Ausnutzungsgrad
der Energie, da die Wärme nur dort entsteht, wo sie auch tatsächlich gebraucht wird. Bei der Verwendung
einer elektrisch leitenden Trennmittelschicht entsteht bei der Anwendung von Induktionswärme die Wärme nicht nur im
Verbindungsarm bzw. in der Stromschiene sondern auch in der
Schicht des Trennmittels, so daß sich hier eine optimale Ausnutzung der zugeführten Energie ergibt. Im Gegensatz zu dem
bekannten Verfahren, bei dem die Trennmittelschicht der Wärme plötzlich und stellenweise ungleich ausgesetzt ist, wird αί&
Trennmittelschicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren "weich"
ansteigend erwärmt, wodurch beim Trocknungsprozess Rißbildungen
in der Trennmittelschicht vermieden werden,. Außerdem wird die
Trennmittelschicht an allen Stellen in etwa gleichmäßig erwärmt. Spannungen in der Trennmittelschicht und stellenweise
Überhitzungen können somit nicht auftreten. Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem Induktionswärme angewendet wird,
macht sich die Tatsache zugute, daß die Induktionswärme bei Auswahl einer geeigneten Frequenz insbesondere in den
Randzonen der zu trocknenden Gegenstände erzeugt wird. Diese Auswirkung ist beim Trocknen der Anoden- oder
Kathodenausnehmungen deshalb vorteilhaft, weil hierbei
030017/0219
2344222 z 9-
nicht nur die Oberfläche der Ausnehmungen sondern auch die dicht darunter liegende Zone getrocknet wird. Dies
ist eine Vorraussetzung für eine einwandfreie Verbindung.
Die Trennmittelschicht und die Wandung nehmen im abgekühlten Zustand wieder Feuchtigkeit auf, die dazu reichen
kann, das nachfolgende Vergießen zu erschweren. Dies wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 2 verhindert.
Das Verfahren nach Anspruch 3 ermöglicht eine festere Verbindung zwischen den Oberflächen der Stromschiene
sowie der Ausnehmung und dem Gußeisen. Hierdurch wird die Verbindung insgesamt erheblich fester.
Die nach den Lehren der Ansprüche 4 und 5 ausgestalteten Vorrichtungen ermöglichen die Durchführung des Verfahrens
mit einfachen und preiswerten Mitteln. Die Vorrichtungen sind einfach im Aufbau , bauen verhältnismäßig klein und
geben am Einsatzort aufgrund der beschränkten Wärmeentwicklung verhältnismäßig wenig Wärme an ihre Umgebung ab,
so daß die Belästigung des Bedienungspersonals und der Umgebung durch freiwerdende Wärme entfällt. Die Vorrichtung
nach dem Anspruch 4 ist im Vergleich zu der nach dem Anspruch 5 deshalb vorteilhafter, weil das elektromagnetische
Feld der Induktionsspule besser ausgenutzt wird. Bei Anordnungen, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs
5 beschrieben sind, ist der Einsatz einer Vorrichtung nach dem Anspruch 4 jedoch sehr schwierig. In
einem solchen Fall sind die Vorrichtungen nach den Ansprüchen 5 und 6 vorteilhafter einzusetzen.
Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 7 und 8 ermöglichen es, die tatsächliche Temperatur in oder am
zu trocknenden Gegenstand zu überwachen bzw. zu regeln. Mängel, die durch eine überhitzung oder durch eine nur
unzureichende Erwärmung entstehen können, werden somit vermieden.
0 3 0 0Ί ? ro 2 1 9
Die Ausbildungen nach den Ansprüchen 9, 11 und 12 führen
zu vorteilhaften Ausgestaltungen der Vorrichtung in einer
Fertigungsstraße für Anoden oder Kathoden, bei der die zu trocknenden Gegenstände mittels einer Fördereinrichtung
in Takten von Fertigungsstelle zu Fertigungsstelle gefördert werden. Nach diesen Ausbildungen ist die Vorrichtung
aus einer Stellung, in der sie den Durchgang der zu trocknenden Gegenstände nicht behindert, in Arbeitsstellung
und wieder zurück fahrbar, wobei die mittels der Fördereinrichtung herangeführten Gegenstände ihre Höhenlage
beibehalten können. Eine Höhenverlagerung dieser Gegenstände innerhalb der Fördereinrichtung wäre mit erheblichen
Kosten und Schwierigkeiten verbunden.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 13 ermöglicht den Einsatz der Vorrichtung in einer Fertigungsstraße mit
kontinuirlicher Förderung der zu trocknenden Gegenstände.
Nach Anspruch 10 wird eine Ausbildung geschaffen, die es
ermöglicht, daß das noch flüssige Trennmittel eines der Induktionsspule zugeführten Verbindungsarmes frei abtropfen
kann, ohne daß das abgetropfte Trennmittel im Bereich der Induktionsspulen verbleibt und die Funktion
der Vorrichtung beeinträchtigt.
030 0 17/0219
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand
von drei in der vereinfachten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Einrichtung
zum Trocknen von auf den Verbindungsarmen eines Halters aufgetragenen Trennmittelschichten,
Fig. 2 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Einrichtung
zum Trocknen der Ausnehmungen in einer Anode bzw. Kathode,
Fig. 3 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Einrichtung
zum gemeinsamen Trocknen der Ausnehmungen einer Kathode und deren Stromschienen und
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV - IV in Fig. 3.
Die wesentlichen Teile der in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichneten Einrichtung sind drei Induktionsspulen 2r
die in einer Reihe liegend auf einem Tisch 3 angeordnet
sind und durch mit wärmebeständigem Material verkleidete, wassergekühlte Kupferrohre 4 gebildet werden,
die an eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 4 kHz anlegbar sind. Die Einrichtung 1 ist über eine
flexible Zuleitung 5, in der die elektrischen und die Kuhlwasserlextungen verlaufen, mit einem Schaltschrank
verbunden. Mit 7 ist ein Frequenz-Umformer bezeichnet►
Der Tisch 3 ist mit Hilfe eines Hydraulikzyinders 8
heb- und senkbar. Dabei hält ein Scherengestänge 9 den Tisch 3 in stabiler Lage.
-B-
030017/0219
Mit 11 ist eine vereinfacht dargestellte Fördereinrichtung
bezeichnet, in der Halter 12 hängend von Fertigungsstelle zu Fertigungsstelle gefördert werden. Der Halter 12
weist drei nach unten gabelförmig abstehende Verbindungsarme 13 auf, die in einem späteren Arbeitsgang in Ausnehmungen
einer in Fig. 1 nicht dargestellten Anode vergossen werden.
Im Betrieb wird der Halter 12 in der Fördereinrichtung
11 hängend von Fertigungsstelle zu Fertigungsstelle in
einem vorbestimmten Takt gefördert. Der Tisch 3 befindet sich in abgesenkter Stellung (nicht dargestellt), so
daß der Halter 12 über die Induktionsspulen 2 zu fahren vermag. Hier bleibt der Halter 12 eine bestimmte Zeit stehen,
die für den noch zu beschreibenden Arbeitstakt notwendig ist.
Die Verbindungsarme 13 der Halter 12 sind in einem vorherigen Arbeitstakt in eine Wasser-Graphit-Dispersion
getaucht worden, wodurch der Verbindungsbereich ν mit einer noch flüssigen Schicht 14, dem sogenannten Trennmittel,
überzogen wird, das in dem folgend beschriebenen Arbeitstakt durch Erwärmen getrocknet wird.
Dieser Arbeitstakt wird durch das Ausfahren des Tische& 3 mittels des Hydraulikzylinders 8 eingeleitet^ so daß
die Induktionsspulen 2, deren Abstand a voneinander dem Abstand der Verbindungsarme 13 voneinander entspricht,
in eine die Verbindungsarme 13 umschließende Stellung
gelangen. Ein ausreichendes Spiel s zwischen den Innenwandungen der Induktionsspulen 2 und den Mantelflächen
15 der Verbindungsarme 13 sowie oberhalb der Induktionsspulen 2 ausgebildete Einführschrägen 16 ermöglichen
eine störungsfreie Aufnahme der Verbindungsarme 1S in
den Induktionsspulen 2. In dieser Stellung werden die
017/0219
Induktionsspulen 2 mittels nicht dargestellter Schalter an Spannung gelegt. Dabei wird in den Verbindungsarmen
13, die aus Stahl bestehen, und in den Trennmittelschichten
14 Induktionswärme erzeugt, die "weich" ansteigt und auf der gesamten Mantelfläche 15 eines
Verbindungsarmes 13 sowie dessen Stirnfläche 17 in etwa gleichmäßig ist. Aufgrund des "weichen" Ansteigens
und der Gleichmäßigkeit der Erwärmung vermag die Trennmittelschicht 14 ohne Rißbildungen zu trocknen. Optimale
Ergebnisse wurden bei Versuchen nach einer Wärmzeit von 90 see. erzielt, wobei sich in der Trennmittelschicht
14 eine Temperatur von ca. 175° einstellte. Die Wärm-,
zeit wird durch einen nicht dargestellten Zeitschalter begrenzt.
Anschließend wird der Tisch 3 wieder abgesenkt, so daß der Halter 12 zur nächsten Fertigungsstelle, Vergießen
in einer Anode (nicht dargestellt), gefördert werden kann. Hier werden die Verbindungsarme 13 in den erheblich
größeren Ausnehmungen der Anode ausgerichtet und mit flüssigem Gußeisen vergossen.
Der Tisch 3 weist unterhalb der freien Querschnitte 18 in den Induktionsspulen 2 Durchbrüche 19 auf, durch
die die noch flüssige Trennmittelschicht 14 von zugeführten Haltern 12 abtropfen kann.
Das zweite in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel umfaßt eine allgemein mit 20 bezeichnete Einrichtung,
deren Induktionsspulen 2 an der Unterseite eines vertikal beweglichen Hubbalkens 21 befestigt sind, der
durch vertikale Führungsstangen 22 geführt und mit Hilfe eines am Hubbalken 21 angreifenden Hydraulikzylinders
23 in eine strichpunktiert dargestellte
- 10 -
030017/0219
Stellung herunterfahrbar ist, in der die Induktionsspulen 2 mit Bewegungsspiel s in Ausnehmungen 24 einer Anode
25 einfassen. Die Anode 25 wird auf einer auf einem Untergestell 26 angeordneten Rollenbahn 27 unter die Induktionsspulen
2 gefördert, wobei durch nicht dargestellte Mittel gesichert ist, daß die Ausnehmungen 24 in eine
ausgerichtete Stellung unter die Induktionsspulen 2 gelangen. Die Induktionsspulen 2 werden durch nicht
dargestellte Schalter an Wechselspannung gelegt, wenn sie in die strichpunktiert dargestellte Arbeitsstellung
gefahren worden sind. Die Induktionswärme wird hauptsächlich in den Randzonen 28 der Ausnehmungen 24 erzeugt.
Dabei werden Wasser und Feuchtigkeit auf den Wandungen 29 der Ausnehmungen 24 bzw. in den Randzonen
28 ausgetrocknet. Nach einer bestimmten Wärmzeit werden die Induktionsspulen 2 wieder hochgefahren.
Das dritte Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 dient der Trocknung bzw. Erwärmung von Stromschienen 31, die
in der Ausnehmung 32 einer Kathode 33 hintereinanderliegen und darin vergossen werden sollen. Die Ausnehmung
32 ist oben offen und erstreckt sich längs durch die Kathode 33. Die Stromschienen 31 weisen
einen Abstand b voneinander auf und ragen stirnseitig aus der Kathode 33 heraus. Diese Enden 34 dienen beim
späteren Einsatz der Kathode dem Stromanschluß. Die Stromschienen 31 sind auf Unterlegscheiben 35 derart
in der Ausnehmung 32 ausgerichtet, daß sie oberseitig mit der Oberseite 36 der Kathode 33 abschließen und
unterseitig und zu beiden Seiten einen Abstand c von der Wandung 37 der Ausnehmung 32 aufweisen (vergl.
Fig. 4).
Die Kathode 33 wird mit den Stromschienen 31 mittels
- 11 -
030017/02 19
eines Förderers 38 in quer zur Förderrichtung 39 ausgerichteter Lage unter eine Induktionsspule 41 gefördert,
deren Länge 1 der Länge L der Kathode 33 entspricht und die an der Unterseite eines Hubbalkens 42 befestigt
ist. Der Hubbalken 42 erstreckt sich quer über den Förderer 38 und ist in einem den Förderer 38 üförmig
übergreifenden Portal 43 vertikal beweglich geführt, das auf Schienen 44 längs des Förderers 38 mit Hilfe
eines nicht dargestellten Antriebs beweglich ist. Das Herauf- und Herunterfahren des Hubbalkens 42 wird durch
einen Hydraulikzylinder 45 bewerkstelligt, der an einer Traverse 46 des Portals 43 angelenkt ist, und dessen
Kolbenstange am Hubbalken 42 angreift.
In der dargestellten Stellung befindet sich die Induktions
spule 41 in ihrer Arbeitsstellung und ist an Wechselspannung angelegt. Die Achse 47 der Induktionsspule
41 verläuft quer zu der Längsachse 48 der Stromschienen 31, so daß die Kraftlinien 49 des elektromagnetischen
Feldes die Stromschienen 31 sowie die Ausnehmung 32 quer durchdringen. Die Leistung der
Induktionsspule 41 ist so groß bemessen, daß nach einer vorbestimmten Wärmzeit in den Verbindungsbereichen
ν der Stromschienen 31 und im Wandungsbereich 5T der
Kathode 33 eine Induktionswärme von in etwa 750° C erreicht wird. Ein nicht dargestellter Zeit- oder
Temperaturschalter schaltet die Induktionsspule 41 ab und leitet das Hochfahren des Hubbalkens 42 ein.
In einem anschließenden Arbeitsgang werden die Stromschienen 31 in der Ausnehmung 32 mit flüssigem Gußeisen
vergossen. Dabei verhindern stirnseitig der Kathode 33 zwischen den Stromschienen 31 und der
Wandung 37 der Ausnehmung 32 eingefügte Dichtungselemente 52 das Auslaufen des Gußeisens an den Stirn-
- -Ϊ2 -
17/0219
Seiten der Kathode 33.
Die Bewegungen des Portals 43 in Fördererlängsrichtung (Doppelpfeil 53) werden so gesteuert, daß es sich bei
in Arbeitsstellung heruntergefahrener Induktionsspule 41 mit einer der Fördergeschwindigkeit des Förderers
gleichen Geschwindigkeit in Förderrichtung 39 vorbewegt und nach dem Herauffahren der Induktionsspule 41
wieder zurückbewegt. Hierdurch wird es ermöglicht, die Stromschienen 31 und die Ausnehmung 32 bei
kontinuierlicher Förderung der Kathode 33 zu trocknen.
Die Induktionsspulen 2, 41 der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele
werden bevorzugt an eine Wechselspannung mit Mittelfrequenz gelegt. Es ist aber auch
möglich, Netz- oder Hochfrequenz anzuwenden. Die zur Anwendung kommende Frequenz richtet sich nach den Werkstoffeigenschaften,
dem gewünschten Erwärmungsverlauf und der Größe sowie Querschnittsform der Verbindungsarme
13 bzw. Stromschienen 31.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, nur eine Induktionsspule 2 zum gleichzeitigen Trocknen eines
Verbindungsarmes 13 (Fig. 1) und einer entsprechenden
Ausnehmung 27 (Fig. 2) vorzusehen. Eine solche Induktionsspule würde in ihrer Arbeitsstellung den Verbindungsbereich ν des Verbindungsarmes 13 umschließen und
gleichzeitig von der Wandung 29 der Ausnehmung 24
umschlossen sein.
030017/0219
Claims (13)
1. Verfahren zum Trocknen der Verbindungsbereiche von
Stromschienen und/oder Halteelementen sowie Anoden oder Kathoden für Elektrolyse-Öfen, wobei die Halteelemente
und Stromschienen in Ausnehmungen der Anoden oder Kathoden mit Hilfe von vorzugsweise Gußeisen
als Vergußmasse eingebettet werden und wenigstens die Halteelemente mit einer Trennmittelschicht überzogen
sind, die insbesondere aus einer Wasser-Graphit-Dispersion besteht, gekennzeichnet durch die Anwendung
von Wärmeerzeugern, die die Trocknungswärme innerhalb des zu erwärmenden Materials (Verbindungsarm
13, Stromschiene 31, Trennmittelschicht 14, Wandung 28, 51) erzeugen, vorzugsweise Induktionswärme- oder
Mikrowellenerzeuger.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einbettungsvorgang durch Vergießen vor Abkühlung des bei der Trocknung erwärmten Materials
auf die Außentemperatur erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsbereich nicht mit einer Trennmittelschicht überzogen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbereich (v) und die Ausnehmung (24, 32)
auf eine Temperatur von über 600° C erwärmt und bei dieser Temperatur miteinander vergossen werden.
- II -
030017/0219
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
diese Vorrichtung durch wenigstens eine Induktionsspule (2) gebildet ist, die während der Erwärmung die Mantelfläche
(15) des Halteelementes (Halter 12) umschließt und/oder innerhalb der Ausnehmung (24) angeordnet ist.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, insbesondere für eine Anordnung, bei
der ein verhältnismäßig langer Verbindungsbereich des Halteelementes bzw. der Stromschiene sich parallel zur
Längsachse der Anode bzw. Kathode erstreckt und mit einer Seite in einer Flucht mit der Mantelfläche der Anode bzw.
Kathode liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung durch eine Induktionsspule (41) gebildet ist, die sich
während des Trocknens am oder nahe am Verbindungsbereich
(v) erstreckt, wobei die Achse (47) der Induktionsspule (41) quer zur Längsachse (48) des Verbindungsbereichs (v)
verläuft.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei für eine
Anode bzw. Kathode zwei Halteelemente bzw. Stromschienen vorgesehen sind, deren Verbindungsbereiche miteinander
fluchtend hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Verbindungsbereiche (v) nur eine Induktionsspule (41) vorgesehen
ist, deren Länge (1) beide Verbindungsbereiche (v) überdeckt.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ihr ein die erzeugte Induktionswärme
am oder im zu trocknenden Gegenstand (Trennmittelschicht 14, Wandung 29, 37) messender
Temperaturfühler zugeordnet ist, der beim Erreichen
- III -
030017/0219
einer bestimmten Temperatur die Induktionsspule (2, 41) abschaltet.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß ihr ein Zeitschalter zugeordnet ist, der die Induktionsspule (2, 41) nach
einer vorbestimmten Wärmzeit abschaltet.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
4, 7, und 8, wobei das Halteelement mit einem oder
mehreren nach unten weisenden Verbindungsarmen auf einer Fördereinrichtung gefördert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Verbindungsarm (13) eine Induktionsspule (2) zugeordnet ist, wobei die
Induktionsspule oder -spulen mittels einer Hubeinrichtung (Tisch 3, Hydraulikzylinder 8) in ihre
Arbeitsstellung, in der die Induktionsspulen (2) die Verbindungsbereiche (v) umschließen, und
zurück beweglich sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Hubeinrichtung (Tisch 3) unterhalb der freien Querschnitte (18) in den Induktionsspulen
(2) Durchbrüche (19) in etwa in der Größe der
freien Querschnitte (18) vorgesehen sind.
11· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
4, 7 und 8, wobei die Anoden der Kathoden mit einer oder mehreren nach oben gerichteten Ausnehmungen
auf einer Fördereinrichtung gefördert werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausnehmung (24)
eine Induktionsspule (2) zugeordnet Ist, wobei die Induktionsspule oder -spulen mittels einer Hub-
-IV-
030017/0219
einrichtung (Hubbalken 21, Hydraulikzylinder 23) in ihre Arbeitsstellung, in der sie sich in den
Ausnehmungen (24) befinden, und zurück beweglich sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Halteelement bzw. die Stromschiene innerhalb der nach
oben gerichteten Ausnehmung der Anode bzw. Kathode in horizontaler Lage auf einer Fördereinrichtung
gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule (41) mittels einer Hubeinrichtung
(Hubbalken 42, Hydraulikzylinder 45) in eine Arbeitsstellung, in der sie sich am oder nahe am Verbindungsbereich (v) befindet, und zurück beweglich ist.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (Tisch 3,
Hubbalken 21, 42) in Fördererlängsrichtung (Doppelpfeil 53) beweglich ist und einen Antrieb aufweist,
der die Hubeinrichtung in der Arbeitsstellung der Induktionsspule (2, 41) mit einer der Fördergeschwindigkeit
gleichen Geschwindigkeit eine Strecke vorbewegt und wieder zurückbewegt, wenn die
Induktionsspule (2, 41) sich nicht in ihrer Arbeitsstellung befindet, wobei die Länge der
Strecke wenigstens dem Produkt der miteinander multiplizierten Faktoren Fördergeschwindigkeit und
Wärmzeit entspricht.
030017/0219
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2844222A DE2844222C2 (de) | 1978-10-11 | 1978-10-11 | Verfahren und Einrichtung zum Verbinden von Anoden mit ihren Anodenstangen |
FR7923205A FR2438691A1 (fr) | 1978-10-11 | 1979-09-18 | Procede pour le sechage des zones de jonctions d'elements de support ou de rails conducteurs ainsi que d'anodes ou de cathodes devant etre reunis par coulee pour fours d'electrolyse |
GB7933146A GB2033806B (en) | 1978-10-11 | 1979-09-25 | Process of and apparatus for treating and producing anode and cathode components for use in electrolytic smelting |
NO793229A NO153377C (no) | 1978-10-11 | 1979-10-08 | Fremgangsmaate til aa forbinde anoder i aluminiumelektrolyseovner med sine anodestenger og anordning til utfoerelse av en slik fremgangsmaate. |
AU51536/79A AU531046B2 (en) | 1978-10-11 | 1979-10-08 | Assembling anodes and cathodes |
US06/083,733 US4347661A (en) | 1978-10-11 | 1979-10-10 | Process of making electric assemblies |
CH9127/79A CH649316A5 (de) | 1978-10-11 | 1979-10-10 | Verfahren und vorrichtung zum verbinden von halteelementen oder stromschienen mit anoden oder kathoden. |
BR7906608A BR7906608A (pt) | 1978-10-11 | 1979-10-11 | Processo para tratar componentes metalicos e de carbono processo para produzir conjuntos de anodo e catodo para uso em fusao eletrolitica e aparelho para tratar ou secar componentes metalicos e de carbono |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2844222A DE2844222C2 (de) | 1978-10-11 | 1978-10-11 | Verfahren und Einrichtung zum Verbinden von Anoden mit ihren Anodenstangen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2844222A1 true DE2844222A1 (de) | 1980-04-24 |
DE2844222C2 DE2844222C2 (de) | 1984-10-18 |
Family
ID=6051889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2844222A Expired DE2844222C2 (de) | 1978-10-11 | 1978-10-11 | Verfahren und Einrichtung zum Verbinden von Anoden mit ihren Anodenstangen |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4347661A (de) |
AU (1) | AU531046B2 (de) |
BR (1) | BR7906608A (de) |
CH (1) | CH649316A5 (de) |
DE (1) | DE2844222C2 (de) |
FR (1) | FR2438691A1 (de) |
GB (1) | GB2033806B (de) |
NO (1) | NO153377C (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0150680A3 (de) * | 1984-01-18 | 1985-08-28 | Schweizerische Aluminium AG | Verfahren zum Befestigen von Anodenblöcken an einer Anodenaufhängung |
US5058800A (en) * | 1988-05-30 | 1991-10-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of making electric circuit device |
US5538607A (en) * | 1995-04-12 | 1996-07-23 | Pate; Ray H. | Anode assembly comprising an anode bar for the production of molten metal by electrolysis |
SE531376C2 (sv) * | 2006-12-15 | 2009-03-17 | Sandvik Intellectual Property | Förfarande för värmning av anodblock, jämte anordning för värmning av anodblock |
NO333400B1 (no) * | 2009-08-25 | 2013-05-27 | Norsk Hydro As | Fremgangsmate og anlegg for rensing og torking av kalsinerte elektroder |
CN102974803B (zh) * | 2012-10-12 | 2015-04-15 | 金川集团股份有限公司 | 一种石墨阳极的制造工艺 |
CN110170634A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-27 | 贵州铝城铝业原材料研究发展有限公司 | 一种铝电解预焙阳极炭块和钢爪的浇铸连接方法 |
NO20201415A1 (en) * | 2020-12-21 | 2022-06-22 | Storvik As | Method for producing a cathode steel bar with copper insert, and method for removing a copper insert from a used cathode bar |
CN114178506B (zh) * | 2021-12-03 | 2023-06-09 | 内蒙古大唐国际呼和浩特铝电有限责任公司 | 一种提高成品阳极浇铸合格率的方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1508676B1 (de) * | 1965-05-21 | 1970-01-02 | Litton Precision Prod Inc | Vorrichtung zum herstellen eines zum giessen eines metallgussstueckes geeigneten formkoerpers oder kernes mittels mikrowellenergie |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB296085A (en) * | 1927-08-26 | 1929-11-11 | Gen Cable Corp | A method of heating the non-metallic covering of electric conductors, such as a single or stranded wire, cables or the like |
US2919641A (en) * | 1957-03-07 | 1960-01-05 | Rca Corp | Printing mechanism |
US3037928A (en) * | 1959-02-14 | 1962-06-05 | Feldmuhle Papier Und Zellstoff | Metallic current conductor mounting for a horizontal graphite electrode in an electrolytic cell |
GB1069605A (en) * | 1965-04-20 | 1967-05-17 | Ici Ltd | Anode assembly |
US3468737A (en) * | 1966-03-09 | 1969-09-23 | Kaiser Aluminium Chem Corp | Method for connecting anodes |
US3398081A (en) * | 1966-04-05 | 1968-08-20 | Pechiney Prod Chimiques Sa | Prebaked carbon anodes and anode assembly for the production of aluminum |
US3489668A (en) * | 1966-04-27 | 1970-01-13 | Great Lakes Carbon Corp | Connections between electrical conductors and carbon bodies |
US3536460A (en) * | 1966-12-28 | 1970-10-27 | Great Lakes Carbon Corp | Connections between electrical conductors and carbon bodies and method of making same |
US3738918A (en) * | 1971-08-16 | 1973-06-12 | A Johnson | Reduction of aluminum with improved reduction cell and anodes |
CH544578A (de) * | 1973-02-09 | 1973-11-30 | Alusuisse | Elektrodenblock für eine Elektrolysezelle mit einem Stromleit-Barren in einer Nut des Elektrodenblockes |
-
1978
- 1978-10-11 DE DE2844222A patent/DE2844222C2/de not_active Expired
-
1979
- 1979-09-18 FR FR7923205A patent/FR2438691A1/fr active Granted
- 1979-09-25 GB GB7933146A patent/GB2033806B/en not_active Expired
- 1979-10-08 NO NO793229A patent/NO153377C/no unknown
- 1979-10-08 AU AU51536/79A patent/AU531046B2/en not_active Ceased
- 1979-10-10 CH CH9127/79A patent/CH649316A5/de not_active IP Right Cessation
- 1979-10-10 US US06/083,733 patent/US4347661A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-10-11 BR BR7906608A patent/BR7906608A/pt not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1508676B1 (de) * | 1965-05-21 | 1970-01-02 | Litton Precision Prod Inc | Vorrichtung zum herstellen eines zum giessen eines metallgussstueckes geeigneten formkoerpers oder kernes mittels mikrowellenergie |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Gußkerntrocknung mit Hochfrequenzöfen, Sonder- druck aus den Berichten über den Internationalen Elektrowärmekongreß 1959 * |
J. Wesley Cable, Betriebspraxis der Induktiven Erwärmung, 1961, S. 20-23,105,111 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU5153679A (en) | 1980-04-17 |
FR2438691A1 (fr) | 1980-05-09 |
NO153377B (no) | 1985-11-25 |
GB2033806B (en) | 1983-02-09 |
AU531046B2 (en) | 1983-08-11 |
BR7906608A (pt) | 1980-06-24 |
US4347661A (en) | 1982-09-07 |
DE2844222C2 (de) | 1984-10-18 |
CH649316A5 (de) | 1985-05-15 |
GB2033806A (en) | 1980-05-29 |
NO153377C (no) | 1986-03-05 |
NO793229L (no) | 1980-04-14 |
FR2438691B1 (de) | 1982-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3207250C2 (de) | ||
EP0061612B1 (de) | Hochstromleitungssystem für Elektroöfen | |
DE2844222A1 (de) | Verfahren zum trocknen der verbindungsbereiche von miteinander zu vergiessenden halteelementen und/oder stromschienen sowie anoden oder kathoden fuer elektrolyse-oefen | |
DE2014592A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erwärmung von großen Oberflächen auf hohe Temperatur | |
DE2430183A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur herstellung einer sinterelektrode fuer einen elktroofen | |
DE4036133C2 (de) | ||
DE2833695C2 (de) | Elektroschlackeumschmelzanlage mit koaxialen Strompfaden | |
DE2828904A1 (de) | Vertikaler schachtofen zum schmelzen von metall | |
DE2123368B2 (de) | Speisestromzufuhrvorrichtung fuer einen elektroschlackenofen | |
DE7830247U1 (de) | Einrichtung zum trocknen der verbindungsbereiche von halteelementen und/oder stromschienen sowie anoden oder kathoden fuer elektrolyse-oefen | |
DE2952978C1 (de) | Vorrichtung zur gasdynamischen Durchmischung von fluessigem Metall und gleichzeitiger Raffination mit einem Behandlungsgas in einem Behaelter | |
DE2811877C2 (de) | ||
DE19839432C2 (de) | Elektro-Schmelzanlage | |
EP0006841A2 (de) | Vorrichtung zum kontinuierlichen Wärmebehandeln von Metallgut | |
DE2849166A1 (de) | Elektrisch beheizter schmelzofen fuer mineralische stoffe | |
DE1121281B (de) | Schmelzanlage zum Schmelzen von Metallen unter reduziertem Druck | |
DE2742137A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum erwaermen von geschmolzenem glas in der arbeitswanne eines hohlglasofens | |
DE2950531C2 (de) | ||
DE2548212C3 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Widerstandsheizen von elektrisch leitenden Werkstücken | |
DE295668C (de) | ||
DE2104599A1 (de) | Elektroschlacke Schweißverfahren und Vorrichtung | |
DE3026346C2 (de) | Verfahren zum Streckglühen von elektrischen Mantelrohr-Heizkörpern und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens | |
DE929971C (de) | Verfahren zur Haertung von Schienenenden | |
DE1771205C3 (de) | Verfahren zur Inbetriebnahme der Schwimmkammer bei der Herstellung von Flachglas nach dem Schwimmverfahren | |
DE972692C (de) | Stromzufuehrung fuer Elektroden elektrischer OEfen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: GEWERKSCHAFT EISENHUETTE WESTFALIA GMBH, 4670 LUEN |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: WESTFALIA BECORIT INDUSTRIETECHNIK GMBH, 4670 LUEN |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |