DE324741C - Verfahren zur Herstellung von Elektroden fuer elektrische OEfen - Google Patents

Description

Elektroden für elektrische Öfen werden gewöhnlich aus kohlenstoffhaltigen Materialien hergestellt, wie Kohle, Graphit itnd andere. Der Rohstoff wird fein gemahlen und mit einem geeigneten Bindemittel gemischt, wie Teer oder Pech. Die Mischung wird dann geformt und in einem Ofen gebrannt, bis die flüchtigen Bestandteile abgetrieben sind und die Elektrode die gewünschte Dichte und Leitungsvermögen erhalten hat.

Es ist bereits ein Verfahren angegeben zur Herstellung von Elektroden (vgl. die deutsche Patentschrift 317690), nach welchem die rohe Elektrodenmasse um einen oder mehrere Eisenkerne gestampft und dann durch Wärme gebrannt wird, die im eisernen Kern beim Durchleiten eines elektrischen Stromes und auch durch die Wärme des elektrischen Ofens entwickelt wird, in welchem die Elektrode benutzt wird. Die Erfindung ist eine Abänderung dieses Verfahrens.

Elektroden werden gemäß der Erfindung durch Einpressen oder Stampfen der rohen Elektrodenmasse in einen metallischen Mantel hergestellt. Der Mantel dient als Form und schützt die Elektrode gegen Oxydation während des Brennens. Bei der Verwendung eines Mantels, vorzugsweise eines eisernen Alanteis, erreicht man den großen Vorteil, daß eine höhere Stromdichte im Mantel benutzt werden kann als beim Metallkern. Es ergibt sich nämlich, daß ein Mantel bis 4 Ampere pro Ouadratmillimeter vertragen kann, ohne besonders heiß zu werden, während eine eiserne Stange oder ein Kern nur 1,5 bis 2 Ampere pro Ouadratmillimeter vertragen kann. Dies wird durch die wohlbekannte Tatsache erklärt, daß ein elektrischer Strom in einer eisernen Stange sehr unregelmäßig verteilt wird. In der Mitte der Stange wird die Stromdichte klein sein, während sie nahe an der Oberfläche groß ist.

Die rohe Elektrode, die gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellt ist, kann bei einer verhältnismäßig· niedrigen Temperatur, z. B. 600 bis 8oo° C, vor dem Anbringen in dem elektrischen Ofen, in welchem sie benutzt werden soll, gebrannt werden. Das ganze Brennen kann jedoch auch im elektrischen Ofen ausgeführt werden, wenn erwünscht, -kann die Elektrode in ununterbrochener Folge dadurch hergestellt werden, daß neue Mantelstücke oben auf dem alten Mantel befestigt werden und Elektrodenmasse, wie vorher, eingestampft wird.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist die Elektrode schematisch dargestellt. Die Zeichnung soll jedoch nur als ein Beispiel dienen, d. h. es sollen auch andere Ausführungen möglich sein.

Fig·, ι zeigt einen Schnitt durch einen g'ewöhnlichen elektrischen Ofen, in welchem die Elektrode angebracht ist.

Fig. 2 ist eine .schaubildliche Ansicht des Mantels.

Um eine Elektrode herzustellen, kann man wie folgt verfahren:

Rohe Elektrodenmasse, bestehend aus pulverisiertem kohlenstoffhaltigem Material mit ίο einem Bindemittel, wie Teer oder Pech, gemischt, wird in den metallischen Mantel S eingepreßt und die so geformte Elektrode 6 in die Klemme 7 gebracht. Diese hängt an Ketten 8 und ist mit dem Leiter 9 verbunden.

Ein leitendes Material, wie Koks, wird an den Boden des Ofens gelegt und dient als ein passender Widerstand zwischen der oberen Elektrode und der Bodenelektrode 10 während des ersten Erhitzens des Ofens und der Elektrode. Ein elektrischer Strom wird dem Mantel durch den Leiter 9 und die Klemme 7 zugeführt. Durch die in dem Koks erzeugte Wärme wird der untere Teil der Elektrode gebrannt, wird leitend und trägt bald selbst einen Teil des Stromes. Wenn der Ofen die erwünschte Temperatur erreicht hat, wird die Beschickung allmählich zugegeben. Mit steigender Temperatur im Ofen wird ein größerer Teil der Elektrode gebrannt und leitend gemacht. In der Weise wird das Brennen weiter gehen bis zu einem bestimmten Abstand vom Schmelzkrater des Ofens, je nach der Temperatur und den örtlichen Verhältnissen.

Um eine gute mechanische und elektrische Berührung zwischen Mantel und Elektrodenmasse zu erhalten, ist es vorteilhaft, den Mantel mit inwendigen Rippen 11 zu versehen, an denen mit passenden Zwischenräumen um 90^: ausgebogene Stücke 12 angebracht sein können. Bei einer solchen Anordnung erhält man eine ausgezeichnete Berührungsfläche zwischen Mantel und Elektrodenmasse. Die Berührungsstellen sind auch in einem gewissen Grade elastisch, was von Bedeutung ist wegen der verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten des Mantels und der Elektrodenmasse. Unter dem Einfluß der Hitze wird die Ausdehnung· des Mantels größer sein als diejenige der Elektrodenmase und würde, wenn Iceine besonderen Maßnahmen getroffen würden, einen Zug an der Elektrodenmasse ausüben, der zu einem Bruch führen könnte. Man kann die.se Wirkung beseitigen ohne Anwendung einer elastischen Berührung, wenn man die Elektrode bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur, wie 600 bis 8oo° C, brennt, bevor sie in dem Ofen angebracht wird. Die Elektrodenmasse erhält dadurch genügend Festigkeit, um der Ausdehnung des Mantels bei der hohen Temperatur des elektrischen Ofens zu widerstehen. Dasselbe wird erreicht, wenn man gleich die rohe Elektrode in dem Ofen anbringt, in welchem sie benutzt werden soll, und den Mantel kühlt, bis die Elektrodenmasse ausreichend gebrannt worden ist. Im letzteren Falle wird der untere Teil der Elektrode und der diesen Teil umgebende Mantel sehr heiß, aber da dieser Teil der Elektrode schon fest ist, wird die Ausdehnung des Mantels keine merkbare Wirkung ausüben.

In manchen Fällen ist es vorteilhaft, die Klemme 7 mit Wasser zu kühlen, das durch das Kühlrohr 13 läuft.

Der Mantel wird aus Metallblech, besonders Eisenblech, hergestellt und kann mit kleinen Löchern versehen werden, durch welche die beim Backen entwickelten Gase entweichen können. Es ist gefunden worden, daß für eine Elektrode mit 600 mm Durchmesser, die einen elektrischen Strom von 15 000 Ampere führt, ein Mantel aus 1 bis 1,3 mm dickem Eisenblech gute Ergebnisse liefert.

Die Elektrode kann wie folgt in ununterbrochener Folge hergestellt werden. Wenn eine Elektrode genügend abgebrannt ist, wird ein neues Stück Mantel oben auf die Elektrode gesetzt und durch Schweißen oder Nieten am alten Mantel befestigt. Dann wird Elektrodenmasse in diesen neuen Mantel eingestampft, die Klemme 7 nach oben verschoben und wieder befestigt. Auf diese Weise kann man die Elektroden in beliebigen Langen herstellen.

Claims (8)

P ATENT-Ansprüche:

1. \erfahren zur Herstellung· von Elektroden für elektrische Öfen, dadurch gekennzeichnet, daß rohe Elektrodenmasse in einen Metallmantel, insbesondere einen solchen aus Eisenblech, eingestampft wird, der in bekannter Weise als Schutz gegen Oxydation dient und auch die elektrische Leitfähigkeit und mechanische Festigkeit der Elektrode erhöht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode vor dem Gebrauch so weit gebrannt wird, daß sie genügende Festigkeit erhält, um dem Zuge des bei der Erhitzung sich ausdehnenden Mantels zu widerstehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch n₅ gekennzeichnet, daß die Elektrode erst in dem elektrischen Ofen gebrannt wird, in dem sie gebraucht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Strom der Elektrode durch den Metallmantel zugeführt wird.

S- Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel gekühlt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode in ununterbrochener Folge an der Verbrauchsstelle durch Anstücken neuer Mantelteiile und Einstampfen von roher Elektrodenmasse ergänzt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mantel verwendet wird, der mit Rippen versehen ist, die in die Elektrodenmasse eindringen und eine innige elektrische und mechanische Berührung mit dieser hervorbringen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen des Mantels mit Löchern zur Abführung der beim Brennen entwickelten Gase und mit ausgebogenen Stücken versehen sind, an denen die Elektrodenmasse anhaften kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.