DE495737C

DE495737C - Device for controlling the baking process of electrodes that are baked in an electric melting furnace while they are in use

Info

Publication number: DE495737C
Application number: DED53627D
Authority: DE
Original assignee: Det Norske Aktieselskap for Elektrokemisk Industri
Current assignee: Det Norske Aktieselskap for Elektrokemisk Industri
Priority date: 1926-09-04
Filing date: 1927-08-07
Publication date: 1930-04-10

Description

Vorrichtung zur Regelung des Backvorganges von Elektroden, die während ihrer Anwendung im elektrischen Schmelzofen gebacken werden Bei der Anwendung von selbstbackenden Elektroden für offene elektrische Ofen benutzt man Elektrodenfassungen, die gewöhnlich an der Elektrode so nahe an ,der Beschickung, wie es aus praktischen Gründen ratsam ist, angebracht werden. Das Backen der Elektrode findet im wesentlichen durch die Wärme des Ofenkraters statt und schreitet in der Elektrode aufwärts in dem Maße, wie diese durch die Fassung gesenkt wird, um den Elektrodenverbrauch im Ofen zu ersetzen.Device for controlling the baking process of electrodes, which during their application can be baked in the electric melting furnace self-baking electrodes for open electric ovens one uses electrode holders, which is usually as close to the electrode, the charge, as it is practical Reasons is advisable to be attached. The baking of the electrode takes place essentially by the heat of the furnace crater and steps up in the electrode the extent to which this is reduced by the socket in order to reduce the consumption of electrodes in the Replace furnace.

Um die Elektrodenfassung gegen die starke Hitze, die über dem Ofen herrscht, und gegen Stichflammen zu schützen, wird die Fassung im allgemeinen mit reichlicher Wasserkühlung versehen. Die wassergekühlte Fassung nimmt natürlich bedeutende Wärmemengen weg, und die Kühlwirkung der Fassung wird deshalb einen ganz bestimmten Einfluß auf das Vorschreiten des Backvorganges ausüben.To protect the electrode holder from the intense heat that rises above the furnace prevails, and to protect against flashes, the version is generally with abundant water cooling. The water-cooled version naturally takes significant Amount of heat away, and the cooling effect of the socket is therefore a very specific one Exert influence on the progress of the baking process.

Die bisher angewandten Fassungen sind Gleitfassungen, die aus Kontaktstücken bestehen, die gegen die Elektrode gedrückt werden. Diese Kontaktstücke sind sehr ,groß und geben bedeutend größere Kontaktfläche als für den Stromübergang erforderlich ist. Die Kontakte drücken aber gegen einen noch weichen Teil der Elektrode. Man hat daher geglaubt, die Kontakte so groß machen zu müssen, @daß eine zu weitgehende: Deformierung vermieden wird. Bei den bisherigen Ausführungsformen hatten etwa 85 bis 9o °/o der Elektrodenoberfläche im Fassungsgebiet mit wassergekühltem Metall direkten Kontakt. Die Folge davon ist, daß das Vorschreiten des Backvorganges nach oben am unteren Ende der Fassung gehindert wird. Infolgedessen wird die Fassung um einen Teil der Elektrode greifen, der für eine zuverlässige Aufhängung noch nicht ausreichend gebacken ist und auch nicht ausreichende Leitfähigkeit hat, um den Strom von der Fassung bis an den gebackenen Teil der Elektrode in wirtschaftlicher Weise leiten zu können. Besonders ist dies der Fall nach jeder Verschiebung der Elektrode, da verhältnismäßig wenig gebackene Elektrodenmasse unter das Ende der Elektrodenklemmen gelangt. Um eine zuverlässige Aufhängung des unteren Teils der Elektrode zu erreichen, ist dieser deshalb gewöhnlich von einem metallischen Elektrodenmantel umgeben, der mit radial angebrachten Rippen versehen ist, die in die Elektrodenmasse hineinreichen. Diese Rippen spielen eine wesentliche Rolle sowohl, in mechanischer wie elektrischer Hinsicht und müssen deshalb sorgfältig ausgeführt werden. Beim Zusammenfügender Elektroden rnuß man dafür sorgen, daß die Rippen miteinander in guten elektrischen und mechanischen Kontakt gebracht werden, z. B. durch Schweißen. Dieses Verfahren zur Verbindung der Rippen verursacht besondere Kosten, ist aber wie gesagt von großer Bedeutung bei der bisherigen Ausführungsform von Elektrodenfassungen für offene Öfen.The sockets used so far are sliding sockets made of contact pieces that are pressed against the electrode. These contact pieces are very , large and give a significantly larger contact area than required for the current transfer is. However, the contacts press against a part of the electrode that is still soft. Man therefore believed to have to make the contacts so big that @ one too extensive: Deformation is avoided. In the previous embodiments, about 85 up to 90 ° / o of the electrode surface in the area of the holder with water-cooled metal direct contact. The consequence of this is that the progress of the baking process after is prevented at the top of the lower end of the socket. As a result, the version grab a part of the electrode that is not yet for a reliable suspension is sufficiently baked and also does not have sufficient conductivity to conduct electricity from the socket to the baked part of the electrode in an economical manner to be able to lead. This is especially the case after each movement of the electrode, because relatively little baked electrode mass under the end of the electrode clamps got. To achieve a reliable suspension of the lower part of the electrode, this is therefore usually surrounded by a metallic electrode jacket, the is provided with radially attached ribs that reach into the electrode mass. These ribs play an essential role, both mechanically and electrically Respect and must therefore be carried out carefully. At the assembler Electrodes must be used to ensure that the ribs are in good electrical contact with one another and brought mechanical contact be e.g. B. by welding. This method of connecting the ribs has a special cost, but is as said, of great importance in the previous embodiment of electrode holders for open ovens.

Es ist deswegen bereits eine Ausführungsform für selbstbrennende Elektroden angegeben worden, bei der ein Mantel mit Rippen vermieden werden kann, .indem die Fassung nur an dem vollkommen gebackenen Teil der Elektrode angebracht wird. Um dies bei offenen Öfen durchzuführen, darf das Vorschreiten des Brennens in der Elektrode nicht gehindert werden, sondern man muß das Vorschreiten durch die Fassung hinauf gestatten. Bei vielen Ausführungsformen muß man dann eine Fassung anwenden, die nicht gekühlt ist und deren Warmgehen zulässig ist. Dies wird aber in vielen Fällen ein gewisses Risiko herbeiführen und besonders wegen der Luftzehrung Schwierigkeiten bereiten.It is therefore already an embodiment for self-burning electrodes has been specified in which a coat with ribs can be avoided Socket is only attached to the fully baked part of the electrode. Around To do this with open ovens is allowed to proceed with the burning in the electrode not be hindered, but one must advance up through the frame allow. In many embodiments one must then use a version that is not refrigerated and it is permissible to warm it up. But in many cases this will be the case bring about some risk and difficulties especially because of the air consumption prepare.

Selbstverständlich kann man auch eine nicht gekühlte oder warm arbeitende Fassung in Verbindung mit einer mit Mantel versehenen Elektrode ,anwenden ,und dadurch. ähnliche Verhältnisse erreichen wie mit der Fassurig an gebrannter Kohle. Man stößt aber auch hier auf Schwierigkeiten, die besondere Vorsichtsmaßregeln fordern, um sowohl Fassung als auch Elektrode zu schützen. Das Verfahren hat r1PSha.lh in rlie.er *Pnrm auch keine allgemeine Anwendung gefunden: Es hat sich nun gezeigt, daß man sich den oben beschriebenen Verhältnissen nähern kann, ohne sich :den angegebenen Nachteilzn auszusetzen, und daher das Verfahren: allgemeiner verwendbar machen kann dadurch; daß man einen Mittelweg zwischen dem oben angegebenen Verfahren und dem gewöhnlichen wählt.Of course you can also use a non-cooled or hot one Socket in conjunction with a coated electrode, apply, and thereby. Achieve similar conditions as with the Fassurig on burned coal. One pushes but also here to difficulties that require special precautionary measures to protect both socket and electrode. The procedure has r1PSha.lh in rlie.er * Pnrm also found no general application: It has now been shown that one can approach the conditions described above without: the specified To expose disadvantages, and therefore the process: can make it more generally applicable through this; that there is a middle ground between the above procedure and the ordinary chooses.

Das Verfahren besteht darin, daß man unter Beibehaltung der vollen Wasserkühlung der Fassung die Kühlwirkung auf die Elektrode durch Verminderung der Kontaktfläche zwischen Fassung und Elektrode vermindert. Dadurch wird der Backvorgang weiter vorschreiten und bei geeigneter Ausführung wird die Fassung dann unmittelbar an den gebackenen Teil der Elektrode drücken. Versuche haben ergeben, daß eine solche Verminderung der Kontaktfläche ausgeführt werden kann, ohne dauernde Deformierung d'er Elektrode. Sie wird zwar während des, Inbetriebsetzens vorübergehend deformiert, wird aber bald ihre normale Form wieder annehmen, sobald der Backvorgang innerhalb .der Fassung vorschreitet und die Elektrode gegen Druck widerstandsfähig macht. Bei geeigneter Ausführung .kann man deshalb ohne Schwierigkeit die Kontaktfläche bis auf 50 bis 7s °/o der Elektrodenoberfläche im Fassungsgebiet oder noch weniger herabsetzen.The procedure consists in that one, while maintaining the full Water cooling of the socket the cooling effect on the electrode by reducing the Contact area between socket and electrode reduced. This will start the baking process proceed further and with suitable execution the version will then be immediate Press on the baked part of the electrode. Tests have shown that such Reduction of the contact area can be carried out without permanent deformation d'er electrode. Although it is temporarily deformed during start-up, but will soon return to its normal shape once the baking process is within .the socket advances and makes the electrode resistant to pressure. With a suitable design, you can therefore easily adjust the contact surface up to 50 to 7s% of the electrode surface in the mounting area or even less reduce.

In vielen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Kontaktfläche am oberen Teil der Fassung größer als am unteren Teil zu machen. Dadurch kann man nämlich das Vorschreiten des Backvorganges zum Aufhören bringen, ehe er durch die Fassung gelangt ist und oberhalb dieser .die Elektrode festbackt. Dies ist für die Erreichung eines guten Kontaktes und eines sicheren gut kontrollierten Gleitens der Elektrode in der Fassung während des Senkens von Bedeutung. Eine vollständig gebackene Elektrode wird oft schlecht und ,unregelmäßig gleiten und wird sich nicht wie eine ungebackene Elektrode nach der Fassjung formen.In many cases it can be useful to place the contact surface at the top Make part of the socket larger than the lower part. Because you can bring the advancement of the baking process to stop before it goes through the frame has reached and above this .the electrode is firmly baked. This is for the achievement good contact and safe, well-controlled sliding of the electrode in the socket during the lowering of importance. A fully baked electrode will often glide badly and erratically and will not look like an unbaked one Shape the electrode after the barrel.

Bei Anwendung einer Fassung mit verminderter Kühlwirkung wie oben beschrieben wird es möglich, den Backvorgang so weit nach oben vorschreiten zu lassen, daß die Fassung um eine wesentlich gebackene Elektrode greifen wird. Wenn man die Elektrode j edesmal kurze Strecken (5 bis 15 cm) herabläßt, so wird die Elektrodenfassung den Kontakt mit dem zebackenen Teil der Elektrode bewahren, und diese wird auch das Gleiten vertragen, ohne ,daß man für die Aufhängung die Rippen zu beanspruchen braucht. Da also die Beanspruchung der Rippen wesentlich vermindert wird, wodurch auch die Aufhängung sicherer wird, kann man den Elektrodenmantel in mehrfacher Beziehung vereinfachen. So kann man in vielen Fällen die Anzahl und Größe der Rippen herabsetzen und ihr Zusammenschweißen -in den verschiedenen Sektionen oder das Zusammenschweißen ,des Mantels weglassen. Je mehr die Kühlwirkung beschränkt wird, je einfacher kann natürlich der Mantel gemacht werden, wenn die übrigen Verhältnisse gleichbleiben.When using a socket with reduced cooling effect as above described it is possible to let the baking process go so far upwards, that the socket will grip a substantially baked electrode. If you have the If the electrode lowers short distances (5 to 15 cm) each time, the electrode holder becomes Maintain contact with the zebaked part of the electrode, and it will tolerate the sliding without using the ribs for the suspension needs. So since the stress on the ribs is significantly reduced, which The suspension is also more secure, the electrode jacket can be used in multiple ways simplify. In many cases, this allows the number and size of the ribs to be reduced and their welding together - in the different sections or welding together , omit the coat. The more the cooling effect is limited, the easier it can be of course the coat can be made if the other proportions remain the same.

Es gibt aber eine gewisse Grenze dafür, wie weit man unter gewöhnlichen Verhältnissen bei offenen Ofen gehen kann, und diese Grenze wird teilweise von den Temperaturverhältnissen im oberen Teil der Beschickung bestimmt; da man die Elektrode nicht so, warm arbeiten lassen will, daß wesentliche Luftzehrung auftritt.But there is a certain limit to how far you go below ordinary Open furnace conditions can go, and this limit is partly influenced by the Temperature conditions in the upper part of the feed determined; since you get the electrode does not want to let work warm so that substantial air consumption occurs.

Anderseits kann man die Kontaktfläche nicht unter .ein gewisses Mindestmaß verringern, ohne einen schlechten Kontakt zu bewirken.On the other hand, the contact area cannot be below a certain minimum decrease without causing bad contact.

Versuche haben ergeben, daß es gewöhnlich vorteilhaft ist, .die Kühlwirkung mehr im- unteren als im oberen Teil der Fassung zu beschränken. Der Vorteil hierbei ist nämlich, daß die Elektrode von der Fassung nicht in. ; ungünstiger Weise deformiert wird, gleichzeitig kann auch das Brennen unter der Farm sung gut nach aufwärts vorschreiten. Wie früher erwähnt, wünscht man gewöhnlich nicht, daß das Brennen bis durch die Fassung hindurch vorschreiten soll, da die Erfahrung gezeigt hat, daß man die günstigsten Ergebnisse erhält, wenn die Elektrode innerhalb des oberen Endes der Fassung ungebrannt ist, so daß sie sich hier -nach der Fassung formen kann, während das untere Ende der Fassung um gebrannte Kohle greift.Tests have shown that it is usually advantageous. The cooling effect more in the lower than in the upper part of the version. The advantage here is that the electrode of the socket is not in.; unfavorably deformed at the same time can also burn under the farm sung good advance upwards. As mentioned earlier, one usually does not want that the burning is supposed to advance through the socket as experience has shown has that the best results are obtained when the electrode is within the upper end of the version is unfired, so that it is here -after the version while the lower end of the socket grips the charcoal.

Die Ausführungsform kann natürlich in verschiedener Weise wechseln. Gemeinsam für sie alle -ist es, daß die Zone des Backvorganges innerhalb des zwischen der Fassung liegenden Teiles der Elektrode liegt.The embodiment can of course change in various ways. What they all have in common is that the zone of the baking process is within the between the socket lying part of the electrode.

Eine zweckmäßige Ausführungsform ist in Abb. i gezeigt, wo i die Elektrode bezeichnet und 2 die Kontaktklemmen, ,in welchen die Elektrode auch aufgehängt ist. Die Klemmen werden mit Hilfe der Schrauben 3 und des Ringes q. gegen die Elektrode gepreßt.A practical embodiment is shown in Fig. I, where i is the electrode and 2 the contact terminals, in which the electrode is also suspended. The clamps are fastened using the screws 3 and the ring q. against the electrode pressed.

Um die Elektrode zu hindern, in schwierigen Fällen unterhalb bzw. zwischen den Klemmen der Luftzehrung ausgesetzt zu werden, kann man .die Klemmen in voller Breite bis an das Ende ausführen, aber die Kontaktfläche der Klemmen gegen die Elektrode dadurch beschränken, daß man die Kontaktfläche mit Ausschnitten versieht, wie in Abb. 2 angedeutet ist.To prevent the electrode from being placed below or below in difficult cases. to be exposed to the air supply between the terminals, one can .the terminals run in full width to the end, but against the contact surface of the clamps limit the electrode by providing the contact surface with cutouts, as indicated in Fig. 2.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for controlling the baking process of electrodes that are baked during their use in the electric melting furnace, characterized by such a design of the cooled socket that the baking process takes place within the part of the electrode lying between the socket, so that the socket at the lower end already baked, at the upper end rests on unbaked raw electrode material.

2. Device .according to claim i, thereby eichnet that the electrode holder or the contact arrangement maximum has water-cooled contact with 75% of the electrode surface in the holding area.

3. Apparatus according to claim i and 2, characterized in that the electrode in the upper part, most distant from the electrode tip, cooled more vigorously becomes .as in the lower, against. the electrode tip turning part of the socket. q :. Device according to claim i to 3, characterized in that the individual water-cooled contact surfaces with the electrode made wider at the top w2, rden as below.