DE525508C

DE525508C - Self-baking electrode

Info

Publication number: DE525508C
Application number: DED54751D
Authority: DE
Original assignee: Det Norske Aktieselskap for Elektrokemisk Industri
Current assignee: Det Norske Aktieselskap for Elektrokemisk Industri
Priority date: 1927-01-15
Filing date: 1928-01-15
Publication date: 1931-05-26

Description

Die sogenannten selbstbrennenden Söderbei g-Elektroden werden gewöhnlich mit einem metallischen .Mantel versehen, der eine Foim für die Elektrode bildet und gleichzeitig die Stromzufuhr zum gebrannten Teil der Elektrode vermittelt. In gewissen Fällen hat ein derartiger metallischer Mantel verschiedene Nachteile im Gefolge, die besondere Vorsichtsmaßregeln erfordern. Bei den gewöhnlichen Ausführungsformen schmilztThe so-called self-burning Söderbei g electrodes are usually provided with a metallic .mantel, the one Foim for the electrode forms and at the same time the power supply to the fired part conveyed to the electrode. In certain cases such a metallic jacket has various disadvantages which require special precautions. at the usual embodiments melts

• der Mantel mit der Elektrode zusammen ab und geht in das Ofenprodukt über, wodurch dieses verunreinigt wird. Gewöhnlich ist die Verunreinigung so unbedeutend, daß sie gar nicht in Betracht kommt. In einzelnen Fällen, z. B. bei der elektrolytischen Darstellung von Aluminium, müssen dagegen besondere Vorsichtsmaßregeln getroffen werden, um eine Verunreinigung des Produktes zu verhindern. Dies kann besonders durch Anwendung eines ans Aluminium bestehenden Mantels vermieden werden. Wenn mau Stromkontakte anwendet, die gegen die anderen Seitenflächen der Elektrode anliegen, wie dies bei selbstbrennenden Elektroden üblich ist, zeigt es sich aber, daß man einen solchen Mantel nicht anwenden kann. Es tritt nämlich zwischen Kontakt und Aluniiniummantel ein Spannungsfall von etwa 0,3 bis 0,5 Volt auf. Da in diesen Fällen die totale Ofenspannung nur etwa 6 Volt ist. so ist dies ein wesentlicher Xachteil. der überwunden werden muß. damit die Elektroden erstklassige Ergebnisse liefern. Auch bei Anwendung von Mänteln aus anderem Stoff tritt ein gewisser Spannungsfall ein.• the sheath with the electrode is removed and merges into the furnace product, whereby this becomes contaminated. Usually the pollution is so insignificant that it is even is out of the question. In individual cases, e.g. B. in the electrolytic representation of aluminum, on the other hand, special precautions must be taken in order to prevent contamination of the product. This can be done especially through application an existing jacket on aluminum can be avoided. If there are poor power contacts applied against the other side surfaces of the electrode, like this is common with self-burning electrodes, but it turns out that one has one Coat cannot apply. It occurs between the contact and the aluminum jacket a voltage drop of about 0.3 to 0.5 volts. Since in these cases the total furnace voltage is only about 6 volts. so this is a major disadvantage. who will be overcome got to. so that the electrodes deliver first-class results. Even when using Coats made from other fabrics show a certain tension drop.

Die Erfinderin hat festgestellt, daß es in solchen Fällen oft vorteilhaft ist, den metallischen Mantel vollkommen wegzulassen. Es ist nun eine Ausführungsform bei selbstbrennenden Elektroden bekannt, bei welcher der metallische Mantel vermieden werden kann. Hierbei können aber gewisse Nachteile auftreten, die sich bei den verschiedenen Sorten Elektrodenmasse, die zur Anwendung koinmen, mehr oder weniger geltend machen und die auch von den übrigen Verhältnissen, unter welchen die Elektrode betrieben wird, abhängig sind. Die Elektrode muß nämlich eine Armierung erhalten, die die Elektrode formt und zusammenhält, bis sie genügend gebrannt ist, um eine Stütze entbehren zu können. Diese Armierung wird oft in Form eines metallischen Mantels ausgeführt, in dessen oberes Ende die Elektrodennuisse eingefüllt wird und der am unteren Ende mitThe inventor has found that in such cases it is often advantageous to use the metallic To omit the coat entirely. It is now an embodiment with self-burning Known electrodes in which the metallic jacket can be avoided. Here, however, certain disadvantages can arise, which are common to the different varieties Electrode mass that come to the application, more or less apply and which also depends on the other conditions under which the electrode is operated, are dependent. The electrode must namely receive a reinforcement that the electrode forms and holds together until it is burned enough to be without support can. This reinforcement is often carried out in the form of a metallic jacket, in the upper end of which is filled with the electrode socket and the one at the bottom with

einem kombinierten Elektrodenhalter und Kontaktanordnung verbunden ist. Das Brennen muß dann derart durchgeführt werden, daß der Halter an einem gebrannten Teil der Elektrode sitzenbleibt.a combined electrode holder and contact arrangement is connected. The burning must then be carried out in such a way that the holder is attached to a fired part of the Electrode remains in place.

Bei Anwendung von Elektroden der oben beschriebenen Art zeigt es sich, daß die Masse leicht am Führungsmantel und am Kontakt klebt. Besonders wird dies fühlbar, ίο wenn der elektrische Strom nach dem Senken der Elektrode im Halter durch eine Schicht von Elektrodenmasse hindurchgehen muß, die nicht ganz gebacken ist. Diese Schicht wird dann nämlich sehr rasch gebrannt unter Verkokung der enthaltenen organischen Bindemittel 1 gewöhnlich Teer und Pech). Die Masse brennt dadurch an den Kontakten fest und die Elektrode läßt sich nur mit Schwierigkeit herablassen, wenn dies wieder erforderlich wird, um den Elektrodenverbrauch im Ofen zu ersetzen. Auch im oberen Teil des Führungsmantels klebt die Masse leicht fest, so daß der obere Teil der Masse mehr oder weniger im Führungsmantel sitzenbleibt, ohne die Elektrode in den Ofen hineinzubegleiten. Dies kann jedoch dadurch vermieden werden, daß man in der Elektrodenmasse metallische Stangen, Draht oder Netze von geeigneter Zusamensetzung einbettet, so daß der obere Teil mit dem unteren besser verbunden wird.When using electrodes of the type described above, it turns out that the The mass sticks to the guide jacket and the contact. This is especially noticeable ίο when the electric current after lowering the electrode in the holder through a layer of electrode mass must go through, which is not completely baked. This layer will then burned very quickly with coking of the organic binders contained 1 usually tar and pitch). This causes the mass to stick to the contacts and the electrode can only be lowered with difficulty when this is necessary again to replace the electrode consumption in the furnace. Also in the upper part of the Guide jacket sticks the mass slightly so that the upper part of the mass more or remains seated in the guide jacket without sliding the electrode into the furnace. However, this can be avoided by using metallic materials in the electrode mass Embed rods, wire or nets of suitable composition so that the upper part is better connected to the lower part will.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Ausführungsform dann vollkommen befriedigende Ergebnisse liefert, wenn man die Elektrodenmasse mit einer nichtmetallischen Umhüllung versieht, die zweckmäßig aus organischen Stoffen o. dgl. besteht, die das Festbrennen verhindert. Diese Umhüllung kann in Form eines Mantels ausgeführt werden, der z. B. aus Holz, gegebenenfalls in Form von Kreuzfurnier, Cellulosenpappe o. dgl. bestehen kann, die für sich verwendet oder mit Stoffen imprägniert werden können, die das Aufsaugen von Teer verhindern, wie z. B. Wasserglas oder Leim. Der Mantel kann eine derartige Festigkeit erhalten, daß die Masse ohne besonderen Führungsmantel zusammen-' gehalten wird. In vielen Fällen ist es jedoch vorteilhaft, einen Führungsmantel anzuwenden. Man kann dann auch eine Mischung von Graphit und Öl oder mit einer derartigen Mischung imprägnierte Pappe benutzen. Diese Mischung kann auch auf den Führungsmantel geschmiert werden, bevor die Elektrodenmasse eingefüllt wird.It has now been shown that this embodiment is then completely satisfactory Results are obtained if the electrode mass is covered with a non-metallic coating provides, which expediently consists of organic substances o. The like. That burns on prevented. This envelope can be carried out in the form of a jacket which, for. B. made of wood, optionally in the form of cross veneer, cellulose cardboard o. The like. Can be used by itself or with Substances can be impregnated that prevent the absorption of tar, such as. B. Water glass or glue. The jacket can be given such a strength that the mass is held together without a special guide jacket. In many cases, however, it is advantageous to use a guide jacket. You can then also use a mixture of graphite and oil or such Use mixture impregnated cardboard. This mixture can also be applied to the guide jacket must be lubricated before the electrode mass is filled.

Die Mischung versieht dann die Elektrode mit einer Graphithulle, die ihr Herablassen erheblich erleichtert.The mixture then provides the electrode with a graphite sleeve that allows it to lower much easier.

Dieser nichtmetallische Mantel kann gleichzeitig die Funktion haben, eine Wärmeisolierung der Elektrode hervorzurufen. In diesem Falle muß er selbstverständlich unter besonderer Rücksichtnahme hierauf hergestellt werden.This non-metallic jacket can also have the function of thermal insulation the electrode. In this case he must of course be under special consideration should be made to this.

Wenn man zur Darstellung eines solchen 6g nichtmetallischen Mantels anorganische Bestandteile anwendet, die den Übergangswiderstand zwischen Elektrodenkontakt und der gebrannten Elektrode erhöhen, so kann es vorteilhaft sein, die Fassung derart auszuführen, daß sie während des Herablassend der Elektrode die die Elektrode umgebende nichtmetallische Schicht automatisch entfernt.If one uses inorganic constituents to represent such a 6g non-metallic shell applies that the transition resistance between the electrode contact and the increase the burnt electrode, it can be advantageous to design the socket in such a way that that while the electrode is being lowered, the non-metallic surrounding the electrode Layer removed automatically.

Das Festkleben tritt, wie Versuche gezeigt haben, dann besonders in die Erscheinung, wenn die Stromzufuhr zur Elektrode derart stattfindet, daß der Strom durch eine noch ,-nicht ganz gebrannte Masse hindurchgeht. / As experiments have shown, sticking occurs particularly when the current is supplied to the electrode in such a way that the current passes through a mass which has not yet been completely burned. /

Es ist deshalb von wesentlicher Bedeutung, dafür Sorge zu tragen, daß das Brennen der Elektrode genügend weit nach oben in der Elektrode fortschreitet. Dies kann durch künstliches Brennen der Elektrode über der Fassung gemacht werden. Das ist aber nicht notwendig, wenn man Elektrodenhalter und Kontakt derart ausführt, daß die Kühlwirkung an der Elektrode verhältnismäßig gering wird. Zweckmäßig kann man dann einen Kontakt anwenden, den man warm arbeiten läßt, wodurch die Elektrodenmasse bis an den Kontakt gebrannt wird. Am besten ist es, den Kontakt rotglühend werden zu lassen. Er muß deshalb aus einem temperaturbeständigen Metall ausgeführt werden, z.H. Chromnickel ο. dgl. Eine Elektrode, wie die oben beschriebene, hat den Nachteil, daß sie unterhalb der Fassung ganz rotglühend ist, und Luftzehrung tritt dann leicht ein. Die Luftzehrung kann aber leicht durch die in Abb. 1 gezeigte Ausführungsform vermieden werden, bei der die Elektrode von einem Mantel umgeben ist, der sie vollständig umhüllt und nur nach unten offen ist. Hierdurch kann verhindert werden, daß oxydierende · Luft zwischen den Klemmbacken an die Elektrode gelangt. 1 ist eine selbstbrennende Elektrode, 2 der umschließende Mantel, 3 eine Kontaktbacke, 4 ist Stromzufuhr.It is therefore essential to ensure that the burning of the electrode proceeds sufficiently high up in the electrode. This can be done by artificially burning the electrode over the socket. However, this is not necessary if the electrode holder and contact are designed in such a way that the cooling effect on the electrode is relatively low. It is then expedient to use a contact that is allowed to work warm, as a result of which the electrode mass is burned up to the contact. It is best to let the contact get red hot. It must therefore be made of a temperature- resistant metal, e.g. chrome-nickel ο. The like. An electrode such as the one described above has the disadvantage that it is completely red-hot below the socket, and air consumption then occurs easily. However, the consumption of air can easily be avoided by the embodiment shown in Fig. 1, in which the electrode is surrounded by a jacket which completely surrounds it and is only open at the bottom. This prevents oxidizing air from reaching the electrode between the clamping jaws. 1 is a self-burning electrode, 2 is the surrounding jacket, 3 is a contact jaw, 4 is the power supply.

Ein Vorteil bei dieser Ausführungsform ist auch, daß die Elektrode sehr kleine Wärmemengen vom elektrischen Ofen abzieht, weshalb die Wirksamkeit der Elektrode im Schmelzofen sehr gut ist.Another advantage of this embodiment is that the electrode has very small amounts of heat from the electric furnace, which is why the effectiveness of the electrode in the Melting furnace is very good.

Eine in dieser Weise gebaute Elektrode kann auf einmal nur verhältnismäßig kurze Strecken herabgelassen werden, da sonst ungebrannte Masse in den Kontakt gelangt, wodurch die erwähnten Nachteile auftreten und die Elektrode auch leichter Brüchen ausgesetzt wird. Abb. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Bewegungsfreiheit der Elektrode nicht derart beschränkt ist und bei der esAn electrode built in this way can only be lowered relatively short stretches at a time, otherwise unburned Mass comes into contact, whereby the disadvantages mentioned occur and the electrode is also more easily exposed to breakage. Fig. 2 shows an embodiment, in which the freedom of movement of the electrode is not so restricted and in which it

möglich ist. das Brennen der Elektrode bis oberhalb der Fassung zu regeln, ι ist eine ielbstbrennende Elektrode, ζ ist der Mantel. 3 eine Kontaktbacke, 4 ist die Stromzufuhr. 5 ist die isolation, U eine Klemmbacke. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, werden hier Kontakte verwendet, die oberhalb der Fassung angebracht und, wenn erwünscht, so ausgeführt werden können, daß sie unabhängig von dieser bewegt werden können. Man kann dann das Brennen der Elektrode dadurch regeln, daß man den Abstand zwischen Kontakt und Fassung reguliert. Man braucht hierbei keine Nachteile durch Festklemmen von ungebrannter Masse und Kontaktstückchen zu befürchten, besonders wenn die Kontakte so ausgeführt werden, daß sie unabhängig von der Fassung bewegt werden können.is possible. to regulate the burning of the electrode up to above the socket, ι is a self-burning electrode, ζ is the jacket. 3 is a contact jaw, 4 is the power supply. 5 is the insulation, U is a clamping jaw. As can be seen from the drawing, contacts are used here, which are attached above the socket and, if desired, can be designed so that they can be moved independently of this. You can then regulate the burning of the electrode by regulating the distance between the contact and the socket. There is no need to fear any disadvantages due to the jamming of unfired mass and contact pieces, especially if the contacts are designed in such a way that they can be moved independently of the socket.

Es ist zwar bereits ein Verfahren zur Her-Stellung graphitierter Kohle bekannt, nach welchem der zu graphitierende Kohlekörper /um Zweck der Verhütung von Verkrustung statt nackt in einer Hülle von nichtbackend verkohlendem Material in die Kohle bzw. das Kohlematerial eingebettet wird.A process for the production of graphitized carbon is already known, according to which carbon body to be graphitized / for the purpose of preventing encrustation instead of naked in a shell of non-baking charring material in the coal or that Carbon material is embedded.

Dieses Verfahren bezieht sich aber nur auf die Herstellung gewöhnlicher Elektroden, das heißt auf Elektroden, die vor ihrer Benutzung im elektrischen Ofen gebrannt werden. Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich aber ausschließlich auf selbstbackende Elektroden.However, this process only applies to the production of ordinary electrodes, the means electrodes that are burned in an electric furnace before they are used. Of the The subject matter of the invention relates exclusively to self-baking electrodes.

Bei derartigen Elektroden kann ein Klemmen der Masse am Führungsdiantel an den Kontakten eintreten, wodurch sehr leicht die Masse an den Kontakten festbrennt. Die Elektrode läßt sich infolgedessen nur mit Schwierigkeit senken, wenn dies wieder erforderlich ist, um den Elektrodenverbrauch im Ofen zu ersetzen.In the case of electrodes of this type, the ground on the guide diagonal can be clamped to the contacts occur, whereby the mass burns very easily on the contacts. As a result, the electrode can only be used with Reduce difficulty, if this is necessary again, in order to reduce electrode consumption Replace furnace.

Dieser Nachteil wird durch die Verwendung der L'mhüllung nach der Erfindung vermieden. Bei gewöhnlichen Elektroden kann ein derartiges Festbrennen aber überhaupt nicht erfolgen, weil es sich ja bereits um fertige Elektroden handelt.This disadvantage is caused by the use of the L'mhüllung avoided according to the invention. In the case of conventional electrodes, however, this type of sticking cannot take place at all, because it is already finished Electrodes.

Claims

Patent claims:

γ. Self-baking electrode, characterized in that the raw electrode mass is surrounded with a non-metallic layer to prevent sticking of the electrode to prevent the metal parts with which they are "running in." Touch comes.

2. Self-burning electrode according to claim i. characterized by a protective layer that burns off by itself before it reaches the contact blocks.

3. Self-burning electrode according to claim ι and 2 with a socket made of difficult-to-melt metal, for example chromium nickel.

For this purpose ι sheet of drawings