DE543138C - Stromzufuehrung fuer Elektroden elektrischer OEfen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM !.FEBRUAR 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 h GRUPPE

Savoie, Frankreich

Stromzuführung für Elektroden elektrischer Öfen Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Februar 1931 ab

Es sind bereits Stromzuführungen für Elektroden elektrischer Öfen vorgeschlagen worden, bei denen zwischen der Elektrode und dem der Stromzufuhr dienenden Metallring Anthrazitkörner in entgastem Zustande zusammengepreßt werden.

Während einer Arbeitsperiode der Elektrode von 24, 36 oder 48 Stunden, wie sie zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bewegungen der Elektrode verstreichen, sichert eine solche Einrichtung gegenüber den völlig metallischen Stromzuführungen ganz besondere Vorteile, von denen folgende erklärt werden sollen: Zunächst wird jeder Gasumlauf in dem betreffenden Elektrodenabschnitt verhindert, so daß alle Punkte dieses Elektrodenabschnittes in ständiger Berührung mit der stromübertragenden Fläche bleiben. Zwischen der Elektrode, die außerordentlich hohe Temperaturen annimmt, und dem gekühlten Metallring für den Strom verbleibt eine kohlenartige Substanz, die eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit besitzt. Durch diese Vorteile wird der unter Umständen erforderliche Verschluß des Ofens erleichtert und jeder Stromverlust, der durch ungenügenden Kontakt auftreten kann, vermieden. Schließlich wird noch jeder Wärmeverlust der Elektrode verhindert.

Zum Verschieben der Elektrode selbst ist ein Abheben des oberen Druckringes erforderlich, durch welchen die Anthrazitkörner zusamrriengepreßt werden. Hierbei geht ein beträchtlicher Teil dieser Anthrazitkörner verloren. Da also der Druckring unbedingt abgenommen werden muß, wird die Betriebszeit des Ofens um die zum Ersatz der Körner und zum Abnehmen des Druckringes nötige Zeit verringert.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung für den Ringraum, welcher vorher durch die Anthrazitkörnchen ausgefüllt war, eine halbflüssige Masse benutzt, die so lange flüssig ist, bis sie in den Ringraum hineindringt. Die Verfestigung dieses Stoffes geschieht unter Wärme- und anderen Einwirkungen mit Hilfe des elektrischen Stromes und durch die Zusatzwirkung einer Absorption nach Art eines Saugstoffes mit der porösen Kohlenmasse, wenn es sich um eine Elektrode handelt, die keine vollkommen dichte metallische Umhüllung besitzt.

Zu diesem Zweck wird eine fettartig schmierfähige, leitende halbfeste Masse benutzt, die dadurch erzielt wird, daß man beispielsweise amorphe Kohle oder Graphit mit einem Bindemittel, wie Zucker und Wasser, mischt, so daß leitende Eigenschaften auch beim Erwärmen der Masse verbleiben. An Stelle von Kohle oder Graphit können beispielsweise auch metallische Körper Anwendung finden, die zweckmäßig

fein pulverisiert und mit geeigneten Flüssigkeiten oder sonstigen Bindestoffen durchsetzt werden.

Eine solche Mischung besteht z. B. aus:

Pulver einer leitenden Kohle, das durch ein Sieb von 200 getrieben ist, 450 Teile, Zucker 200 Teile, Wasser 350 Teile.

Diese Mischung bewahrt ihre fettartige bzw. schmierfähige Beschaffenheit, solange das Wasser nicht in beträchtlichem Maße verlorengeht, d. h. solange es nicht in den Ringraum zwischen Elektrode und Zufuhrring eindringt. Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen

Fig. ι einen Längsschnitt nach Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Stromzuführungseinrichtung,

Fig. 3 einen Teil des Längsschnitts in vergrößertem Maßstabe,

Fig. 4 bis 7 weitere Ausführungsformen. Die Stromzuführungseinrichtung nach Fig. 1 bis 3 findet ihre Anwendung bei halbfesten Elektroden an geschlossenen elektrischen Öfen. Hierbei wird die leitende halbflüssige Masse 1 unter Druck durch waagerechte Röhrchen 2 in die Verteilungsrohre 3 eingeführt, welche im festen, durch umlaufendes Wasser 5 gekühlten Stromzufuhrring 4 eingebettet sind. Diese leitende Masse breitet sich sodann durch konische Öffnungen 6 aus, welche nach Art von Ölnuten 7 in den Raum 8 zwischen der Elektrode 9 und dem Stromzufuhrring 4 münden. In den Fig. 4 und 5, von denen erstere einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 5 darstellt, ist eine Abdichtung dargestellt, wie sie für offene elektrische Öfen Anwendung findet, bei denen eine bewegliche Elektrode angewendet wird. Die halbflüssige leitende Masse dringt immer unter Druck durch die senkrechten Röhrchen 2 in den Raum zwischen der Elektrode 9 und dem Stromzufuhrring 4 ein. Die Röhrchen 2 sind in dem beweglichen Stromzufuhrring eingebettet, der seinerseits durch viele umlaufende Wasserströme 5 in an sich bekannter Weise gekühlt wird. Die Verteilung der halbflüssigen Masse geschieht in derselben Weise wie oben, jedoch ohne Verwendung von Verteilungsröhren.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7, wovon erstere einen Schnitt nach Linie VI-VI der Fig. 7 darstellt, ist eine besondere Abdichtung für Elektroden großen Durchmessers gezeigt. Man erkennt aus der Zeichnung, daß der Stromzufuhrring 4 einen oberen Teil 10 enthält, der die Einführung von Zentrierungskeilen 11 für die Elektroden gestattet. Diese Zentrierungskeile werden durch Wasserrohre 12 gekühlt und durch Schrauben 13 gehalten. Diese Keile, welche gegebenenfalls die Übertragung des Stromes sichern können, haben hauptsächlich an der Seite des Stromzufuhrringes eine prismatische Form, um einerseits die Kontaktoberfläche zu vergrößern und anderseits jede Drehung des Ringes 4 um die Elektrode 9 zu verhindern.

Bei kleinen Elektroden leichter Einstellbarkeit und wenig bemerkbarer Ausdehnung beträgt der notwendige Zwischenraum, der für die halbflüssige leitende Masse erforderlich ist, kaum mehr als 2 bis 3 mm, selbst wenn bei der Verwendung einer an sich bekannten metallischen Umhüllung für die Elektrode aus einem vollen oder praktisch vollen Blech die absorbierende Wirkung der Kohle auf das Wasser der halbflüssigen leitenden Masse unterdrückt wird. Die Ausscheidung dieses Wassers geschieht sodann nur durch die unmittelbare Wärmeeinwirkung des elektrischen Stromes.

Bei sehr großen Elektroden, welche 10 bis 12 mm Zwischenraum verlangen, kann diese einzige unmittelbare Wärmeeinrichtung nicht mit genügender Sicherheit und Raschheit erfolgen, und man muß deshalb mangels im voraus fertig gebrannter Elemente die Hüllen aus vollem oder praktisch vollem Blech, welche das Zusammenhalten der an Ort und Stelle zu brennenden oder zu karbonisierenden Elektrodenmasse bewirken, entweder durch ein an _go sich bekanntes fein gelochtes Blech oder durch ein metallisches Gewebe geeigneter Maschenbildung ersetzen. Die eine und die andere dieser Einrichtungen ermöglicht der halbflüssigen leitenden Kontaktmasse, mindestens in großem Teil das Wasser zu entziehen.

Die beschriebene Zentrierungseinrichtung 11 und die Zufuhrmittel für die Kontaktmasse kann man gegebenenfalls in der Weise unterteilen, daß aufeinanderfolgend jeweils eine Zentrierungsplatte, ein Zufuhrorgan für die leitende Kontaktmasse, eine andere Zentrierungsplatte und ein weiteres Zufuhrmittel für die leitende Masse usw. einander abwechseln.

Diese Einrichtung ist insbesondere dann vom Vorteil, wenn es sich um Elektroden handelt, die an Ort und Stelle gebrannt werden sollen und die deshalb keine Zentrierungsplatten über dem Ring tragen können, weil dieser Teil der Elektrode notwendigerweise weich bleibt, indem no er nicht der Wirkung des Stromes ausgesetzt ist. Dieser Ersatz ist nicht allein bei Elektroden mit einheitlicher Umhüllung wirksam, sondern auch bei Elektroden mit vielfachen Hüllen, beispielsweise bei runden oder vielflächigen Bündeln metallischer Hüllen, welche mit einer Masse aus Kohlenstoff oder Teer oder auch einfach mit verkokungsfähiger Kohle ausgefüllt sind oder an Ort und Stelle karbonisiert werden. Auf alle solche Fälle bezieht sich vorliegende Erfindung.
Bei Elektroden geringen Durchmessers werden

demnach durch die Erfindung folgende Vorteile erzielt:

Der Ersatz des Preßringes und seiner zur Verschiebung dienenden Hilfsmittel durch einfache Zufuhrröhren oder Verteilungseinrichtungen für die leitende Kontaktmasse bildet eine besondere Verbesserung, da dadurch eine erhöhte Wirtschaftlichkeit gegenüber der vorgeschlagenen Einrichtung erreicht wird.

In bezug auf die Gleitfähigkeit der Elektrode bildet der selbsttätige Ersatz des Verlustes von leitenden verfestigten Substanzen durch die Zufuhrröhre, welche stets in Verbindung mit einem oder mehreren Behältern stehen, die unter passendem Druck gehalten werden, eine wesentliche Verbesserung.

In bezug auf die Dichtheit bildet die sofortige Abdeckung aller Höhlungen, falls sie sich irgendwie in der verfestigten Kontaktmasse zeigen und die Möglichkeit, die öfen ohne die geringste Gefahr zu schließen, eine weitere Verbesserung. Durch diesen dichten Abschluß ist jede Explosionsgefahr, die durch Eintritt von Luft entstehen kann, verhindert, und anderseits ist auch die Vergiftungsgefahr für das Bedienungspersonal durch Entweichen schädlicher Gase oder Dämpfe vermieden.

Bei Elektroden großen Durchmessers, beispielsweise bis zu 6 m, sind gerade die beiden letzten Vorteile in vollkommenem Maße vorhanden. Sie werden in der Praxis auch noch dadurch verstärkt, daß man Stopfbüchsen bekannter Art gar nicht zu verwenden braucht.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Stromzuführung für Elektroden elektrischer öfen, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen dem zur Stromzufuhr dienenden Ring und der Elektrode mit einer fettartigen, schmierfähigen, leitenden, von der Elektrode absorbierbaren und verhärtbaren Masse ausgefüllt ist.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktmasse aus feinem Kohlepulver, Zucker und Wasser besteht.
3. 3. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktmasse unter Druck durch Röhren in den Außenring eingepreßt und durch konische Auslässe in den Spalt zwischen Elektrode und Außenring geführt wird.
4. 4. Ausführungsform nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring durch umlaufendes Wasser gekühlt ist.
5. 5. Ausführungsform nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromzufuhrring nach außen konisch ausladet und einen wassergekühlten, keilartig zulaufenden Einsatz trägt, der durch Schrauben mit dem Stromzufuhrring verbunden ist.
6. 6. Ausführungsform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz eine prismatische Form hat und sich gegen den Stromzuführungsring stützt.
7. 7. Ausführungsform nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an Ort und Stelle brennende oder karbonisierende Elektrode mit einem Blechmantel verkleidet ist.
8. 8. Ausführungsform nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechmantel aus fein perforiertem Blech oder Metallgewebe besteht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen