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Publication number: DEE0005348MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 17. April 1952 Bekanntgemacht am 16. August 1956Registration date: April 17, 1952. Advertised on August 16, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Es sind bereits besondere Ausführungen von Söderberg-Elektroden, für Aluminiumöfen bekannt, deren. Merkmal darin besteht, daß der elektrische Strom mit Hilfe von vertikalen, in die Elektrode von oben hineinragenden Kontaktbolzen zugeführt wird. Diese Bolzen müssen von Zeit zu Zeit aus der Elektrode herausgezogen werden, wenn diese weitgehend abgebrannt ist, und zwar bevor die Elektroden mit ihrem unteren Ende mit dem ίο Kryolitbad im Ofen in Berührung kommen. Die Kontaktbolzen werden nach dem Herausziehen wieder in einen gleichen Hohlraum, jedoch, in höherer Lage eingesetzt und mit Hilfe einer bestimmten Menge in den. Hohlraum eingeführter Elektrodenmasse in der Elektrode festgebacken. Diese Elektrodenmasse umschließt dann, den, unteren Teil des Bolzens und stellt die elektrische Verbindung zwischen der Elektrode und dem Kontaktbolzen dar.There are already special versions of Söderberg electrodes, known for aluminum ovens, whose. Characteristic is that the electric current, with the help of vertical, enters the electrode from above protruding contact bolts is fed. These bolts need to be removed from time to time removed from the electrode when it is largely burned out, before the The lower end of the electrodes comes into contact with the ίο cryolite bath in the oven. the After being pulled out, contact bolts are put back into the same cavity, but in used higher position and with the help of a certain Amount in the. Baked cavity of introduced electrode mass in the electrode. This electrode mass then encloses the lower part of the bolt and establishes the electrical connection between the electrode and the contact pin.

Wie sieb im praktischen Gebrauch erwiesen hat, bietet diese Ausführung große Vorteile; sie hat demgemäß in der Alumrmumindiistrie bereits ausgedehnte Anwendung gefunden, jedoch weist, sie noch den Nachteil auf, daß man die Kontaktbolzen jedesmal, wenn sie wieder in einer höheren, Ltage angeordnet werden sollen, ganz aus der Elektrode herausziehen, muß. Hierbei ist nicht zu vermeiden, daß ziemlich viel Teerdampf durch, die HohlräumeAs has been shown in practical use, this design offers great advantages; accordingly it has already expanded in the aluminum industry Found application, however, it still has the disadvantage that the contact pins every time they are to be placed in a higher position, completely out of the electrode pull out, must. It is inevitable that quite a bit of tar vapor through the cavities

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an der Oberfläche der Elektrode entweicht, was insbesondere dann erfolgt, wenn rohe Elektrodenmasse nachgefüllt wird. Zwar stört dieTeerdampfentwicklung nur wenig, wenn es. sich um einen einzelnen Ofen handelt, jedoch wirkt sie sehr belästigend, wenn in einem großen Werk eine lange Reihe von öfen in einer Halle arbeiten. Man muß dann, Vorkehrungen treffen, um die Teerdämpfe zu sammeln , und abzusaugen, was aber deshalb¹ schwierig ist,escapes at the surface of the electrode, which occurs in particular when raw electrode material is refilled. Admittedly, the development of tar fumes only slightly disturbs when it does. It is a single oven, but it is very annoying when a long line of ovens are working in a hall in a large plant. One must then, take precautions to collect the tar fumes and suck it off, which is therefore ¹ difficult,

ίο weil man zum Zweck der Handhabung der Kontaktbolzen zu diesen freien Zutritt haben muß.ίο because one for the purpose of handling the contact stud must have free access to them.

Um diesem Nachteil zu begegnen, wird vorgeschlagen, an sich bekannte, mindestens in ihrem Unterteil konisch ausgebildete Kontaktbolzen, zu verwenden und diese gemäß der Erfindung beim Verstellen so weit'.'.aus der Elektrode herauszuheben, daß zwischen' der .Elektrode und dem konischen Unterteil des Bolzens ein Ringraum entsteht, durch den das Nachfließen von Elektrodenmasse in den vom Bolzen verlassenen Raum möglich ist,To counter this disadvantage, it is proposed that known per se, at least in their Lower part conically shaped contact pins to be used and this according to the invention at Adjust so far '.'. To lift out of the electrode, that between 'the .electrode and the conical The lower part of the bolt creates an annular space through which the electrode mass can flow into the space left by the bolt is possible,

Es sind zwar an ihrem unteren Ende zugespitzte Kontaktbolzen bekannt, ihre Verwendung in der gemäß der Erfindung beschriebenen Weise ist jedoch nicht vorbekannt. Diese Ausbildung der Elektroden hatte jedoch bei früheren Ausführungen keine besondere Bedeutung.There are tapered contact pins known at their lower end, their use in the according to the invention described manner is not previously known. This formation of the electrodes however, had no special meaning in earlier statements.

Der Bolzen kann entweder selbst konisch sein oder mit einem hohlen oder massiven Konus aus Stahl, Gußeisen oder anderem Material an seinem Unterteil versehen, sein.The bolt can either be conical itself or with a hollow or solid cone Steel, cast iron or other material provided on its lower part, be.

Der Ringraum, der durch das Hochstellen des Bolzens entsteht, kann je nach der Konsistenz der Masse verschieden weit gehalten werden. Falls die rohe Masse sehr leichtflüssig ist, genügt ein, Abstand zwischen Bolzen und Elektrode von. nur etwa I¹A cm, wohingegen eine mehr zähflüssige Masse einen Abstand von etwa 3 V2 bis 4 cm erfordert.The annular space that is created by raising the bolt can be kept differently wide depending on the consistency of the mass. If the raw material is very fluid, a distance between the bolt and the electrode of. only about I ¹ A cm, whereas a more viscous mass requires a distance of about 3 ½ to 4 cm.

Die Konizität, des Bolzens soll so< bemessen, sein, daß die Masse frei in den Hohlraum durch den Ringraum hinabfließen kann, wenn der Bolzen, in seine Ausgangslage gehoben wird. Im allgemeinen genügt eine Konizität von 1 : 3 bis 1 :24; überdies wird die Konizität außer von der Konsistenz der Masse auch bestimmt von dem Abstand der Ausgangslage des Bolzens- und, dessen Endlage.The conicity of the bolt should be so that the mass can flow freely down into the cavity through the annulus when the bolt, in its starting position is raised. In general, a taper of 1: 3 to 1:24 is sufficient; moreover the conicity is determined not only by the consistency of the mass but also by the distance from the starting position of the bolt and its end position.

In Fig. ι ist ein konischer Bolzen, dargestellt in dem Zeitpunkt, in dem er in seine Ausgangslage angehoben ist. Die Fig. 1 stellt einen Schnitt durch die fertiggebaekene Masse 1 dar. 2 ist die rohe, flüssige Masse, die den Ringraum um den Kontaktbolzen nach dessen-Anheben und auch den. Hohlraum 4 noch nicht gefüllt hat.In Fig. Ι is a conical bolt, shown in the point in time at which it is raised to its starting position. Fig. 1 represents a section through the ready-baked mass 1. 2 is the raw, liquid mass that forms the annular space around the contact pin after it has been lifted and also the. cavity 4 has not yet filled.

Wenn das Anheben-des Kontaktbolzens 3 bei der in Fig. ι gezeigten, Äusführungsform des Bolzens verhältnismäßig langsam erfolgt, wird die rohe, flüssige Masse 2 alsbald die unteren. Teile des Kontaktbolzens umschließen und in den Hohlraum 4 hinabfließen, ohne daß es zu einer merklichen, Teerdampfentwicklung kommt.' ' ,If the lifting of the contact pin 3 at the In Fig. ι shown, the embodiment of the bolt takes place relatively slowly, the raw, liquid mass 2 soon the lower. Parts of the Enclose the contact pin and flow down into the cavity 4 without there being any noticeable development of tar vapor comes.' ',

Für eine rasche "BedienungSWeise ist jedoch eine Bolzenausgestaltung gemäß Fig. 2 vorzuziehen, Die Fig. 2 zeigt ebenfalls einen Schnitt durch einen anders gestalteten Kontaktbolzen und die Elektrode, wobei dieser Kontaktbolzen,, sich gleichfalls in Ausgangsstellung befindet. Diese Ausführung gestattet es, die Kontaktbolzen besonders schnell anzuheben, ohne Rücksicht auf die vorliegende Viskosität der Elektrodenmasse, die daraufhin ihrem derzeitigen Zustand entsprechend mehr oder weniger schnell nachfließen kann, ohne daß hierbei die Gefahr besteht, daß etwa infolge trägeren, Durchflusses der Elektrodenmasse, die Abdichtung^! zwischen dem entstandenen Hohlraum und der äußeren Umgebung gefährdet wird. Sie ist, dabei in jedem Falle gewährleistet. Die Besonderheit des Bolzens besteht: darin, daß der Bolzen 5 nur in seinem unteren Teil konisch gestaltet ist und im Anschluß an den, konischen Teil. von einem Hohlzylinder 6 umgeben, ist, der mit dem Kontaktbolzen elektrisch gut verbunden-ist. ...For rapid "Operating procedure, however, is a pin configuration according to FIG. Preferable 2, Fig. 2 also shows a section through a differently shaped stud and the electrode, said contact pin is located ,, also in the starting position. This configuration allows the contact pin particularly quickly, regardless of the existing viscosity of the electrode mass, which can then flow more or less quickly according to its current state, without the risk of the sealing ^! between the resulting cavity and The peculiarity of the bolt consists in the fact that the bolt 5 is only conical in its lower part and is surrounded by a hollow cylinder 6 in connection with the conical part. which is electrically well connected to the contact pin. ...

Die Länge des konischen Teils des Bolzens 5 kann verschieden gehalten werden und z. B. etwa 25 cm. betragen. Der den Bolzen umgebende Hohlzylinder muß sich von der breitesten, Stelle des Konus über die Elektrodenoberfläche erstrecken. Der Durchmesser des Hohlzylinders muß größer sein als der des Bolzens selbst, so- daß beim Anheben des Bolzens mit dem Zylinder ein Ringraum bzw. ein Hohlraum entsteht, durch den die flüssige Masse oberhalb der gebackenen Elektrode in den _go durch das Hochlagern des Bolzens entstehenden Raum hinabfließt. Wie bei dem konischen Bolzen gemäß Fig. 1 kann der Abstand zwischen dem festgebackenen Teil der Elektrode und dem Konus 1¹A bis 3V2 bis 4 cm betragen. Wenn ein solcher _g5 Bolzen so weit herausgezogen wird, daß rohe Masse herabfließen kann und den Hohlraum 4 ausfüllt, wird bald wieder eine gute elektrische Verbindung zwischen! der Elektrode und dem Bolzen entstehen, wobei die starke Erhitzung des konischen Teilst des Bolzens mitwirkt.The length of the conical part of the bolt 5 can be kept different and z. B. about 25 cm. be. The hollow cylinder surrounding the bolt must extend from the widest point of the cone over the electrode surface. The diameter of the hollow cylinder must be greater than that of the pin itself, so-that arises during the lifting of the pin with the cylinder an annular chamber or a cavity through which the liquid mass above the baked electrode into the resulting _go through the high-bearings of the bolt room flows down. As with the conical bolt according to FIG. 1, the distance between the firmly baked part of the electrode and the cone 1 can be ¹ A to 3V2 to 4 cm. If such a _g5 bolt is pulled out so far that raw material can flow down and fill the cavity 4, a good electrical connection between! the electrode and the bolt arise, whereby the strong heating of the conical part of the bolt contributes.

Natürlich muß man sowohl bei der Ausführungsform nach Fig. 1 als auch bei der nach Fig. 2 dafür sorgen, daß sich eine genügende Menge flüssiger Masse oberhalb der Elektrode befindet, damit das Ausfüllen der Hohlräume von selbst erfolgt und gleichzeitig die Masseschicht ein anhaltendes Abrauchen von Teerdämpfen aus dem Innern der Elektrode verhindert.Of course, you have to do this in both the embodiment of FIG. 1 and that of FIG ensure that there is a sufficient amount of liquid above the electrode so that the Filling of the cavities takes place by itself and at the same time the mass layer is a persistent smoke of tar vapors from inside the electrode.

Eine weitere Abwandlung des Betriebes einer no Söderberg-Elektrode mit einem konisch gestalteten Kontaktbolzen besteht darin, daß nicht die gesamte Oberfläche des festgebackenen Teils der Söderberg-Elektrode mit flüssiger Masse bedeckt ist, sondern nur ein in unmittelbarer Umgebung des Bolzens nj befindlicher Teil. Dies wird gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch bewirkt, daß der konische Bolzen mit einem trichterförmigen Kragen umgeben ist, der jeweils vor dem Hochstellen' des Bolzens aufgesetzt und mit flüssiger Masse gefüllt wird.Another modification of the operation of a no Söderberg electrode with a conically shaped contact pin consists in the fact that not the entire The surface of the firmly baked part of the Söderberg electrode is covered with liquid mass, but rather only a part located in the immediate vicinity of the bolt nj. This will be done according to the further Formation of the invention causes the conical bolt with a funnel-shaped Collar is surrounded, each of which is put on before raising the bolt and with liquid Mass is filled.

In Fig. 3 ist im Schnitt eine solche Anordnung dargestellt. Der in der Ausgangslage befindliche konische Bolzen, 3, der gerade angehoben worden ist, hat in der festgebackenen. Elektrodenmasse ι den Hohlraum und Ringraum 4 ■ hinter-In Fig. 3 such an arrangement is shown in section. The one in the starting position conical bolt, 3, which has just been lifted, has stuck in the. Electrode ground ι the cavity and annulus 4 ■ behind

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lassen. In dem auf die Oberfläche der Elektrode um den Bolzen aufgesetzten trichterförmigen Kragen; 7 befindet sich die Masse 8, die dazu bestimmt ist, den Raum 4 auszufüllen. Als Masse 8 kann die gewöhnliche Elektrodenmasse oder eine spezielle Masse gegebenenfalls· in Brikettform verwendet werden. Wenn diese Masse beim Hochstellen des Bolzens mit dessen glühendem Teil in Berührung kommt, schmilzt sie und füllt den Hohlraum 4 aus. Selbstverständlich muß bei dieser Ausführungsweise der Ofenbetrieb so geregelt sein, daß die Elektrodenmasse im Oberteil der Elektrode ι so· fest ist, daß sie nicht in den vom Bolzen zurückgelassenen Raum 4 fließt, wenn dieser in seine Ausgangslage gehoben wird.leave. In the funnel-shaped one placed on the surface of the electrode around the bolt Collar; 7 is the mass 8, which is intended to fill the space 4. As mass 8 the usual electrode mass or a special mass can optionally be used in briquette form will. If this mass when turning the bolt up with its glowing part in When it comes into contact, it melts and fills the cavity 4 off. Of course, with this design, the furnace operation must be regulated in such a way that that the electrode mass in the upper part of the electrode is so firm that it does not penetrate into that of the bolt Space 4 left behind flows when it is lifted into its starting position.

Selbstverständlich kann an Stelle eines einfachen konischen Bolzens, wie er in der Fig. 3 und auch Fig. ι gezeigt ist, auch ein. nur in seinem Unterteil konischer Bolzen, der mit einem Hohlzylinder 5 verbunden ist, wie er in, Fig. 2 gezeigt ist, verwendet werden,; nur muß dann der Bolzen so¹ weit angehoben werden, daß die Unterkante des Hohlzylinders höher gehoben, wird als die Oberkante der festgebackenen Elektrode.Of course, instead of a simple conical bolt, as shown in FIG. 3 and also FIG. conical bolts connected to a hollow cylinder 5 as shown in FIG. 2 are used only in its lower part; only the bolt so ¹ must be raised far enough that the lower edge of the hollow cylinder lifted higher, than the upper edge of the fixed baked electrode.

Durch den erfindungsgemäßen Betrieb von Öfen mit Söderberg-Elektroden kann die Hubhöhe des Bolzens mit großer Genauigkeit eingestellt werden, und man erhält auf diese Weise eine gute Kontrolle über die Lage und elektrische Wirkungsweise der Bolzen. Es. ist nunmehr unnötig, den Bolzen zuerst ganz aus seinem Sitz herauszuziehen, um dann rohe Masse in den Hohlraum einzubringen und anschließend den Bolzen wieder abzusenken. Mithin kann der Arbeitsvorgang beim Regulieren des Bolzens sehr viel schneller als bei den früher angewendeten Methoden erfolgen.By operating furnaces with Söderberg electrodes according to the invention, the lifting height of the Bolt can be adjusted with great accuracy, and in this way good control is obtained on the position and electrical mode of operation of the bolts. It. is now unnecessary, the First pull the bolt completely out of its seat, in order to then introduce raw material into the cavity and then lower the bolt again. Hence, the work process when regulating of the bolt can be done much faster than with the methods previously used.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Method of operating electrical Melting furnace with self-baking electrodes, to which the power is fed through into the electrode vertically introduced contact bolts with a conical shape at the bottom are made, characterized in that that the contact pins are lifted so far out of the electrode during adjustment be that between the electrode and the conical lower part of the bolt such Annular space is created that the flow of electrode mass into, the one left by the bolt Space is possible. ■

2. The method according to claim 1, characterized in, that fresh electrode mass in one to each one to be lifted out Filled with a contact bolt, a funnel-shaped collar that can be attached and removed again of which the electrode mass is in, the one created when the bolt was lifted Annular space can flow down.

Considered publications:
Swiss patents, No. 78851,
217682.

1 sheet of drawings