PL120001B1 - Process for manufacturing carbon electrodes in the place of their usenaznachenija - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia elektrod w 'miejscu ich stosowania, a zwla¬ szcza spoisóib wytwarzania elektrody weglowej w górnych czesciach elektrycznych pieców, wlacza¬ jac w to- miedzy innymi elektroMzery i piece eleiktronietailuirgiczne.Znany jest sposób wytwarzania elektrod we¬ glowych, tzw. sposób Soedeiberg'a, w którym elek¬ trode wytwarza sie bezposrednio przed jej uzy¬ ciem w piecu elektrycznym.W procesie tym wytwarza sie paste glównie z wegla., na przyklad w postaci antracytu w jednolitej mieszaninie ze spoiwem weglowodoro¬ wym na bazie smoly. Elektrody Soedeberg'a uzy- •wa sie w piecach elektrotermicznych, ale rów¬ niez jako anody w kotlach aluminiowych. Zwykle elektrody w piecach elektrotermicznych sa wy¬ posazone w oslone zuzywajaca sie z nastepu¬ jacym ku dolowi przemieszczaniem elektrody.Nowoczesne anody Soedeiberg'a jednoczesnie sa wyposazone w stala oslone przez która anoda slizga sie. W okreslonej strefie konstrukcja do¬ prowadzony jest prad elektryczny do oslony lub okladziny. Prad jest dostarczany, aby zmiekczac paste elektrodowa, aby wypalac paste elektrodo¬ wa i ponadto aby dostarczyc prad roboczy do elektrody.Stosownie do ukladu pasty elektrodowej, tem¬ peratura, której jest poddawana miesci 'sie w 10 15 25 30 2 zakresie od ©kolo 09C az do ponad 2600°C w przypadku piecy .licowych. Pasta staje sie miekka przy okolo 80°C, .a jest wypalana w tempera¬ turze 400 do 600°C. Przy tej temperaturze lotne skladniki zostaja uwolnione, a elektrodzie zostajje nadany zgr.ubny chiropowaty ksztalt przez silnie dzialajacy czynnik zmieniajacy charakterystyczne cechy fizyczne pasty.Proces jest procesem ciaglym. Elektroda, która jest otoczona rprzez oslone bedzie przesuwac sie do1 wnetrza pieca w miare jej zuzywania. Te wymagania komplikuja i podrazaja podwieszone konstrukcje i wyposazenie dfla obnizenia elektro¬ dy wraz ze skomplikowanym ukladem chlodzenia w wymaganym ofoszarze.Celem wynalazku jest ulepszienie sposobu, które bedzie eliminowac niekorzystne punkty wyzej wspomniane, co pozwala stosowac elektrode Soe- deberg'a w malych piecach lukowych.Ponadto celem wynalazku jest umozliwic sto¬ sowanie procesu Soedeberg^ w ukladach, gdzie produkt bejdziie zanieczyszczony przez metaliczny material oslony, co ma miejisce w procesach kon¬ wencjonalnych.Cele te zostaly osiagniete zgodnie z wynalaz¬ kiem przez ustalenie dwóch róznych stref w stalym procesie wytwarzania elektrod weglowych, w miejscu ich stosowania a mianowicie pierw¬ szej strefy zmiekczania i wypalania pasty elek- 120 001120 001 trodowej oraz drugiej strefy, w której prad elek¬ tryczny jest doprowadzony do elektrody.Wedlug wynalazku paste elektrodowa zmiekcza sie i wypala w oddzielnej strefie za pomoca od¬ dzielnego uchwytu- albo czlonu pierscieniowego umieszczonego wokól górnej czesci elektrody i do¬ prowadzajacego cieplo z innego zródla niz uch¬ wyt doprowadzajacy prad do elektrody w strefie, calkowitego wypalania. Urzadzenie zawieszajace moze byc umieszczone pomiedzy uchwytem lub czlonem pierscieniowym, który powoduje zmiek¬ czanie i wypalanie pasty elektrodowej a uchwy¬ tem doprowadzajacym prad roboczy.Przedmiot wynalazku jest objasniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie widok w cieciu podluz¬ nym konwencjonalnego' sposobu Soedeberg'a, a fig. 2 przedstawia schematycznie widok w pod¬ luznym cieciu sposobu wedlug wynalazku.Na figurze 1 widoczny jest konwencjonalny sposób Soedeberg^a przy zastosowaniu oslony 10 z wieloma zebrami 12 umieszczonymi w jej wne¬ trzu. Uchwyt elektrody 14, który doprowadza prad do elektrody, otacza calkowicie oslone 10.Pasta elektrodowa 16, która jest uzyskana przez zmieszanie na przylklad kalcynowanego antracytu ze smola, napelnia sie oslona 10. Jesli osiagnie ona strefe A, która znajduje sie w strefie uchwytu elektrody 14, pasta elektrodowa 16 zaczyna miek¬ nac, jesli tylko uzyska temperature okolo 80°C.Miekka pasta zeslizguje sie w dól, w kierunku dolnego konca oslony 10, a wówczas w strefie B jest poddawana temperaturze 400° do 600°C, przez co jest wypalana i wzmacnia sie pewien stopien strukturalnego ksztaltu i szorstkosc, a na koniec staje sie weglowa elektroda C, która musi miec duza wytrzymalosc mechaniczna.Ta elektroda C jest zasilana pradem z uch¬ wytu 14 poprzez oslone 10 z zeber 12. Oslona 10 której zadaniem jest zabezpieczenie elektrody C, jest równiez wprowadzana do wnetrza pieca, gdzie jest zuzywana i muisi byc odnawiana przez ob¬ nizanie jej górnej czesci, a jesli proces jest pro¬ cesem ciaglym, druga oslona jest umieszczana na jej górnej czesci, która to oslona obracajac sie obniza sie i jest sukcesywnie zuzywana.Figura 2 przedstawia w sposób schematyczny proces wedlug obecnego wynalazku. Pasta elek¬ trodowa 20 jest tu równiez otoczona przez uch¬ wyt 18, który powoduje zmiekczanie i wypala¬ nie pasty. Zmiekczanie nastepuje przy temperatu¬ rze okolo 80°C, a wypalanie przy temperaturze 400°C^600°C. Temperatury te sa uzyskiwane za pomoca oddzielnego uchwytu 18, do którego do¬ prowadzane jest cieplo, niezaleznie od energii do przeprowadzenia procesu w elektrycznym piecu.Zastosowane jest odpowiednie ogrzewanie na przylklad ogrzewanie elektryczne, indukcyjne za pomoca metalowych elementów wprowadzonych do pasty 20, nagrzewanie plomieniowe, nagrzewanie wymienne itp. Jesli pasta zostanie wypalona w strefie B, to elektroda C gotowa i z odpowied¬ nia struktura jest zasilana pradem z uchwytu 22 10 15 20 i moze wówczas odbierac i przewodzic roboczy prad elektryczny do dolnej czesci elektrycznego pieca. Uchwyt 18 moze stanowic jedna lufo wiele ruchomych sekcji, a poza tym powoduje wyta¬ pianie i wypalanie pasty. Powinien byc równiez dosc wytrzymaly, poniewaz stanowi zawieszenie dla elektrody. Zawieszenie moze ,byc równiez u- zyskane za pomoca drugiego uchwytu lub kla¬ mry 24 umieszczonej pomiedzy uchwytami 18 i 22.Oslona elektrody moze byc równiez opuszczo¬ na w tym procesie. Latwo mozna zauwazyc jak Wiele zalet wiaze sie z zastosowaniem tego spo¬ sobu a najwazniejszymi sa: — mozliwosc eliminacji zelber 12 w oslonie 10 stosowanej w konwencjonalnej technologii, co u- praiszcza oslone 10 i redukuje koszty wytwarza¬ nia, — imozliwosc eliminacji zuzywajacej sie oslo¬ ny 10 lufo pretów kontaktowych, jesli to- jest po¬ zadane.To pozwala na stosowanie elektrod wytwarza¬ nych w miejiscu ich uzycia, gdzie zanieczyszcze¬ nie przez metale z oslony jest niepozadane. 25 — lepsza kontrola nagrzewania, zmiejkczania o- raz wypalania w obrebie uchwytu 18. — lepsza kontrola pradu elektrodowego, wla¬ czajac warstwe pólzmiekczonej pasty elektrodo¬ wej, która nie przewodzi pradu elektrycznego, 30 — mozliwosc ustalenia i utrzymywania wewne¬ trznego kanalu w elektrodzie w obrebie uchwytu 18 powodujacego zmiekczenie i wypalanie, co pozwala równiez na przenikanie gazu i innych substancji przez elektrode, co bylo nieosiagalne 38 przy dotychczasowej technologii, odpowiednio do gradientów temperatury w scisle ograniczonych strefach.Oczywiscie rózne zmiany moaa byc wprowadza¬ ne do slposohu wedlug wynalazku bez wychodze- 40 nia poza zakres wynaiazlku. Uchwyt 18, 24 i 22 moga byc poprzecznie ciete, talk ze mozna miec rózne i ciagle rozlozenia dla kazdego etapu, .za¬ silanie pasta moze odbywac sie za pomoca ele¬ mentów mechanicznych, a nawet caly uklad mo- 4* ze byc stosowany w pozycji poziomej lub nie¬ liniowej.Pasta moze byc równiez doprowadzana do oslo¬ ny 10 elektrody w obrebie uchwytu 18 przez pod¬ bijarke mechaniczna. 10 Zastrzezenia patentowe S5 1. Sposób wytwarzania elektrod weglowych w miejscu ich stosowania wypalanych w piecu, w którym sa stosowane, znamienny tym, ze elek¬ trode zmiekcza sie i wypala sie w oddzielnej strecBie za pomoca uchwytu albo czlonu pierscie- 60 niowego umieszczonego wokól górnej czesci elek¬ trody i doprowadzajacego cieplo z innego zródla niz uchwyt doprowadzajacy prad do elektrody w strefie calkowitego wypalenia. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, «5 ze jako uchwyt powodujacy zmiekczanie i wy-120 001 palanie pasty elektrodowej stosuje sie uklad wy¬ brany sposród ukladów wytwarzania ciepla przez rezystencje, idukcyjnosc, ukladów zastosowania od¬ grzewania przez plomien i ulkladów wymiany cie¬ pla luto konwekcji ciepla. 3. Sposób wedlug zaistrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze urzadzenie zawiaszeniowe umieszcza sie pomiedzy uchwytem albo czlonem pierscieniowym a uchwytem doprowadzajacym prad. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze formuje sie wewnatrz elektrody kanal dla 10 6 doprowadzania materialu wsadu, zwlaszcza drob¬ nych skladników do pieca. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do uchwytu allbo czlonu pierscieniowego slpel- niajacego role trwalej obudowy wprowadza sie paste elelktrodowa. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze eilektrody wprowadza sie do wnetrza pieca w pozycji pochylej lub poeiiomej. 7. Sposób wedlug zastrz, 5, znamienny tym, ze stosuje sie oslone lub okladzine elektrody.FIG.1 cl o oj . ¦ o ,¦ mim \~D : • O:: ¦¦: 12 FIG.2 20 *1 ii ci V 22 '¦' .• . o ' ¦ *'.*¦'•• " |,-.V \'o : , o . o. 0.' *¦' ¦' ID J7I PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.