Wynalazek dotyczy wyrobu elektrod, uzywanych do pieców elektrycznych lub jako anody i katody do róznych elek¬ trolitycznych celów, których glównym skladowym czynnikiem jest weglik.Sposób polega w ogólnosci na spo- zytkowywaniu do wyrobu tego rodzaju elektrod cial, zawierajacych weglik przy uzyciu cieplika, wytwarzanego przez sa¬ me elektrody, przy przepuszczaniu przez nie pradu elektrycznego. W ogólnosci wyrabia sie elektrody do wyzej wspo¬ mnianych celów z antracytu, oczyszczo¬ nego grafitu, koksu naftowego (ropnego) lub innych cial zawierajacych wegiel.Ciala takie ubija sie w formach z jakims srodkiem kleistym, np. smola sama lub w polaczeniu z pakiem, poczem wypala sie je w piecach, ogrzewanych weglem, dopóki sie cialo wiazace nie skoksuje..Próbowano równiez dokonywac wypala¬ nia w piecach elektrycznych, znaleziono jednak, iz sposób ten w najwiekszej ilosci wypadków, wypada zbyt kosztow¬ nie. Otóz okazuje sie, ze mozna w tani sposób korzystac z pradu do wyrobu tego rodzaju elektrod, stosujac odpo¬ wiednie bardzo proste urzadzenia.Surowa mieszanina do wyrobu elek¬ trod jest dla pradu zlym przewodnikiem, poniewaz cialo laczace, otaczajace drob¬ ne czastki zawierajacego weglik ciala, nie przewodzi elektrycznosci. Z chwila jednak ulotnienia sie oleistych skladni-ków staje sie elektroda lepszym prze¬ wodnikiem. Zdolnosc przewodzenia nie- wypalonej elektrody zalezy naturalnie od gatunku i rodzaju zawierajacego we¬ glik materjalu, z jakiego jest sporzadzo¬ na. Elektroda z ziarn róznej wielkosci dobrego przewodnika, jak np. grafit, przewodzic bedzie prad w stanie nie- wypalonym znacznie lepiej, niz takaz z innego ciala weglowego. Przewaznie przewodnosc bywa 10000 razy gorsza od elektrody gotowej.W mysl niniejszego wynalazku usuwa sie te trudnosc przez wlaczenie we¬ wnatrz lub obok wypalanej elektrody do¬ brego przewodnika, rozgrzewanego pra¬ dem, a cieplo wywolane oporem zuzyt- kowywa sie do wypalania. Przewodni¬ kiem takim moze byc albo cienki trzpien metalowy lub tez gotowa wypalona juz elektroda. Najbardziej celowem jest po¬ silkowac sie w tym celu jednym lub kil¬ koma zelaznemi trzpieniami, wpuszcza- nemi w elektrode.W patencie wydanym na panstwo Niemieckie za Nr. 248082, znajdujemy wprawdzie opis elektrod weglowych, zawierajacych metalowe wkladki. Ma to wplywac na lepsza przewodnosc w pie¬ cach elektrycznych, w których rozpada¬ jace sie elektrody ustepuja swój metal innym metalom, tworzac splawy. O spo¬ sobie wyrobu takich elektrod patent nie wspomina ani slowa, maja one zatem najwidoczniej powstawac w znany do¬ tychczas sposób i nie na tern polegac ma ich nowosc zastosowania.Przy nowym sposobie wyrobu wklad¬ ka metalowa sluzy jedynie do zapoczat¬ kowania procesu wypalania dzieki wy¬ wolanemu w niej oraz w surowej masie za posrednictwem pradu ciepla. Mozna ja zastapic jakimkolwiek innym prze¬ wodnikiem np. cienka elektroda weglo¬ wa, ewentualnie wytopic ja w czasie wypalania lub po skonczonem wypalaniu.Jak widac z nizej przytoczonych przykladów, pomysl ten moze znalezc nader róznorodne zastosowanie. Wypa¬ lanie odbywac sie moze vy specjalnym piecu elektrycznym albo tez w tym sa¬ mym do którego elektrody sa przezna¬ czone, sluzac jako przewodniki, dopro¬ wadzajace prad potrzebny do topienia lub podobnych celów.Przedewszystkiem opiszemy sposób wyrobu elektrod do uzycia w mysl no¬ wej zasady.Jako surowca (materjalu surowego) uzywa sie przewaznie mieszaniny mielo¬ nego grafitu lub antracytu ze smola i pa¬ kiem. Mieszanine ubija sie w celu na¬ dania jej pozadanej postaci w zelaznych formach. Wymiary tych ostatnich wy¬ nosic moga np. mniej wiecej 300X350X X2000 m-m. W czasie ubijania umoco- wywa sie na dnie elektrody cienki ze¬ lazny trzpien o mniej wiecej 10 mm srednicy i posiadajacy dlugosc elektro¬ dy. Po skonczeniu ubijania przechodzi ten trzpien przez srodek lub blisko srodka, tworzac cos w rodzaju t. z. „du¬ szy". Elektroda jest teraz gotowa do wypalania. Piec sklada sie poprostu z komory o trzech scianach z cegly i czwartej, utworzonej przez zelazna plyte, dajaca sie latwo zakladac lub usu¬ wac. Do pieca wklada sie jednoczesnie okolo 20 elektrod w ten sposób, ze prad oplywa je kolejno. Pierwsza z nich umieszczona jest na bloku weglowym, polaczonym z jednym biegunem 400 ki- lowatowego transformatora. Do górne¬ go konca tejze elektrody przytwierdza sie krótki kawalek dobrze przewodzacej grafitowej lub weglowej elektrody, prze¬ wodzacej prad do górnego konca na¬ stepnej elektrody. Dolny koniec tejze spoczywa na innym kawalku dobrze przewodzacej elektrody, o który opiera sie równiez trzecia elektroda i t. d., az do dwudziestej, polaczonej z drugim — 2 —biegunem transformatora, którego na- . piecie daje sie regulowac miedzy 220 — 110 V. Szczeliny miedzy elektrodami wypelnia sie mialkim piaskiem lub mial¬ kim weglem drzewnym. Po wlaczeniu pradu o 200 V napiecia, wykazuje ampe¬ romierz okolo 800 Amp. W czasie pierwszych kilku minut natezenie pradu zmniejszy sie, poniewaz wzrasta opór nagrzewajacych sie trzpieni zelaznych, podniesie sie ono jednak nastepnie w miare wypalania elektrod, trwajacego 24 — 36 godzin do 2500 lub 3000 Amp.Wypalanie zaczyna sie naturalnie od srodka t. j. od trzpieni zelaznych. Po uplywie tego czasu wypalanie jest ukon¬ czone, a wysokosc napiecia wynosi oko¬ lo 6 V na elektrode przy 3000 Amp. nate¬ zenia. Dadza sie równiez zastosowac transformatory o niedajacem sie regulo¬ wac napieciu; proces wypalania bedzie wtedy przewleklejszy. Elektrodom po¬ zwala sie ostygnac w piecu, co trwa równiez okolo 36 godzin.Przy zastosowaniu elektrod bez ze¬ laznego rdzenia, natezenie pradu przy zachowaniu tych samych warunków, wy¬ nosiloby mniej wiecej 1 Amp. Rozgrza¬ nie elektrod nie mialoby miejsca nawet w razie przepuszczania pradu calemi ty¬ godniami. W raziet koniecznosci wypa¬ lania elektrod w wysokiej temperaturze, np. 1500—1600°, wytapia sie rdzen zela¬ zny, sama zas elektroda odgrywa pod¬ czas reszty czasu wypalania role prze¬ wodnika. W ogólnosci jednak stosowa¬ nie tak wysokich temperatur nie jest ko¬ niecznem, rdzen wiec zelazny pozostaje na swojem miejscu.Inna metoda pracy bedzie zastoso¬ wanie gotowych wypalonych juz elektrod w celu zapoczatkowania wypalania, w tym jednak wypadku uklad elektrod bedzie inny, gdy piec pozostanie bez zmiany.Surowe i wypalone elektrody uklada sie obok siebie kolejno tak, by zawsze dól jednej laczyl sie z góra drugiej zapomo- ca dobrego przewodnika. Prad przepty- wa poczatkowo tylko przez wypalone elektrody, wytworzone cieplo wypala przylegle strony elektrod surowych, któ¬ re, stajac sie stopniowo przewodnikami, zaczynaja prad przepuszczac. Pod ko¬ niec procesu liczba amperów na cm2, przeplywajaca przez dawniej wypalone elektrody zrówna sie z natezeniem, z ja¬ kiem prad obiega nowo wypalane.Do wielu metalurgicznych celów po¬ trzeba elektrod znacznej dlugosci. Duzo jednak trudnosci przedstawia umieszcze¬ nie w srodku pieców hutniczych (wiel¬ kich pieców) dotychczasowych elektrod dwumetrowej dlugosci z latwTo oblamu- jacemi sie zakonczeniami. Nowy spo¬ sób wypalania umozliwia wyrabianie elektrod stale u góry pieca.Fig. 1 rysunku wyobraza zwykly elek¬ tryczny piec górniczy do zelaznego su¬ rowca. Elektroda znacznej dlugosci zwie¬ sza sie posrodku otoczona ruda oraz srodkiem redukcyjnym. Lej 1 napelnia sie mieszanina smoly, koksu i antracytu, poczem ubija sie te mase wokól jedne¬ go- lub kilku rdzeni zelaznych 2. Prad do pieca doprowadza sie poprzez jeden lub kilka z tych trzpieni zelaznych. Po¬ wierzchnie trzpieni moga byc szorstkie lub zaopatrzone w wyboiste zgrubienia,, aby zapobiec obsuwaniu sie masy. Po¬ niewaz elektroda w tym stanie jest .zlym przewodnikiem, przeto w zimnej czesci prad plynac bedziet wylacznie poprzez jej zelazny rdzen. Dzieki powstalemu w nim goracu, jak równiez goracu ogni¬ ska wypala sie jednak elektroda stopnio¬ wo i zaczyna przewodzic. Wpoblizu strefy (warstwy rudy w piecu) wzrasta temperatura elektrody tak dalece, ze wy¬ tapia sie zawarte w niej zelazo, a prad przechodzi przez sama elektrode. Rdzen metalowy nie koniecznie musi byc zela¬ znym, znalezc tu moze zastosowanie ja- — 3 —kikolwiek metal topiacy sie przy tempe¬ raturze wyzszej, niz ta, przy której ma¬ sa elektrody staje sie dobrym przewod¬ nikiem i nabiera dostatecznej spoistosci.Rodzaj tego metalu wybiera sie stosownie do otrzymywanego stopu w piecu., W ten sposób daja sie wyrabiac elektrody do¬ wolnej dlugosci bezposrednio w piecu, w któ^m znajduja zastosowanie.•W przytoczonym przykladzie dopro¬ wadza sie prad do pieca jedynie za po¬ srednictwem zelaznego trzpienia, które¬ go przekrój musi byc tedy dostatecznie duzym, by mógl on przewodzic caly prad- Mozna jednak wypalac elektrode przy pomocy jedynie czesci pradu, potrzebne¬ go do procesu topienia. W tym wypad¬ ku przekrój trzpienia moze byc mniejszy.Wykazuje to fig. 2. Dolna czesc elektro¬ dy jest juz wypalona i zwiesza sie na odpowiedniej oprawie 2. Ta ostatnia przewodzi np. prad o natezeniu 18000Amp.Ponad oprawa wytwarza sie nowa kondy¬ gnacje elektrody, utlaczajac odpowiednia mase dokola zelaznego rdzenia. Wystar¬ cza tutaj podlug prawa Joule'a 2000 Amp. w celu rozgrzania trzpienia i powolnego wypalenia elektrody. Gdy czesc 1 elek¬ trody staje sie zbyt krótka, posuwa sie oprawe 2 wgóre, nasuwajac ja na czesc 3, poczem nadbudowywa sie no- ?wa kondygnacje. Potrzebne do wypala¬ nia górnej czesci 2000 Amp. otrzymuje sie za posrednictwem specjalnego trans¬ formatora o nizszem napieciu, dajacem sie regulowac. PL