Verfahren zur Herstellung von selbstbackenden Elektroden. Es gibt Elektroden, die während ihrer Benützung im elektrischen Schmelzofen ge backen werden, sogenannte selbstbackende Elektroden. Mit diesen benutzt man für of fene elektrische Ofen wassergekühlte Elek- trödenfassungen, die gewöhnlich an der Elek trode so nahe an der Beschickung, wie aus praktischen Gründen ratsam ist, angebracht werden. Das Backen der Elektrode findet wesentlich mittelst -#Värine vom Ofenkrater statt -und schreitet aufwärts in der Elektrode, in dem Masse, wie diese durch die Fassung gesenkt wird, um den Elektrodenverbrauch im Ofen zu ersetzen.
Um die Elektrodenfassung gegen die starke Hitze, die über dem Ofen herrscht, und gegen Stichflammen zu schützen, hat man die Fassung im allgemeinen mit reich licher Wasserkühlung versehen.
Die wassergekühlte Fassung zieht bedeu tende Wärmemengen von der Elektrode weg, und die Kühlwirkung der Fassung übt des halb einen ganz bestimmten Einfluss auf das Vorschreiten des Backvorganges aus. Die bisher angewandten Fassungen haben Kon taktstücke mit bedeutend grösseren Kontakt flächen an, der Elektrode als für den Strom übergang erforderlich ist, weil die Kontakte gegen einen noch nicht gebackenen weichen Teil der Elektrode drücken und so ihre gro ssen Kontaktflächen eine zu weitgehende De- formierun- des weichen Teils der Elektrode vermeiden sollen.
Bei den bisherigen Aus- führun-sformen haben so etwa<B>85</B> bis<B>90</B> der Elektrodenoberfläche im Fassungsgebiet mit wassergekühltem Metall direkten Kon takt gehabt. Die Folge davon ist, dass das Fortschreiten des Backvorganges nach oben am untern Ende der Fassung gehindert ist, so dass die Fassung um einen Teil der Elek trode greift, der noch nicht ausreichend ge backen ist, um eine zuverlässige Aufhängung ohne besondere Massregeln zu bewirken, und auch nicht ausreichende LeitfAigkeit hat, um den Strom von der Fassung bis an den gebackenen, Teil der Elektrode in ökonomi scher 'Weise leiten zu können.
Besonders ist dies der Fall nach jeder Verschiebung der Elektrode in der Fassung, da verhältnismässig wenig gebackene<B>Ei</B> lektrodenmasse unter die Elektrodenklemmen gelangt. Um eine zu verlässigere Aufhäugung der Elektrode zu erreichen, hat man einen metallischen Elek- trodenmantel angeordnet, der mit radial an- crebrachten Rippen versehen ist, die in die Elektrodenmasse hinein(rreifen und an wel chen die Elektrodenmasse so fest hält.
Diese Rippen spielen eine wesentliche Rolle sowohl in mechanischer wie elektrischer Hinsicht und müssen deshalb sorgfältig ausgeführt werden. So muss man dafür sorgen, dass die Rippen miteinander in guten elektrischen und mechanischen Kontakt gebracht werden, zum Beispiel durch Schweissen (siehe<B>D.</B> R. P. Nr. <B>407561).</B> Das bewirkt besondere Mehr kosten bei der bisherigen Ausführungsform von Elektroden für offene Ofen.
Es ist auch schon bekannt, Rippen zu vermeiden (siehe schweiz. Patent Nr. <B>90017),</B> indem man die Fassung an einem vollkommen gebackenen Teil der Elektrode anbringt. Um dies bei offenen Ofen durchzuführen, muss das Vorsclireiten durch die Fassung hinauf gestattet werden. Bei -vielen Ausführungs formen muss man dann eine Fassung anwen den, die nicht gekühlt ist und deren. starkes Warmwerden zulässig ist. Dies führt aber in vielen Fällen ein Risiko herbei und bereitet besonders wegen Luftzehrung der Elektrode Schwierigkeiten.
Man könnte auch eine nicht gekühlte oder warmwerdende Fassung in Verbindung mit einer mit Mantel verseheilen Elektrode an wenden und dadurch ähnliche Verhältnisse erreichen wie mit der Fassung an gebrannter Kohle. Man stösst aber auch hier auf Sehwie- rigkeiten, die besondere Vorsichtsmassregeln <B>n</B> fördern, um sowohl Fassung als Elektrode zu sehützen und das Verfahren hat deshalb in dieser Form auch keine allgemeine Anwen dung gefunden.
Die vorliegende Erfindung will nun die Vorzüge der bisherigen Verfahren beibehal ten, ohne ihre Nachteile mit zu übernehmen. Dies soll dadurch erzielt werden, dass die Elektrode mit einer gekühlten Elektroden-' fassung versehen wird, welche das Vorschrei- teit des Backvorgan.-es im Betrieb so -weit nach oben im gefassten Teil der Elektrode zu- lässt, dass die Fassung alsdann um einen ge- bachenen Teil der Elektrode greift.
Zur Erläuterung des Verfahrens dient die. Zeichnung. Es zeigt Fig. <B>1</B> beispielsweise eine Fassung, welche das Verfahren nach vorliegender Erfindung ermöglicht in Seiten ansicht, Fig. 2 in Draufsicht, Fig. <B>3</B> eine Va riante eines Kontaktstückes in Vorderansicht und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie A-B der F ig. 3.
Es ist<B>1</B> die Elektrode und 2 sind Kon- taldstücke, welche mit Wasserkühlungs- anschlüssen 2a versehen sind und die riuasum durch im Fassungsring 4 gehaltene Sehrau ben<B>3</B> gegen die Elektrode gepresst werden. Die Kontaktstücke verjüngen sich nun in der Breite nach unten, so dass also die wasser gekühlte Kontaktfläche am obern Teil der Fassuno- -,rösser ist als am untern Teil.
Da durch wird erreicht, dass später, im Betrieb, das Vorschreiten des Backvorganges von un ten nach oben in der Elektrode beendet wird, ehe er sich auf den von der Fassung umfass- ten Teil ja der Elektrode bis oben ganz er streckt hat und den über der Fassung liegen den Teil lb backt. Das ist nämlich für die Erreichung eines guten Kontaktes und eines sicheren, gut kontrollierten Gleitens der Elektrode in der Fassung während des Sen- hens von Bedeutung.
Eine vollständig ge- bachene Elektrode wird oft schlecht und un regelmässig gleiten und wird sich nicht wie eine ungebackene Elektrode nach der Fas sung formen, wie dies der Teil lb soll, wenn die Elektrode nach Abnützung höher gefasst <B>en</B> werden soll.
Bei Anwendung einer Fassung mit teils verminderter Kühlwirkung auf die Elektrode wie oben beschrieben, wird es möglich, dem Bachvorgang so weit nach oben vorzusehrei- ten zu erlauben, dass die Fassung um einen wesentlich gebackenen Teil von ja der Elek trode greift.
Wenn man die Elektrode jedes- mal kurze Strecken<B>(5</B> bis<B>15 CM)</B> herablässt, so 'kann die Elektrodenfassung Kontakt mit dem ",ebaelieneu. Teil von Ja der Elektrode n bewahren und diese wird auch das Gleiten vertragen, ohne dass man für die Aufhängung l'i ppl-:i anzuordnen braucht; wenigstens kann man die Rippenkonstruktion wesentlich ver einfachen.
Es gibt eine gewisse Grenze dafür, wie weit man unter gewöhnlichen Verhältnissen bei offenen Ofen mit der Kontaktreduktion hen kann, und diese Grenze wird teilweise von den Temperaturverhältnissen im obern Teil der Beschickung bestimmt, indem man die Elektrode nicht so warm arbeiten lassen darf, dass wesentliche Luftzehrung auftritt. Anderseits kann man die Konfaktfläehe nicht unterhalb eines gewissen Mindestmasses redu zieren, ohne einen schlechten Kontakt zu be wirken.
Man kann auch unter Verwendung von Kontahtstücken nach F'ig. <B>3</B> und 4, unter Bei behaltung der vollen Wasserkühlung der Fassung die Kühlwirkung auf die Elektrode durch Verminderung der wassergekühlten Kontaktfläclie zwischen Fassung und Elek trode reduzieren. Dadurch wird der Back-- vorgang weiter vorschreiten, ehe er von der Fassung gehindert wird und diese wird dann die Kontaktstücke direkt an den gebackenen Teil la der Elektrode drücken.
Durch Ver suche hat man gefunden, dass eine solcheVer- minderung der Kontaktfläche ausgeführt werden kann ohne dauernde, Deformieruna, der Elektrode. Sie wird zwar während des Tnbetriebsetzens vorübergehend deformiert, nimmt aber bald ihre normale Form wieder an,<B>je</B> weiter der Backvorgang innerhalb der Fassung vorschreitet und die Elektrode gegen Druck: widerstandsfähig macht.
Bei geeigne ter Ausführung kann man deshalb ohne Schwierigkeit die wassergekühlte Kontakt fläche bis auf<B>50</B> bis<B>75 %</B> der Elektroden- oberflKche im Fassungsgebiet oder noch we- ni-,er reduzieren.
Durch Versuche fand man, dass es ge wöhnlich vorteilhaft ist, die Kühlwirkung mehr im untern als im obern Teil der Fas sung zu beschränken. Der Vorteil dabei is! nämlich, dass die Elektrode von der Fassung nicht in ungünstiger Weise deformiert wird gleichzeitig wie das Brennen unter der Fas sung gut nach aufwärts vorschreiten kann.
Wie früher erwähnt, wünscht man gewöhn lich nicht, dass das Brennen bis durch die Fassung hindurch vorschreiten soll, da Er fahrung gezeigt hat, dass man die günstig sten Resultate erhält, -wenn die Elektrode innerhalb des obersten Endes der Fassung ungebrannt ist, so dass sie sich hier nach der Fa ssung formen kann, während das untere Ende der Fassung um gebrannte Kohle greift.
Die Ausführungsform kann natürlich in vielen Weisen variiert werden. Gemeinsam für sie alle ist es, dass man dadurch das Vor schreiten des Backens in der Elektrode den Verhältnissen anpasst, unter welchen die Elektrode arbeitet, dass man eine Elektrdden- fassung mit angemessener Kühlwirkung an wendet, das heisst, dass diese, vorzugsweise im untern Teil der Elektrode, im Verhältnis zu den jetzt angewandten Ausführungsformen reduziert wird.
Die hier beschriebene Fas sung kann auch mit Vorteil in Verbindung mit der Elektrodenart benutzt werden, die im schweizerischen Patent Nr. <B>90017</B> beschrie ben ist.