Kontakteinrichtung an selbstbackenden Ofenelektroden. Die Erfindung betrifft eine Kontaktein richtung an Elektroden, die in dem Ofen gebacken werden, in welchem sie angewendet werden.
Es ist schon vorgeschlagen worden, solche Elektroden in einer Eisenform zu formen, welche die Gestalt eines Rohres haben kann, durch welches die Elektrode, eventuell durch Preisren, abwärts in @de@n Ofen bewegt werden kann. Die Form kann dann ortsfest ausge führt und gegebenenfalls mit dem Ofen gewölbe verbunden werden. Sie kann gleich zeitig die Zufuhr des elektrischen Stromes zur Elektrode vermitteln.
Eine solche Aus führung hat in geschlossenen Öfen den Vor teil, dass die Form mit dem Gewölbe leicht gasdicht verbunden werden kann. Die Elek trode selbst wird von den innern Flächen ge formt und füllt deshalb die Form vollkom men aus, so dass man eine gasdichte Einfüh rung erhält. Bei gewöhnlichen Kohlenelek- troden ist e.3 sozusagen unmöglich, eine gas- dichte Verbindung zu erreichen, die gleich zeitig eine einfache Verschiebung der Elek trode in der Elektrodenfassung erlaubt.
Die praktische Durchführung des genann ten Vorschlages ist auf grosse Schwierigkeiten gestossen, r-elche darin bestehen, dass die Elektrodenmasse, die im obern Teil der Form roh und urgebacken, aber bevor sie das un tere Ende der Form erreicht gebacken ist, während des Backens der Elektrode an der Form verkokt wird und an dieser haftet. Nach einiger Zeit kann die Elektrode deshalb nicht mehr in der Form gleiten.
Es ist auch schwer"die Elektrode zu bewegen, da,der un tere fertig gebackene oder verkokte Teil der Elektrode sich vom obern urgebackenen Teil leicht trennt, ausfällt iw.d abbricht. Die obere, nur halb verkokte Elektrode bleibt dann in der Form stecken. Man hat diesen Übelstand dadurch zu beheben versucht, dass man die Elektrode durch die Form herabdrückt, so ,dass in der E#lektrad-e keün Zug entsteht, ehe sie fertig gebacken ist.
Der obere Teil der Elektrode kann aber nicht gut einem Druck ausgesetzt werden, da er sehr plastisch ist, so dass jeder Druck darauf gleich die Friktion zwischen Masse und Form erhöhen wird.
Man hat nun gefunden, dass alle diese Schwierigkeiten dadurch behoben werden können, dass in der Elektrodenmasse Gleit- kontakte eingesetzt werden, die an der Form anliegen und von dieser den elektrischen Strom aufnehmen. Dadurch wird vermieden, da.ss der Strom von der Form direkt auf die noch nicht fertig gebackene Elektrodenmasse übergeht. Gerade dieser Stromübergang ver ursachte bisher hauptsächlich das Festbren nen der Elektrodenmasse an der Form.
Die genannten Gleitkontakte können aus Kohle oder Graphit ausgeführt sein. Zweck mässig werden sie aus Metall, vorzugsweise aus Eisen hergestellt. Dadurch erhält man gleichzeitig eine solche Armierung der Eleli:- trode, dass sie in ihrer ganzen Länge gut zii- sammengehalten wird. Die Armierung kann auch dazu dienen, auf die Elektrode einen nach unten gerichteten Druck auszuüben, so wie eine sichere Aufhängung derselben zu bewirken.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeich nung dargestellt, und zwar zeigt Fig. L eine perspektivische Ansicht und Fig. \3 eine Draufsicht desselben.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Elektrode mit radialen Rippen 1 aus dünnen Eisenplatten von etwa 1 min Stärke versehen. Am Umfang sind die Rippen um 90 abgebogen, so dass sie einen peripheri- schen Teil ? aufweisen, der sich gegen die innere Fläche der Form gut anlegt. Die Form ist am untern Ende mit einem Ring 4 versehen, der mit dem Ofengewölbe zum Bei spiel durch einen Verschluss verbunden wird. Das Rohr wird in erforderlichem Masse am untern Ende gekühlt. Die Zahl der Rippen kann, wenn erwünscht, bis auf eine einzige beschränkt -werden und der radiale Teil kann beschränkt oder ganz weggelassen werden.
Der peripherische Teil kann, wenn erwiinscht, so breit gemacht werden, dass er die Elek- trodenoberfläche bis an die nächste Rippe deckt. Er wird aber nicht an der nächsten Rippe befestigt, damit er von der Elektro- denmasse nach aussen gegen die Form ge presst werden kann, zum Zweck, mit dieser guten elektrischen Kontakt und eine gas dichte Einführung zu ergeben.
Um dies zu erreichen, ist theoretisch eine Offnung im peripherischen Teil ausreichend, man wird aber im allgemeinen mehrere benutzen. Es ist zu bemerken, dass im Betrieb sowohl die Form als auch die Gleitflächen im obern Teil der Elektrode durch aus der Elektrode austretenden Teer angefeuchtet werden. Dies wird das Gleiten der Elektrode in der Form nicht verhindern, aber viel dazu beitragen., die Einführung gasdicht zu machen:.
Wegen der Reibung in der Elektroden form wird ein 'feil ,des Elektrodengewichtes z. B.<B>30</B> bis 50 % von der Form aufgenom men, während der übrige Teil oder etwa 50 bis 70% von einer Hebeeinrichtung auf genommen wird, die.
zweckmässig mit dem obern Teil der Rippen verbunden und am besten so ausgeführt ist, dass sie auf die Elektrode einen nach unten gerichteten Druck ausüben kann, falls die Reibung in der Form unverhältnismässig gross werden sollte, so dass das Gleiten erschwert würde.
Die Elektrodenform kann wassergekühlt werden, besonders am untern Teil, wodurch dem Verkoken oder Anschweissen der Elek trode oder deren Armierung an der Form kräftig entgegengewirkt wird.
Die Form kann als Rohr ausgebildet werden, dessen unteres Ende durch das Ge wölbe in den Ofen hineinragt. Falls während des Betriebes dadurch, dass sich die Elek trode im Rohr festsetzt. Schwierigkeiten ent stehen sollten, kann man, ohne den Betrieb zu unterbnec@hen"das Rohr zusammen mit der Elektrode in den Ofen hineingehen lassen. bis die Elektrode sich wieder gelöst hat und das Gleiten der Elektrode in der Form wieder beginnen kann. Man verlängert dann. einfach. die Form durch ein neues Stiiek ent sprechend dein Senken der Elektrode und kann in dieser Weise den Betrieb ohne jede Störung fortsetzen.
Es ist allerdings wäh rend dieser Verschiebungen nicht möglich, den <U>Ofenvollkommen</U> dicht zu halten; da sie aber nur kurze Dauer haben, spielt,dieskeine grosse R.olle. Die Form kann ausEisen gemacht werden, vorzugsweise mit einer solchen Zu sammensetzung, dass es sich nicht leicht an die Armierung schweissen lässt, oder noch besser ausseinem .gut leitenden Material, wie z. B. Kupfer oder Messing.
Einen speziellen Vorteil erreicht man durch Regulieren des Ofens mittels reiner Spannungsregulierung, so dass die Elektrode nur heruntergelassen wird, wenn es der Elektrodenverbrauch notwendig macht. Die Form bleibt dann die ganze Zeit an der selben Stelle sitzen und kann deshalb ohne Anwendung beweglicher Leitungen mit den Stromschienen des Transformators fest ver bunden werden. Hierdurch werden die elek trischen Verhältnisse sehr wesentlich ver bessert, so dass man eine sehr hohe Belastung der Elektrode und des Ofens ohne allzu un günstige Phasenverschiebung erreichen kann.
Ein grosser Teil des induktiven Spannungs verlustes tritt bekanntlich normalerweise gerade in den beweglichen Verbindungslei tungen auf, die sich gewöhnlich mit den be weglichen Leitungen der Nachbarelektrode nicht verschachteln lassen.
Gewünschtenfalls kann man natürlich ganz kurze bewegliche Verbindungsleitun gen anwenden, die eine beschränkte Bewe gung der Form erlauben. Es kann zum Bei spiel zweckmässig sein, die Form rotieren oder oszillieren zu lassen.
Anstatt eine feste rohrförmige Form an zuwenden, kann man auch die Form längs weise in einzelne Teile teilen, die gegenein- ander gelockert oder angezogen werden kön nen, wodurch der Druck auf die Elektrode reguliert werden kann.
Contact device on self-baking oven electrodes. The invention relates to a Kontaktein direction on electrodes that are baked in the oven in which they are used.
It has already been proposed to shape such electrodes in an iron shape, which can have the shape of a tube, through which the electrode can be moved downwards into the furnace, possibly by prizes. The form can then be fixed out and optionally connected to the furnace vault. At the same time, it can convey the supply of electrical current to the electrode.
Such an execution has the advantage in closed ovens that the mold can be easily connected to the vault in a gas-tight manner. The electrode itself is shaped by the inner surfaces and therefore completely fills the shape so that a gastight introduction is obtained. With ordinary carbon electrodes, it is impossible, so to speak, to achieve a gas-tight connection which at the same time allows the electrode to be easily moved in the electrode holder.
The practical implementation of the mentioned proposal has encountered great difficulties, which consist in the fact that the electrode material, which is raw and originally baked in the upper part of the mold, but baked before it reaches the lower end of the mold, is during baking Electrode is coked on the mold and adheres to this. After a while, the electrode can no longer slide in the mold.
It is also difficult to move the electrode, because the lower, fully baked or coked part of the electrode separates easily from the upper, originally baked part, and breaks down. The upper, only half coked electrode then remains stuck in the mold. Attempts have been made to remedy this disadvantage by pressing the electrode down through the mold so that there is no tension in the E # lektrad-e before it is completely baked.
However, the upper part of the electrode cannot be subjected to pressure well because it is very plastic, so that any pressure on it will increase the friction between mass and mold.
It has now been found that all of these difficulties can be eliminated by inserting sliding contacts in the electrode compound which rest against the mold and absorb the electrical current from it. This prevents the current from passing directly from the mold to the not yet fully baked electrode compound. It is precisely this current transfer that has so far mainly caused the electrode compound to stick to the mold.
The mentioned sliding contacts can be made of carbon or graphite. Appropriately, they are made of metal, preferably iron. This means that the Eleli is reinforced at the same time: - ensuring that it is held together well over its entire length. The reinforcement can also serve to exert a downward pressure on the electrode, as well as to ensure that it is securely suspended.
An example embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing, namely Fig. L shows a perspective view and Fig. \ 3 shows a plan view of the same.
As can be seen from the drawing, the electrode is provided with radial ribs 1 made of thin iron plates about 1 minute thick. At the circumference the ribs are bent by 90, so that they form a peripheral part? that leans well against the inner surface of the mold. The mold is provided at the lower end with a ring 4 which is connected to the furnace vault for example by a lock. The tube is cooled to the required extent at the lower end. The number of ribs can be limited to a single one, if desired, and the radial portion can be limited or omitted entirely.
If desired, the peripheral part can be made so wide that it covers the electrode surface up to the next rib. However, it is not attached to the next rib so that it can be pressed outwards against the mold by the electrode compound, for the purpose of producing good electrical contact and a gas-tight introduction with it.
In order to achieve this, one opening in the peripheral part is theoretically sufficient, but several will generally be used. It should be noted that, during operation, both the mold and the sliding surfaces in the upper part of the electrode are moistened by tar emerging from the electrode. This will not prevent the electrode from sliding in the mold, but it will go a long way towards making the introduction gas-tight :.
Because of the friction in the electrode form is a 'feil, the electrode weight z. B. <B> 30 </B> to 50% of the form aufgenom men, while the remaining part or about 50 to 70% of a lifting device is taken on the.
suitably connected to the upper part of the ribs and is best designed in such a way that it can exert a downward pressure on the electrode if the friction in the mold should become disproportionately large so that sliding would be difficult.
The electrode shape can be water-cooled, especially on the lower part, which strongly counteracts the coking or welding of the electrode or its reinforcement on the shape.
The shape can be designed as a tube, the lower end of which protrudes through the Ge vault into the furnace. If during operation because the electrode gets stuck in the pipe. Should difficulties arise, one can, without interrupting operation, let the tube and the electrode go into the furnace until the electrode has come loose again and the sliding of the electrode in the mold can begin again . Simply. the shape by a new piece according to your lowering of the electrode and in this way the operation can continue without any disturbance.
However, it is not possible during these shifts to keep the <U> furnace completely </U> tight; but since they only have a short duration, this does not matter. The mold can be made of iron, preferably with such a composition that it cannot easily be welded to the reinforcement, or better yet, of its highly conductive material, such as e.g. B. copper or brass.
A special advantage is achieved by regulating the furnace by means of pure voltage regulation, so that the electrode is only lowered when the electrode consumption makes it necessary. The shape then stays in the same place all the time and can therefore be firmly connected to the transformer's busbars without using flexible cables. As a result, the electrical conditions are very significantly improved, so that a very high load on the electrode and the furnace can be achieved without an unfortunate phase shift.
As is well known, a large part of the inductive voltage loss normally occurs precisely in the movable connection lines that usually cannot be nested with the movable lines of the neighboring electrode.
If desired, you can of course use very short flexible connecting lines that allow limited movement of the shape. It can be useful, for example, to rotate or oscillate the shape.
Instead of using a solid tubular shape, the shape can also be divided lengthways into individual parts that can be loosened or tightened against each other, whereby the pressure on the electrode can be regulated.