CH244709A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer selbstbackenden, kontinuierlich arbeitenden Elektrode. - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer selbstbackenden, kontinuierlich  arbeitenden Elektrode.    Der bisher bekannte Typ     kontinuierlich     arbeitender, selbstbackender Elektroden ba  siert auf dem Niederschmelzen in einem       Eisenblechrohr    von     einer    plastischen Masse,  bestehend aus zerkleinertem Anthrazit und       Koks,    mit zugefügtem Pech und Teer als  Bindemittel. Da diese Masse bei     Erwärmung     flüssig wird und erst bei relativ hohen Tem  peraturen feste Form annimmt und danach  verkokt wird, ist es notwendig, dass das  Blechrohr die     Elektrodenmasse    in das  Schmelzbad     hinein    begleitet und mit dieser  zusammen aufgezehrt wird.

   Hier soll be  merkt werden, dass eine Verkokung der Masse  notwendig ist, um ein genügendes elektrisches  Leitvermögen zu erhalten.  



  Noch     ein.    Grund dafür, dass das Eisen  blechrohr von der Masse nicht abgetrennt  werden kann, ist der, dass die Masse klebt  und am     Eisenblech    haftet. Der Nachteil  dieser Elektrode ist der, dass die Eisenblech  hülle die Elektrode verteuert, in erster Linie    durch die relativ hohen Kosten bei ihrer Her  stellung, die gewöhnlich mittels Schweissens  oder     Nietens    geschieht. Dann kann bei eini  gen metallurgischen Prozessen, der Eisen  zusatz, welchen das Bad durch das Nieder  schmelzen des     Eisenblechrohres    erhält, von  Nachteil sein.  



  Es ist auch eine Ausführungsform für  selbstbackende     Elektroden    vorgeschlagen wor  den, bei der das Blechrohr oder der Mantel       vermieden    wird, indem die     Elektrode    an  ihrem untern Teil, der so weit gebrannt     ist,     dass er genügende Festigkeit für die Befesti  gung einer     Aufhängungsvorrichtung    besitzt,  aufgehängt wird.  



       Eine        Schwierigkeit    bei der Herstellung  einer kontinuierlich arbeitenden Elektrode  ohne     Eisenmantel    bestand u. a. darin, dass  man über kein Bindemittel für die Masse  verfügte, das dieser bei verhältnismässig  tiefer Temperatur mechanische Festigkeit  verleiht oder eine     Verkohlung    ohne Anhaften      der Masse am Mantel ermöglicht. Soll man  nämlich mit einer Elektrode     ohne    Eisenhülle  arbeiten,     ist    es notwendig, die stromzuführen  den Backen unter der Zone anzubringen, wo  die     Elektrodenmasse    genügend verkohlt ist,  um genügend stromführend zu sein.

   Falls  dies erst bei sehr hoher Temperatur in der  Nähe der     Badoberfläche    stattfindet, so wird  es in Praxis unmöglich sein, eine dauernd  haltbare Stromzuführung anzubringen.  



  Zweck der vorliegenden Erfindung ist es,  die     oben    erwähnten Nachteile der bisher be  nutzten kontinuierlich arbeitenden Elektro  den zu vermeiden.  



  Ist nämlich das Bindemittel von solcher  Beschaffenheit, dass es bei einer verhältnis  mässig niedrigen Temperatur, z. B. bei 200  bis     300     C, bindet und verkohlt, ist es  möglich, den Strom in einer solchen Zone  mittels gewöhnlicher     Stromzufuhrbacken    ohne       Schwierigkeiten    zuzuführen. Auch ist es bei  dieser Temperatur nicht schwierig, die nötige  Regelung der     Herabführungsgeschwindigkeit     der Elektrode vorzunehmen.  



  Es wurde     nun        gefunden,    dass man in  Lösungen von     Saechariden,    Gerbsäuren, Har  zen und, nach einer     einleitenden    Erhitzung,       exotherm    verkohlenden Stoffen, wie z. B.       Lignin    und     Ligninabkömmlingen,    ein Mittel  besitzt, welches in überraschender Weise die       Forderungen    erfüllt, die an ein Bindemittel  gestellt werden müssen, falls einwandfreie  Ergebnisse erhalten werden sollen.

   Solche  Stoffe geben nämlich ein     Bindemittel,    wel  ches die     Elektrodenmasse    bindet, ohne dass  diese an dem umgebenden Eisenmantel klebt,  indem es bei leichter     Trocknung    schrumpft  und erstarrt, wie auch die     Verkohlung    bei  verhältnismässig niedrigen Temperaturen an  fängt und dann     exotherm        weiterverläuft.     



  Dementsprechend betrifft die vorliegende       Erfindung    ein Verfahren und eine Vorrich  tung zur Herstellung einer selbstbackenden,       kontinuierlich    arbeitenden Elektrode, wobei  das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist,  dass der     Elektrodenmasse    als Bindemittel  eine mindestens einen organischen Stoff ent  haltende     LösLmg    beigemischt     wird,    welcher    Stoff bei einer Temperatur von höchstens       300     C ohne Festhaften der Masse am Form  mantel bindet sowie verkohlt und dabei der  Elektrode     eine    für das kontinuierliche Ar  beiten ausreichende Festigkeit verleiht.

   Die  Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens  ist dadurch gekennzeichnet, dass über dem  Schmelzbad eines Schmelzofens ein Rohr  zum Formen und Durchschieben der Elek  trode, sowie eine dieses Rohr umhüllende, von  den heissen Gasen des Ofens durchströmte  Haube angeordnet sind, so dass die in die  obere Mündung des Rohres eingeführte, mit  dem Bindemittel vermischte     Elektrodenmasse     unter dem Einfluss der das Rohr durch  dringenden Wärme zu einer durch das Rohr  in das Schmelzbad einschiebbaren festen  Elektrode erhärtet.  



  Man kann in der Praxis leicht eine Lö  sung mit den gekennzeichneten Eigenschaf  ten durch Einengung von     Sulfitablauge    bis  zu einem     Trockenstoffgehalt    von 50-60%  herstellen. Es bat sich gezeigt, dass beim  Gebrauch von     Elektrodenmasse    basierend auf  der Verwendung von     Sulfitablauge    als Binde  mittel in so beringen Mengen, dass die Masse  an dem formgebenden Eisenzylinder nicht  wesentlich klebt, durch eine nachfolgende  leichte Trocknung bei niedrigen Temperatu  ren eine so hohe Bindekraft erreicht wird,       da.ss    die     Elektrodenmasse        aus    dem form  gebenden Rohr geschoben werden und dabei  genügend mechanisch fest sein kann,

   um  einen selbständigen     Elektrodenkörper    zu bil  den, der ohne Abstützung durch den form  gebenden Zylinder in das     Schmelzbad          heruntergeführt    werden kann.  



  Ferner zeigte es sich, dass während der  oben erwähnten Trocknung der Masse die  selbe völlig vom Eisenzylinder freigemacht  wird, so dass die fertiggetrocknete und ge  formte     Elektrodenstange    leicht aus dem  formgebenden Rohr hinausgeschoben werden  kann.  



  Es wurde gefunden,     da.ss        dieMenge        Sulfit-          ablauge,    die zur Erreichung eines genügen  den     Bindvermögens    zuzusetzen ist, zwischen  etwa 10 und 35 % liegt, und dass die nach-      folgende Trocknung bei Temperaturen ober  halb 150-200  C stattfinden kann.  



  Eine Masse, die, wie oben beschrieben, ge  mischt und in das formgebende     Rohr    ge  stampft und getrocknet ist, besitzt die Eigen  schaft, dass sie relativ leicht bei mässigen  Temperaturen verkohlt, indem eine Tempe  ratur von etwa 200  C einen     Verkohlungs-          prozess    einleitet, der sich     exotherm    ent  wickelt, wodurch     eine        Verkohlung    leicht er  reicht wird:

  '  Da man bei denjenigen Schmelzprozessen,  für welche diese Art Elektroden zur Ver  wendung kommen, über reichlichen Zutritt  an grossen     Wärmemengen    verfügt, folgt  hieraus, dass man in der Praxis die     Ver-          kohlung    der     Elektrodenmasse    so beschleuni  gen kann, dass dieselbe für den Anschluss  elektrischer     Stromzufuhrbacken    genügend  elektrisch leitend wird an einer Stelle der       Elektrodenstangä,    wo fortwährend die Tem  peratur so niedrig     ist,    dass der Anschluss ohne  praktische Schwierigkeiten geschehen kann.  



  Das Verfahren nach der Erfindung ist  nachstehend in Form eines Ausführungs  beispiels näher erläutert, unter Bezugnahme  auf die beiliegende Zeichnung, welche     ein     Ausführungsbeispiel einer zur Ausübung  des Verfahrens verwendbaren Vorrichtung  darstellt.  



  Auf das Gewölbe 1 des nicht dargestell  ten Schmelzofens, der bis zur Oberfläche 2  mit dem Schmelzbade gefüllt ist, ist eine  Haube 3 aus wärmebeständigem Material  aufgesetzt. In dem obern geschlossenen Ende  dieser Haube ist ein senkrechtes Rohr 4 an  geordnet, welches oben eine trichterförmige       Erweiterung    5 aufweist, worin die     Elektro-          denmasse    6 eingefüllt und niedergestampft  wird.

   Diese besteht aus einem im voraus her  gestellten Gemisch, das als Bindemittel eine  mindestens einen organischen Stoff enthal  tende     Lösung    enthält, welcher Stoff bei einer  Temperatur von höchstens 300  C ohne Fest  haften der Masse am Formmantel bindet,  sowie verkohlt und dabei der Elektrode eine  zum Einführen in das Schmelzbad ausrei  chende Festigkeit verleiht.     Beispielweise       kann die     Elektrodenmasse    aus     907o        Koks     und/oder     Anthrazitpulver,        sowie    etwa 10       konzentrierter        Sulfitablauge    bestehen.

   Die  warmen Ofengase streichen durch die Haube  3 und entweichen durch ein mit einer Regel  klappe 8 versehenes Abgasrohr 7. Im Ofen  gewölbe ist unterhalb des Rohres 4 eine ent  sprechende Aussparung vorgesehen, die  gleichzeitig zum Einführen der Elektrode in  den Schmelzofen hinein dient. Durch die       Einwirkung    der Wärme der Gase erstarrt  nämlich die     Elektrodenmasse    im Rohr 4 und  verkohlt anschliessend zu einer zusammen  hängenden Masse in Form einer Elektrode,  die unten aus dem Rohr 4 heraustritt und  durch das Ofengewölbe hindurch in das  Schmelzbad 2 eingeführt wird. Unterhalb  des Rohres 4 ist die     Stromzuführungsbacke     9 um die Elektrode herumgelegt.

   Die Strom  zuführung erfolgt durch die Leitung 10, die  zweckmässig durch die Haube 3 geführt       wird.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung einer selbst backenden, kontinuierlich arbeitenden Elek trode, dadurch gekennzeichnet, dass der Elek troden masse als Bindemittel eine mindestens einen organischen Stoff enthaltende Lösung beigemischt wird, welcher Stoff bei einer Temperatur von höchstens 300 C ohne Fest haften der Masse am Formmantel bindet sowie verkohlt und dabei der Elektrode eine für das kontinuierliche Arbeiten ausreichende Festigkeit verleiht.

   II. Vorrichtung zur Ausführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass über dem Schmelzbad eines Schmelzofens ein Rohr zum Formen und Durchschieben der Elektrode, sowie eine dieses Rohr umhüllende, von den heissen Gasen des Ofens durchströmte Haube ange ordnet sind, so dass die in die obere Mün dung des Rohres eingeführte, mit dem Binde mittel vermischte Elektrodenmasse unter dem Einfluss der das Rohr durchdringenden Wärme zu einer durch das Rohr in das Schmelzbad einschiebbaren festen Elektrode erhärtet. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentansprueh 1, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel eine Lösung benutzt wird, die Saccharide enthält. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel eine Lösung benutzt wird, die Gerbsäure enthält. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel eine Lösung benutzt wird, die Harze enthält. 4. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel eine Lösung benutzt wird, die Stoffe mit nach einer einleitenden Erhitzung exother- mem Verkohlen enthält. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel eine Lösung benutzt wird, die Lignin oder dessen Derivate enthält. 6. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel für die Elektrodenmasse ligninhaltige Stoffe angewendet werden. 7. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als ligninhaltiger Stoff eingedampfte Sulfitablauge angewendet wird. B.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 6 und 7, dadurch gekenn zeichnet, dass Sulfitablauge mit einem Trockenstoffgehalt von 50-607o angewen det wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 6-8, dadurch gekennzeich net, dass die Sulfitablauge in einer Menge von 10-35 % der Beschickungsmasse ange wendet wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Beschickungs masse im Formmantel dadurch erhitzt wird, dass einem mit der Elektrode beheizten Schmelzofen entnommene heisse Gase um den Formmantel herumgeleitet werden. 11.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der heissen Gase zu dem Formmantel derart geregelt wird, dass die Beschickungsmasse auf eine Temperatur von 150-300 erhitzt wird.