DE816159C

DE816159C - Power supply to continuously self-baking electrodes

Info

Publication number: DE816159C
Application number: DEP27510A
Authority: DE
Inventors: Robert Jouannet
Original assignee: Elektrokemisk AS
Current assignee: Elektrokemisk AS
Priority date: 1944-01-18
Filing date: 1948-12-28
Publication date: 1951-10-08
Also published as: CH246500A; GB590250A

Description

(WiGBl. S. 175) (WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 8. OKTOBER 1951ISSUED OCTOBER 8, 1951

p 27510 VIa/40c Dp 27510 VIa / 40c D

Elektrokemisk A/S, OsloElektrokemisk A / S, Oslo

Die vorliegende Erfindung betrifft eine praktische und einfache Anordnung der Stromzufuhr zu und Aufhängung von kontinuierlichen selbsthackenden Elektroden.The present invention relates to a practical and simple arrangement of the power supply to and suspension of continuous self-chopping electrodes.

Die bisher benutzte Anordnung der Stromzufuhr besteht aus metallischen in der rohen Elektrodenmasse eingebetteten Kontaktstäben. Je nachdem die Elektrode gesenkt wird, wird die Elektrodenmasse allmählich gebacken. Beim Backvorgang zieht sie sich zusammen und wird deshalb an den Kontaktstäben festgeklemmt, wodurch ein guter elektrischer und mechanischer Kontakt gesichert wird, so daß, um einen dieser Stäbe loszureißen, eine Kraft von mehreren Tonnen ausgeübt werden muß. Wenn solche Kontaktstäbe wegen Zehrung der Elektrode in die Nähe des elektrolytischen Bades gelangen, werden sie aus der gebackenen Masse heraufgezogen und nachher wieder in die rohe Elektrodenmasse eingeführt; in der Praxis werden sie mindestens 50 cm über ihre ursprüngliche Lage gehoben.The previously used arrangement of the power supply consists of metallic in the raw electrode mass embedded contact rods. Depending on how the electrode is lowered, the electrode mass becomes gradually baked. During the baking process, it contracts and is therefore on the contact rods clamped, which ensures good electrical and mechanical contact, so that in order to tear one of these rods loose, a force of several tons must be exerted. If such contact rods are in the vicinity of the electrolytic bath because of wear and tear on the electrode reach, they are pulled up from the baked mass and then back into the raw electrode mass introduced; in practice they will be at least 50 cm above their original position upscale.

Bei den bisher angewandten verschiedenen Anordnungen dringen diese Kontaktstäbe entweder senkrecht von oben oder schräg durch die Seitenwände in die Elektrode hinein, und können auch zum Tragen der Elektrode benutzt werden.In the various arrangements used so far, these contact rods either penetrate vertically from above or diagonally through the side walls into the electrode, and can also used to carry the electrode.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das untere linde der Kontaktstäbe, das der Elektrode den Strom zuführt, im gebackenen Teil der Elektrode angebracht, und die Stäbe werden in dem Moment, bevor ihr unteres Ende wegen Zehrung der Elektrode in das elektrische Bad eindringt, aus ihrerAccording to the present invention, the lower linden of the contact rods is that of the electrode Current is applied in the baked part of the electrode, and the rods are at the moment before its lower end penetrates into the electric bath because of the consumption of the electrode, out of hers

Lage herausgezogen, und man führt eine gewisse Menge roher Elekrodenmasse ein, wo sich vorher die unteren Enden befanden, dann werden die Kontaktstäbe wieder in die Elektrode eingeführt, und zwar mit ihrer Spitze in die eben eingeführte rohe Masse, die sofort gebacken und dadurch mit der schon gebackenen Elektrode verbunden wird. Die elektrische und mechanische Verbindung mit dem gebackenen Teil der Elektrode ist somit wieder ίο hergestellt.Layer pulled out, and a certain amount of raw electrode material is introduced where it was before the lower ends were located, then the contact rods are reinserted into the electrode, and with its tip in the raw mass just introduced, which is baked immediately and thus with the already baked electrode is connected. The electrical and mechanical connection with the The baked part of the electrode is thus restored ίο.

Bei der vorliegenden Erfindung wird durch richtige Wahl der Menge zugesetzter Masse ermöglicht, die Kontaktstäbe nur eine ganz kurze Strecke zu heben, und die Spannungsverluste in der Elektrocle werden auf ein Mindestmaß beschränkt. Bei der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise sehr gute Resultate mit Hubhöhen unter 20 oder 25 cm erzielt worden.In the present invention, the correct choice of the amount of added mass enables the contact rods to only travel a very short distance to raise, and the voltage losses in the Elektrocle are kept to a minimum. In the present invention, for example, are very good results have been achieved with lifting heights below 20 or 25 cm.

Die Kontaktstäbe, die den Strom zur Elektrode überführen, können senkrecht oder schräg sein, indem sie eventuell durch den Elektrodenmantel ein_r geführt sind.The contact rods, which transfer the current to the electrode, can be perpendicular or inclined, in that they are possibly inserted through the electrode _jacket .

Die zugehörende Zeichnung zeigt mehr oder weniger schematisch ein Bild einer Ausführungsform der Erfindung mit senkrechten Kontaktstäben. The accompanying drawing shows more or less schematically a picture of an embodiment of the invention with vertical contact bars.

Der Strom wird der Elektrode α mittels Kontaktstäbe aus Eisen b zugeführt, die in Tragstangen c aufgehängt und nicht zuerst durch den Mantel d durchgeführt sind. Das untere Ende b' dieser Stäbe b ist mit dem gebackenen Teil der Elektrode α in Kontakt (s. rechte Seite der Zeichnung). The current is fed to the electrode α by means of contact rods made of iron b , which are suspended in support rods c and are not first passed through the jacket d . The lower end b 'of these rods b is in contact with the baked part of the electrode α (see right side of the drawing).

Die senkrechten Tragstangen c der Kontaktstäbe b sind mittels einer Anordnung e an einem Balken / befestigt, der auf einem anderen Balken h angebracht und mittels eines Gewindes g verstellbar ist.The vertical support rods c of the contact rods b are fastened by means of an arrangement e to a beam / which is attached to another beam h and is adjustable by means of a thread g.

In dem Moment, bevor das untere Ende b' der Kontaktstäbe b wegen Zehrung der Elektrode α in das elektrolytische Bad eindringen wollen, werden diese Stäbe aus ihrer Lage heraufgezogen. Am Boden dieser Lagen wird eine schätzungsweise bemessene Xlenge einer leitenden, z. B. kohlenstoffhaltigen Elektrodenmasse eingeführt, wie bei ;' gezeigt, wodurch die Kontaktstäbe b wieder in ihre Lage eingeführt werden, indem sie in die Elektrodenmasse eingedrückt werden, wie auf der linken Hälfte der Zeichnung gezeigt. Die Kontaktstäbe werden so zusagen momentan an den gebackenen Teil der Elektrode festgekittet, in einer Stellung nur wenig höher als vorher. Das Festbacken der Masse ; findet in Wirklichkeit momentan statt, da sie zwischen einem rotglühenden Teil der Elektrode und einem ebenfalls rotglühenden Kontaktstab festgeklemmt ist. Diese gebackene Elektrodenmasse bildet einen integrierenden Teil der gebackenen Elektrode, und die anodische Oberfläche der Elektrode hat keine Hohlräume oder andere Unterbrechungen der gleichmäßigen Fläche.At the moment before the lower end b 'of the contact rods b want to penetrate into the electrolytic bath because of wear and tear on the electrode α, these rods are pulled up out of their position. At the bottom of these layers, an estimated size of a conductive, e.g. B. carbonaceous electrode mass introduced, as in; ' shown, whereby the contact rods b are reinserted in their position by being pressed into the electrode mass, as shown on the left half of the drawing. The contact rods are cemented to the baked part of the electrode at the moment, in a position only a little higher than before. The caking of the mass; actually takes place at the moment because it is clamped between a red-hot part of the electrode and a contact rod that is also red-hot. This baked electrode mass forms an integral part of the baked electrode, and the anodic surface of the electrode has no voids or other interruptions in the uniform surface.

In elektrischer Hinsicht hat man dann in Wirklichkeit zwei verschiedene Kontaktflächen, die eine zwischen Eisen im Kontaktstab b und der zu- I gesetzten rohen Elektrodenmasse ;', die plötzlich gebacken wird, und die andere zwischen dieser Elektrodenmasse und der vorher gebackenen Elektrode a. Man könnte fürchten, daß die so hergestellten Kontakte sowohl in elektrischer als mechanischer Hinsicht schlecht sein würden. In der Praxis werden aber folgende überraschende Resultäte festgestellt: Das Spannungsgefälle ist gering, kleiner als 0,1 Volt, und der Widerstand gegen Losreißen ist reichlich groß, um eine Aufhängung der Elektrode mittels der Stromzufuhranordnung zu gestatten.From an electrical point of view, one then actually has two different contact surfaces, one between the iron in the contact rod b and the added raw electrode mass; 'which is suddenly baked, and the other between this electrode mass and the previously baked electrode a. One might fear that the contacts so made would be bad both electrically and mechanically. In practice, however, the following surprising results are found: the voltage gradient is small, less than 0.1 volts, and the resistance to tearing away is sufficiently high to allow the electrode to be suspended by means of the power supply arrangement.

Um mit der oben beschriebenen Anordnung die befriedigendsten Resultate zu erzielen, ist festgestellt, daß es von Wichtigkeit ist, gewisse unten angegebenen Bedingungen einzuhalten. Es ist aber klar, daß diese nur als Beispiele angegeben sind, ohne die Erfindung zu beschränken. Die Zugabe einer bestimmten Menge roher Masse macht es erforderlich, daß das beim Heben der Kontaktstäbe frei werdende Loch nicht durch Zusammensinken der im oberen Teil der Elektrode befindlichen rohen Masse verstopft wird. Es muß deshalb ein bestimmtes Verhältnis bestehen zwischen Höhe und Viskosität dieser rohen Masse. Um größere Sicherheit zu erzielen ist es ferner zweckmäßig, den Kontaktstab in zwei Stufen herauszuziehen. In der ersten Stufe wird der Kontaktstab etwa 40 bis 50 cm gehoben und bleibt etwa 2 Stunden in dieser Stellung. Er gibt dann einen kleinen Teil seiner Wärme an die umgebende Elektrodenmasse ab, was ein leichtes Erhärten dieser Masse bewirkt, und man vermeidet, daß sie während des Einfüllens der neuen Masse herunterströmt und das Loch mehr oder weniger verstopft. In der zweiten Stufe wird der Kontakt ganz herausgezogen, so daß der obere Teil des Loches freigegeben wird.In order to achieve the most satisfactory results with the arrangement described above, it is found that it is important to observe certain conditions given below. But it is it is clear that these are only given as examples, without restricting the invention. The addition a certain amount of raw mass makes it necessary to do so when lifting the contact rods The hole that becomes free is not caused by the collapse of the raw hole in the upper part of the electrode Mass becomes clogged. There must therefore be a certain relationship between height and Viscosity of this raw mass. In order to achieve greater security, it is also useful to use the Pull out the contact rod in two stages. In the first stage, the contact rod is about 40 to 50 cm and remains in this position for about 2 hours. He then gives a small part of his Heat to the surrounding electrode mass, which causes this mass to harden slightly, and one avoids that it flows down during the filling of the new mass and the hole more or less clogged. In the second stage, the contact is pulled all the way out so that the upper Part of the hole is released.

Um ein minimales Spannungsgefälle zwischen Kontaktstäben und Elektrode zu erreichen, ist es ferner von Bedeutung, daß das Festkitten unter den bestmöglichen Bedingungen stattfindet. Man hat gefunden, daß die Form und Größe der Kontaktstäbe nicht gleichgültig ist. Bei zylindrisch-konischen Kontaktstäben mit einem Durchmesser von 100 mm im oberen Teil hat man z. B. mit folgenden Dimensionen die besten Resultate erzielt: Durchmesser am unteren Ende 60 mm, Durchmesser n₀ 300 mm vom unteren Ende 97 mm, Durchmesser 750 mm vom unteren Ende 100 mm. Diese Dimensionen sind natürlich nur als Beispiele angegeben. Der Vorteil des beschriebenen Verfahrens ist, daß bei dieser Anordnung sämtliche Kontaktstäbe kontinuierlich tätig sind und gleichzeitig für die Stromzufuhr und zur Aufhängung der Elektrode benutzt werden können. Man hat auch den Vorteil des geringsten Spannungsgefälles, das mit einem gegebenen Eisenquerschnitt erreicht werden kann, ia₀ was besonders in elektrolytischen öfen für Herstellung von Aluminium von Bedeutung ist.In order to achieve a minimum voltage gradient between the contact rods and the electrode, it is also important that the cementing takes place under the best possible conditions. It has been found that the shape and size of the contact rods are not indifferent. With cylindrical-conical contact rods with a diameter of 100 mm in the upper part you have z. B. achieved the best results with the following dimensions: diameter at the lower end 60 mm, diameter n ₀ 300 mm from the lower end 97 mm, diameter 750 mm from the lower end 100 mm. These dimensions are of course only given as examples. The advantage of the method described is that, with this arrangement, all the contact rods are continuously active and can be used simultaneously for supplying power and for suspending the electrode. It has, ia ₀ which is also the advantage of least stress gradient that can be achieved with a given iron cross section particularly in electrolytic furnaces for production of aluminum is important.

Die Anordnung kann übrigens auch so sein, daß der Kontaktstab nicht völlig aus seiner Lage herausgezogen zu werden braucht, sondern man kann ihn nur ein gewisses Stück heben und die ent-The arrangement can also be such that the contact rod is not completely pulled out of its position needs to be, but you can only lift it a certain distance and the

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sprechende Menge Masse durch ein Loch im Stabe in den beim Heben freigemachten Raum einpressen.Press a sufficient amount of mass through a hole in the rod into the space that was cleared when lifting.

Claims

Patent claims:

i. Procedure for supplying power to continuously self-baking electrodes using of metallic contact rods embedded in the electrode, the lower one of which is the electrode Current-feeding end is inserted into the baked part of the electrode, and which serve at the same time to suspend the electrode, characterized in that the contact rods immediately before they reach the electrolytic bath as a result of wear and tear on the electrode would be pulled up from their position and into the ground of the resulting Holes raw electrode material is introduced, whereupon the contact rods are lowered again into the baked part of the electrode where they are self-made by baking the electrode mass to achieve a good electrical and cemented mechanical connection to the electrode.

2. The method according to claim i, characterized in that that the contact rods are pulled up in two stages, where appropriate, the raw electrode mass through a hole is fed into the contact rod.

3. Arrangement for performing the method according to claim i, characterized in that that the lower part of the contact rods is conical.

For this purpose ι sheet of drawings

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