DE836569C - Verfahren zum Schuetzen der Kohleelektroden von elektrischen OEfen - Google Patents
Verfahren zum Schuetzen der Kohleelektroden von elektrischen OEfenInfo
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Classifications
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- H05B7/00—Heating by electric discharge
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Landscapes
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Description
- Verfahren zum Schützen der Kohleelektroden von elektrischen Öfen Es sind schon verschiedene Verfahren zum Schützen der Kohleelektroden von elektrischen Ofen vorgeschlagen öder angewandt worden. Insbesondere sind Verfahren bekannt, nach welchen man die Kohleelektroden mit einem elektrolytisch aufgebrachten Bor- ()der Siliciumüberzug versieht, mit einem Gemenge aus Metalloxyden und Wasserglas überzieht ()der durch Aufspritzen einer feuerfesten Masse schützt. Man hat auch vorgeschlagen, die Kohleelektroden mit Phosphorsäure zu tränken oder zu bestreichen; dieses letztere Verfahren ist in der Wirkung beschränkt, weil die Phosphorsäure leicht verdampft.
- Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren, nach welchem die Elektroden durch Tränkung in einer Lösung folgender Zusammensetzung gegen Abbrand widerstandsfähig gemacht werden:
- Da die Salze, welche in der Imprägnierlösung enthalten sind, hygroskopisch sind, ist es ratsam; die Tränkung und Trocknung erst kurz vor dem Einsetzen der Elektroden in den Ofen vorzunehmen.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar sowohl auf Elektroden, die aus amorphem Kohlenstoff bestehen, wie auch auf Graphitelektroden. Es hat sich als wirksamer gezeigt als die bekannten Verfahren.
- Es hat sich außer der Anwendung für die Elektroden, die in den Ofen zur Herstellung des Aluminiums gebraucht werden, als besonders wertvoll zum Schützen der negativen Elektroden von Aluminiumraffinationsöfen erwiesen, die nach dem Dreischichtenverfahren arbeiten, wie es im schweizerischen Patent 188 371 beschrieben ist.
- Üblicherweise werden für die negative Stromzuführung bei der Dreischichtenaluminiumraffinationselektrolyse Graphitelektroden benutzt, die mit der oberen Schicht, d. h. mit der abgeschiedenen Schicht aus raffiniertem Aluminium, in innmittelbarer leitender Verbindung stehen. Im Gegensatz zu den bei den üblichen Aluminiumelektrolyseöfen als Anoden dienenden Elektroden nehmen diese Elektroden am Raffinationsvc rgang chemisch nicht teil. Bekanntlich dienen die Anoden bei der elektrolytischen Herstellung von Aluminium im Schmelzfluß nicht nur als Stromzuleitungen; sie nehmen vielmehr chemisch an der Reaktion teil, indem sich ihr Kohlenstoff mit dem entwickelten Sauerstoff verbindet. Da an den kathodischc#n Stromzuführungselektroden bei der Aluminiumraffination kein solcher Vorgang stattfindet, werden diese theoretisch nicht verbraucht. An den nicht in das flüssige :Metall eintauchenden Stellen der Elektroden tritt in der Praxis, hauptsächlich in der Nä lte des Metallspiegels, infolge der Einwirkung des Luftsauerstoffs, trotzdem ein Verlust auf, dessen Größe von der angewandten Betriebstemperatur und von der Güte der Elektrodenmasse abhängt. Arbeitet man z. B. mit hochreinen Graphitelektreden bei 74o° Badtemperatur, so liegt dieser Verlust in der Größ2n-Ordnung von io bis 15 g,/kg raffinierten Aluminiums. ; Bei billigeren, weniger guten Elektrodenmassen ist der Verlust größer.
- Es sind verschiedene Verfahren zum Schutze der GraphitelektrcAen bekannt, die bei der üblichen Alurniriiunielektrol@-se als Anoden dienen. So sind beispielsweise auch hier Schutzanstriche auf der G:unrlta@;c von Phosphorsäure oder Wasserglas vorgeschlagen worden. Diese Schutzanstriche haben sich aber bei der Altiminiumraffination nach dtni Dreischi_-litenN-rfaliren als unwirksam Ode: sogar schädlich c:wiesün. Nach ciAeni andeiea @c.f@:hren werden die G:aphitclektr@;deu niiiL ini id # >tcns _l rnm dicken Mänteln aus R°inaluniinium ve-s:2lien, welche die Elektrc,d=_i ari ihrem oberen Teil p_aktisch luftdicht umschlicßm. Entweder we:deen die Elekt:cd°n mit einem Aluminiummantel umgossen oder mit einem in der Wärme aufgeschrumpften Rohr aus reinstem Aluminium versehen. Dieses Verfahren hat sich bewährt; der Elektrodenabbrand konnte in nennenswerter Weise herabgesetzt werden. Dennoch wurde nach einem noch wirksameren Schutz geforscht. Die Anstrengungen führten zum Ergebnis, daß die negativen Graphitelektroden von Aluminiumraffinationsöfen, die nach dem Dreischichtenverfahren arbeiten, durch das erfindungsgemäße Verfahren noch besser geschützt werden können als durch die Ummantelung aus Aluminium.
- Bei der Aluminiumraffinationselektrolyse nach dem Dreischichtenverfahren hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Tränkung von Zeit zu Zeit, z. B. alle 3 Wochen, zu wiederholen. Es ist zu empfehlen, die neue Tränkung dann vorzunehmen, wenn eine Elektrode bis zu einer Entfernung von 2 bis 3 cm vom Metallspiegel weich geworden ist. Gegebenenfalls ist das unterste Stück der Elektrode vor der Neutränkung abzusägen, und zwar wenn ein Abzundern dennoch eingetreten ist und der leitende Querschnitt am unteren Teil der Elektrode etwa um die Hälfte oder mehr verringert ist. Die weiche Schicht wird nach der Tränkung und Trocknung wieder hart.
- Für die zweite und die nachfolgenden Tränkungen wird bedeutend weniger Imprägnierungslösung benötigt als bei der ersten Tränkung, und zwar im allgemeinen ungefähr nur der zehnte Teil oder weniger.
- Auch zum Schutz von Lichtbogenelektroden, z. B. für Lichtbogenschmelzöfen, kann das Verfahren gemäß der Erfindung mit vollem Erfolg angewandt werden. Zum Schmelzen bzw. zur Herstellung von Stahl braucht man groß° Lichtboöenöfen mit G;aphitelektroden, und der Schutz gegen Abbrand spielt dabei eine große Rolle, da auch liier der Elektrodenverbrauch damit stark vermindert werden kann. Elektroden, die entsprechend dem beschriebenen Verfahren behandelt sind, bewähren sich in solchen Ofen sehr gut.
Claims (2)
- PATENTA`srßi'crrE: i. Verfahren zum Schützen der Kohleelektroden von elektrischen Ofen, dadurch gekmuzeichnet, daß die Kohle- oder Gi-aphitelcktrod2n mit Einer Lösung getränkt werden, die an Alkaliborat, z. B. Borax, zwischen io °i', und dem Sättigungsgehalt bei Raumtemperatur enthält, an Amnionphosphat, vorzugsweise an primärem Oder sekundä-em Ammonphosphat zwischen 501/0 und dem Sättigungsgehalt bei Raumtemperatur sowie an einem kolloidalen organischen Bindemittel, z. B. Gummiarabikum, 0,3 bis 50/0, wobei das Tränken und darauffolgende Trocknen vorzugsweise erst kurz vor dem Einsetzen in den Ofen erfolgt und von Zeit zti Zeit wiederholt werden kann.
- 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Imprägnierlösung verwendet, die 25 bis 35 °%" Borax (Na, B,0, - 1o H20), io bis 20% primäres Arnmonphosphat@ (N H4)2 H . PO,), i bis 3 °/o Gummiarabikum als 50 bis 6o %ige wässerige Lösung und Rest Wasser enthält.
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