DE505169C - Vorrichtung zur Stromzufuehrung fuer die Elektroden elektrischer OEfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stromzuführung für die Elektroden elektrischer öfen, insbesondere für die sogenannten selbstbackenden Elektroden, welche erst während ihrer Verwendung im elektrischen Ofen gebacken werden und regelmäßig aus einem gebackenen und einem ungebackenen Teil bestehen. Für diese müssen Einrichtungen vorgesehen werden, welche den elektrischen Strom dem backenden Teil der Elektrode zuführen. Zur Zeit geschieht dies in der Regel so, daß man die Elektrode mit einer Metallarmatur umgibt, welche aus einem Metallmantel besteht, in welchem nach innen hineinragende Rippen vorgesehen sind, um einen guten elektrischen Kontakt zu vermitteln. Sowohl das Gehäuse wie die Rippen treten in den Ofen ein, wenn die Elektrode verbraucht wird, und gehen in die Beschik-

ao kung über. In vielen Fällen ist die Gegenwart dieses Metalles, für welches wegen der hohen für ein geeignetes Backen der Elektrode erforderlichen Temperatur allgemein Eisen verwendet wird, nicht nachteilig. Wenn

es indessen die kontinuierlich selbstbackenden Elektroden zur elektrolytischen Erzeugung von Aluminium und für ähnliche Zwecke benutzt werden, ist der Zugang von Eisen aus der Elektrode sehr nachteilig, da dieses das Aluminium verunreinigt. Aus diesem Grunde würde man den Mantel soweit wie möglich aus Aluminium herstellen. Da indessen das Aluminium bei einer Temperatur schmilzt, bei welcher die Elektrode noch keine hinreichend gute elektrische Leitfähigkeit erreicht hat, so ist die Verwendung von Aluminium für die gesamte Armatur praktisch kaum möglich. Daher werden die nach innen vorspringenden Rippen jetzt allgemein aus Eisen oder einem ähnlichen Metall hergestellt, welches festbleibt und den Strom bis zu einem hinreichend tiefgelegenen Punkt der Elektrode leitet, so daß die Spannungsverluste keinen zu großen Anteil an dem Kraftverbrauch des Ofens haben. Diese nach innen ragenden Rippen führen indessen, obwohl sie sehr dünn sind, eine beträchtliche und unerwünschte Menge Eisen in das gewonnene Aluminium ein. Bei vorher gebrannten, also nicht selbstbackenden Elektroden ist es bereits bekannt geworden, Kontaktklemmen vorzusehen, welche sowohl gegenüber der Elektrode als auch gegeneinander beweglich sind. Abgesehen davon aber, daß derartige Kontaktklemmen nicht nahe genug an das Schmelzbad hinangeführt werden kön-

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nen, wären sie auch für eine selbstbackende Elektrode in der bekannten Ausbildung praktisch nicht brauchtbar.

Die Erfindung besteht darin, daß in Längsnuten der Elektrode eingreifende Eihzelkontakte vorgesehen sind, die gegenüber der Elektrode und dem Elektrodenhalter in der Längsrichtung beweglich sind. Bei einer derartigen Anordnung besteht der Mantel aus

ίο einem leicht schmelzbaren Metall, wie Aluminium, und der Einzelkontakt aus einem schwer schmelzbaren Metall, z. B. Eisen. Die Einzelkontakte haben einen hinreichend großen Querschnitt, so daß der Spannungsverlust in ihnen im Vergleich zu den der bisher verwendeten Elektroden wesentlich herabgesetzt ist. Durch die bewegliche Ausbildung der Einzelkontakte kann mit Sicherheit vermieden werden, daß die Einzelkontakte abschmelzen und dadurch Eisen in den Ofen gelangt, welches' das geschmolzenel'Metall verunreinigt. Bei Verwendung eines die Elektrode umgebenden Metallmantels kann dieser zugleich mit der Elektrode in die Schmelze eintreten, während die Einzelkontakte so angeordnet werden können, daß sie einen erheblichen Teil des Stromes zu dem völlig gebackenen unteren Abschnitt der Elektrode führen, aber nicht die Möglichkeit haben, in die Schmelze eingeführt und von ihr aufgenommen zu werden.

Erfindungsgemäß sind die längsverschiebbaren Einzelkontakte mit ihrem oberen Ende an einem Tragkörper aufgehängt und gegeneinander beweglich ausgebildet. Um die Kontakte zum glatten Anliegen an das umgebende Elektrodenmaterial zu bringen, besteht jeder der Einzelkontakte aus zwei Teilen, die derart angeordnet sind, daß bei gegenseitiger Bewegung dieser Teile der Kontakt zum Anliegen an die Elektrodenmasse gebracht werden kann. Zweckmäßig sind die beiden Teile des Kontaktes keilförmig ausgebildet. Erfindungsgemäß bestehen sie aus einem schwer schmelzbaren Metall und sind an ihrem unteren Teil mit einem nichtoxydierenden Überzug versehen. Bei Anwendung der Kontakte für selbstbackende Elektroden mit Metallmantel sind die auch gegen den mit der Elektrodenmasse verbundenen Mantel verschiebbar. Da die Erfindung von besonderem Wert bei der Verwendung kontinuierlich selbstbackender Elektroden für die Erzeugung von Aluminium durch Elektrolyse seines Oxydes in einem Schmelzbad ist, so bezieht sich das der Beschreibung zugrundeliegende Beispiel insbesondere auf eine derartige Elektrode. Der Erfindungsgegenstand kann natürlich auch für andere Zwecke verwendet werden, bei welchen ähnliche Bedingungen zu erfüllen sind.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt:

Abb. ι zeigt einen waagerechten Schnitt durch eine Elektrode mit Einzelkontakten,

Abb. 2 einen senkrechten Schnitt längs der Linie a-b von Abb. 1.

Es bezeichnet 1 die Elektrodenmasse, 2 einen Aluminiummantel, welcher, wie aus 7c der Darstellung zu ersehen ist, in die Elektrodenmasse einwärts umgebogen ist, um einen Raum zur Aufnahme der Rippen 3 und 4 zu bilden, Avelche aus Eisen bestehen. Die Rippen weisen einen nach außen ragenden Abschnitt 5 auf, mit welchem elektrische Kabel 6 verbunden werden können. Wie aus der Abb. 2 hervorgeht, bestehen die Rippen aus zwei Teilen 3 und 4, welche derart keilförmig ausgebildet sind, daß durch einen Schlag auf einen Teil der Rippe die Rippen gegen das .umgebende Material festgekeilt werden und infolgedessen einen guten elektrischen Kontakt herbeiführen. Es ist besonders vorteilhaft, die Armatur derart anzuordnen, daß die unteren Enden der Eisenrippen so nahe dem Schmelzbad liegen, daß der Aluminiummantel an dieser Stelle abschmilzt. Die Rippen sind alsdann direkt in die bereits zusammengebackeneElektrodenmasse eingefügt, so daß ein Spannungsverlust praktisch vermieden wird. Die Rippen sind so lang, daß sie über das obere Ende des Mantels vorstehen. Wenn das untere Ende der Rippe sich der Schmelze nähert, wird die Rippe durch einen Schlag auf einen Teil ihres oberen Endes gelockert, und hierauf die ganze Rippe um ein geeignetes Stück aufwärts gezogen. Da an der Elektrode mehrere Rippen angebracht sind, so ist es möglich, immer eine Rippe zu verschieben, so daß der Betrieb des Ofens jeder Zeit ohne Störung ununterbrochen fortgesetzt werden kann. Der Mantel wird aus einzelnen Teilen hergestellt, welche vorher in die passende Lage zu den Rippen gebracht und miteinander durch Schweißen verbunden werden. Das Stampfen der Elektrodenmasse findet in der bei selbstbackenden Elektroden üblichen Art statt, wobei die Elektrode in bekannter Weise gehalten werden kann. Die Rippen sind an ihrem oberen Abschnitt aufgehängt. Das untere Ende der Rippe wird stets die Temperatur der Elektrode an diesem Punkt, das sind ungefähr 900⁰ C, annehmen. Sie muß daher mit einem nichtoxydierenden Überzug aus Chromeisen o. dgl. versehen werden. Um einen möglichst günstigen Kontakt zu erhalten, können die Rippen sowohl an ihrem unteren Ende, an welchem der Aluminiummantel schmilzt, als auch nach innen, nach der Achse der Elektrode zu, an Dicke zunehmen. Die Zuführung

des Stromes kann natürlich in der üblichen Art durch die Tragvorrichtung der Elektrode und ebenso auch durch die Rippen erfolgen. Falls es erwünscht ist, kann der Mantel mit Vorsprüngen o. dgl. versehen werden, um eine bessere Verbindung mit der Elektrodenmasse zu ergeben.

Die technische Durchführung des Erfindungsgedankens kann natürlich in sehr \^rerschiedener Weise erfolgen. Es kann ferner auch vorteilhaft sein, Kontakte gemäß der Erfindung in Verbindung mit anderen gebräuchlichen Elektroden zu verwenden, wodurch eine beträchtliche Verminderung des Spannungsabfalls erreicht wird.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zur Stromzuführung für die Elektroden elektrischer Öfen, gekennzeichnet durch in Längsnuten der Elektrode eingreifende Einzelkontakte, die gegenüber der Elektrode und dem Elektrodenhalter in der Längsrichtung beweglich sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die längsverschiebbaren Einzelkontakte mit ihrem oberen Ende an einem Tragkörper aufgehängt sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelkontakte gegeneinander beweglich sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Einzelkontakte aus zwei Teilen besteht, die derart angeordnet sind, daß bei gegenseitiger Bewegung dieser Teile der Kontakt zum Anliegen an das umgebende Material kommt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine keilförmige Gestaltung der beiden Teile des Kontaktes.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte aus einem verhältnismäßig schwer schmelzbaren Metall bestehen.
7. y. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Teile der Kontakte mit einem nichtoxydierenden Überzug versehen sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 in Anwendung auf selbstbackende Elektroden mit Metallmantel, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte auch gegen den mit der Elektrodenmasse verbundenen Mantel verschiebbar sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   GEDMICKT IN

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