DE1081582B

DE1081582B - Verfahren zur Herstellung von gegen Lockerung geschuetzten Nippeln zum Verbinden vonGraphitelektroden

Info

Publication number: DE1081582B
Application number: DEF24940A
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Peter; Dr Karl-Wilhelm-Friedric Etzel; Dr Phil Alfred Ragoss; Dr Techn Erich Fitzer
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1958-01-30
Filing date: 1958-01-30
Publication date: 1960-05-12

Description

Verfahren zur Herstellung von gegen Lockerung geschützten Nippeln zum. Verbinden von Graphi.telektroden Das einwandfreie Arbeiten veri Graphitelektroden im Stahlofen hängt bekanntlich von einer guten Nippelverbindung ab. Im Betrieb hat es sich nun gezeigt, daß Schwierigkeiten auftreten, wenn sich der Nippel infolge mechanischer Beanspruchung lockert. Diese Schwierigkeiten können beispielsweise darin bestehen, daß erhöhte Übergangswiderstände zwischen der Elektrodenstirnfläche sowie zwischen Nippel und Schachtel der Elektrode auftreten.
Es sind schon Maßnahmen bekannt, um -das Lockerwerden der Nippelverbindungen zu verhindern. So wurde vorgeschlagen, diesem Übelstand durch radial eingeführte Arretierungsstifte zu begegnen. Des weiteren wurde schon vorgeschlagen, den Nippel zu metallisieren, um den Reibungskoeffizient zwischen Nippel und Nippelschachtel zu erhöhen.
Weiterhin hat man vorgeschlagen, an den beiden Nippelstirnseiten Pechstifte einzulassen, die durch ihre Verkokung während der Temperaturerhöhung der Elektroden den Nippel gegenüber der Schachtel starr fixieren.
Es ist ferner auch bekannt, daß durch Aufrauhen bzw. entsprechende Bearbeitung der Gewindefläche dem Auflockern der Nippelverbindung durch Erhöhung der selbsthemmenden Wirkung entgegengearbeitet wird.
Die bekannten Arbeitsweisen bzw. Nippel sind jedoch in vielen Fällen nachteilig und entsprechen nicht allen Anforderungen der Praxis.
Es hat sich nun gezeigt, daß man auf einfache Weise das Lockern der Nippelverbindung verhindern kann, wenn man Nippel verwendet, die gemäß dem Vorschlag der Erfindung hergestellt sind. Von einem Nippel werden neben guter Dichte und Festigkeit eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit und eine möglichst geringe thermische Ausdehnung verlangt. Diese Bedingungen werden von den gut graphtierbaren Koksen erfüllt, die im graphitierten Zustand bekanntlich sehr weich sind.
Es wird nun ein Verfahren zur Herstellung von gegen Lockerung geschützten Nippeln zum Verbinden von Elektroden. vorgeschlagen, bei welchem von grüner Elektrodenmasse aus gut graphitierbaren gemahlenen Elektrodenkoksen und Bindemitteln ausgegangen wird und wobei die Nippel in an sich bekannter Weise durch Formen, Brennen und Graphitieren der Ausgangsmasse hergestellt werden. Erfindungsgemäß fügt man der grünen Elektrodenmasse während des Mischens körnige Anteile eines harten und schlecht graphitierbaren Kokses hinzu, die einer thermischen Vorbehandlung zwischen etwa 1300 und etwa 2700° C unterworfen gewesen sind. Als an sich bekannte Bindemittel haben sich hierbei mit besonderem Vorteil Teer und/oder Pech erwiesen. Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß solche schlecht graphitierbaren Kokse verwendet werden, deren. thermischer Ausdehnungskoeffizient im graphitierten Zustand größer als 3 - 10-6mm - ° C-1 ist. Die obere Grenze liegt bei etwa 8 - 10,-smm - ° C-1. Diese Kokse besitzen die Eigenschaft, während der Graphitierung stark zu schrumpfen. Fügt man sie im nichtgraphitierten Zustand der grünen Masse bei, so schrumpfen sie während der Graphitierung stärker als die Grundmasse, wodurch eine Lockerung des Gefüges hervorgerufen werden kann. Man unterwirft daher zweckmäßig diese Kokse einer thermischen Vorbehandlung zwischen etwa 13001 und etwa 2700° C, vorzugsweise über 170'0° C. Dabei wird der Schrumpfungsprozeß vorweggenommen, und die Einbindung in die Grundmasse während der nachfolgenden Graphitierung wird nicht beeinträchtigt.
Man kann Kokse der erfindungsgemäß angegebenen Art verschiedener Herkunft verwenden. Als besonders geeignet haben sich Harzkokse erwiesen, wie z. B. aus Phenolformaldehydkondensationsprodukten erhaltene Harze. Ferner kann auch Rußkoks in Betracht kommen sowie durch Verkoken von stark dehydrierten Pechen gewonnene Kokse.
Die Menge des zuzusetzenden harten und schlecht graphitierbaren Kokses. kann in weiten Grenzen schwanken, doch soll sie höchstens 25 %, der Feststoffkomponente betragen. Vorzugsweise verwendet man eine zwischen 10 und 20% liegende Menge. Beim Arbeiten mit solchen Mengen erhält man Nippel mit vorteilhaften Eigenschäften, da die Körner- des harten Kokses einzeln und inselartig verteilt in der Grundmasse liegen und auf diese Weise die Ausbildung eines zusammenhängenden Gerüstes vermieden wird. Es hat sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, die Zugabe der körnigen Anteile des harten und schlecht graphitierbaren Kokses vor der Zufügung des Bindemittels vorzunehmen.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gelingt es, Nippel zu erhalten, die den Anforderungen der Praxis entsprechen. Beim Einschrauben des Nippels v-erzahnen sich die harten Graphitkörner in den gleichmäßig weichen Graphit der Gewindeflanke der Schachtel und wirken so einer Auflockerung entgegen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von gegen Lockerung geschützten Nippeln zum Verbinden von Elektroden aus grüner Elektrodenmasse aus gut graphitierbaren gemahlenen Elektrodenkoksen und z Bindemitteln durch Formen, Brennen und Graphitieren der Ausgangsmasse, dadurch gekennzeichnet, daß man der grünen Elektrodenmasse während des Mischens körnige Anteile eines harten und schlecht graphitierbaren Kokses hinzufügt, die einer thermischen Vorbehandlung zwischen etwa 1300 und etwa 2700° C unterworfen gewesen sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung schlecht graphitierbarer Kokse, deren thermischer Ausdehnungskoeffizient im graphitierten Zustand größer als 3 - 10-omm # ° C-1 ist.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Harzkoksen, Rußkoksen oder durch Verkoken von stark dehydrierten Pechen gewonnenen Koksen.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des zuzusetzenden schlecht graphitierbaren Kokses höchstens 251/o der Feststoffkomponente,, vorzugsweise _ 10 bis 201/a, beträgt.