Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Teknisk Tidskrift
klaringar till skiljaktigheten i egenskaper hos
elektroder av s. k. amorft kol och hos grafitelektroder.
En grafitelektrod av standardtyp har ett specifikt
motstånd, som i allmänhet ligger mellan 8 och 12
ohm per meter per kvmm beroende på dimension och
utförande. Specifika motståndet hos kolelektroder
avsedda för elektriska ugnar ligger däremot vanligen
mellan 60 och 100 ohm och är alltså 6 till 8 gånger
större än för grafitelektroder. Nu ha mätningar på
väl utvecklade grafitkristaller visat, att det verkliga
Fig. 2. Grafiteringsugn.
specifika motståndet hos grafit blott utgör 0,4—0,5
ohm. Då de elementära kristallerna i en
grafitelektrod och i en kolelektrod äro identiskt uppbyggda,
måste dessa element i sig själva besitta samma
specifika motstånd. Även om man tager hänsyn till
deras oundvikliga porositet, äga sålunda såväl
grafitelektroder som kolelektroder ett mångdubbelt större
specifikt motstånd än sina strukturelement. Detta
motstånd består därför till största delen av
kontaktmotstånd mellan kristallerna. När kristallerna
tillväxa i storlek på grund av upphettningen under
grafiteringsprocessen, minskas antalet kontaktytor
mellan dem samtidigt som dessa ytor förstoras,
varigenom elektrodens motstånd sjunker.
Grafitelektroder besitta en väsentligt högre
motståndskraft mot oxidation än kolelektroder. En
grafitelektrod, som vitvarm drages ut ur en stålugn,
kallnar i fria luften ganska snabbt utan avsevärd
förbränning, under det att en kolelektrod brinner, till
dess att ett skyddande asklager försvårar
lufttillträdet. Tack vare att grafitelektroder också
an-frätas väsentligt långsammare inne i ugnen av
kolsyran i ugnsatmosfären och av slaggstänk blir
elektrodförbrukningen med dem betydligt lägre än med
kolelektroder. Grafitelektrodernas överlägsenhet
beror här återigen på den omnämnda ökningen i de
elementära kristallernas storlek. Liksom fallet är i
allmänhet vid kemiska reaktioner med fasta kroppar
minskas reaktionshastigheten med minskad
kontaktyta per viktsenhet substans. Ju större de
elementära kristallerna äro, ju långsammare förlöper
därför kolets oxidation.
En egenskap, som brukar anföras såsom mått på
graden av grafitering, är den verkliga specifika
vikten, pyknometriskt bestämd. För grafitelektroder av
standardtyp giva sådana bestämningar värden av
2,20—2,23, medan desamma före grafiteringen uppgå
till 1,96—2,06. Den specifika vikten är en
karakteristisk konstant för varje speciell atomstruktur samt
borde därför vara identisk för amorft kol och för
grafit och sammanfalla med det värde som erhålles
för perfekta grafitkristaller. Det är därför
sannolikt, att ifrågavarande variationer bero på en
hämning av bestämningsmediets inträngningsförmåga.
Denna hämning kan bero på gasabsorption mellan
kristallamellerna, som just gör sig mera gällande
ju mindre de elementära kristallerna äro. Även
andra omständigheter kunna bidraga till detta
fenomen. Bestämningsmediets karaktär, såsom dess
adhesionsförmåga till kol och troligen dess
molekyl-storlek, spelar även en roll, och om olika vätskor
användas vid de pyknometriska bestämningarna, kan
man därför erhålla skilda resultat på samma prov.
Metoden ger sålunda i allmänhet icke ett sant
uttryck för den verkliga specifika vikten men giver
dock ett relativt mått på molekylernas
(kristallernas) storlek, dvs. grafiteringsgraden.
De råkol, som skola grafiteras, tillverkas i princip
på samma sätt som vanliga kolelektroder medels
pressning genom ett munstycke under mycket högt
tryck av en plastisk massa, innehållande kolpulver
med beck eller tjära som bindemedel. Val av
råmaterial och deras förberedande behandling spela
härvid en mycket stor roll. De pressade ämnena
"brännas" sedan, vanligtvis i gaseldade ugnar, till
fullständig förkoksning av bindemedlet. De så
erhållna råkolen grafiteras i elektriska motståndsugnar
av en typ, som utbildats av E. G. Acheson och som
schematiskt åskådliggöres i fig. 2.
Ugnen består till det yttre av en långsträckt,
rektangulär ugnskropp, A, av eldfast material, försedd
med gavlar vid kortändarna, i vilka ugnselektroderna
E äro inmurade. Det inre avståndet mellan
ugnselektroderna uppgår till 6—10 m. Råkolen G
anbringas mellan ugnselektroderna i travar, som läggas
vinkelrätt mot ugnens längdriktning med ett bestämt
avstånd mellan varje trave. Koltravarna äro
inbäddade i grafiterat kokspulver D, som tjänstgör såsom
motståndsmaterial. Råkolen hava i sig själva ett så
lågt motstånd, att det är nödvändigt av praktiska
och ekonomiska skäl med hänsyn till den elektriska
utrustningen att anbringa ett sådant extra motstånd.
Ugnspackningen omgives av ett isolerande hölje C,
som från början utgöres av en blandning av koks och
kiselsand i sådana proportioner, att kiselkarbid, s. k.
karborundum, därav bildas. Materialet i höljet
kommer därför under driftens gång att omvandlas till
kiselkarbid — såsom bekant ett osmältbart material,
som i reducerande atmosfär endast genom
dissociation kan förändras till grafit och kieelånga vid
temperaturer omkring 2 500°C. — Ugnens sidoväggar
B uppläggas för varje ugnsgång av lösa block av
eldfast material.
Enär motståndet hos kolpulver faller i mycket hög
grad med stigande temperatur, är det, för
vidmakthållande av konstant belastning, nödvändigt att
kunna i motsvarande mån sänka spänningen på
ugnen under ugnsgången. Man behöver därför
regleringsmöjligheter hos ugnstransformatorn, som göra
det möjligt att stegvis sänka spänningen, varvid den
till slut, när grafiteringstemperatur uppnås, endast
utgör ca en fjärdedel av begynnelsespänningen, t. e.
från 200 V till 50 Y.
Beträffande grafitelektrodernas egenskaper har
redan framhållits deras låga elektriska specifika
motstånd samt deras stora motståndskraft mot
oxidation. Mot deras höga elektriska ledningsförmåga
svarar en i motsvarande grad höjd
värmeledningsförmåga. Ehuru i vissa avseenden icke i sig själv
en önskvärd egenskap vållar densamma dock icke
ökade värmeförluster, enär grafitelektrodernas höga
elektriska ledningsförmåga betingar val av betydligt
mindre tvärsektion än som erfordras med kolelek-
34
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
