CN1019141B - 直流电弧炉 - Google Patents

Abstract

在一个直流电弧炉中，导电性炉底，即炉电极(7、8、11)，必须用绝缘材料与炉膛的金属壳体相绝缘。为此目的，承载导电性炉底的底板(11)基本上形成了炉膛的底部。这底板(11)通过绝缘或至少是不良导体材料(18)的中间连接支承在金属壳体(2)的一个向内突出的部分(17)上。

Description

本发明涉及一种直流电弧炉，它包括一个金属壳体的炉膛，至少一个作为阴极连接的电极和至少一个导电性炉底，炉子的底部包括一个由导电的砖或其他相同作用的材料组成的炉衬层，炉衬层支承在一块底板上，与底板一起形成一个作为阳极连接的导电性炉底，导电性炉底用绝缘材料与炉膛的金属壳体相绝缘。

本发明以现有技术，如美国专利4，228，314号作为参考资料。

在直流电弧炉中，作为阴极连接的电极以及炉床或炉底电极（根据美国专利4，228，314号通常制成导电性炉底）都必须与炉膛的金属壳体相绝缘。在现有的电弧炉中，导电性炉底以及炉底衬的与其毗连的部件都支承在一块金属板上。这块金属板又支承在（金属）缸底上的一层绝缘材料上。导电性炉底的电连接是由穿过炉膛底内的开口的接触部件实现的。由于炉料的重量和在电弧炉操作期间时产生的极高温度，对所述绝缘层的要求是很高的。对这一区域的特殊冷却是非常昂贵的。

本发明的目的在于提供一种在开始时所提到的那种直流电弧炉，它的导电性炉底与炉膛壳体恰当地被绝缘，该绝缘能承受运行产生的全部负荷。

根据本发明，这一目的是这样实现的，即所述底板基本上构成炉膛底，该底板搭接在炉缸金属壳体向内突出的部分，并通过绝缘材料或至少是一个不良导体的材料的中间连接支承在其上。

本发明的优点特别可以从这方面看出，即电弧炉的整个底部部分象漂浮一样悬挂在炉壳体内，而且这底部部分与炉壳体相绝缘的实现很简单。

下面参照附图对本发明的实施例以及由此获得的优点作较详尽的描述。

附图中的本发明实施例都是示意地表示，其中

图1是根据本发明的直流电弧炉第一个实施例的侧视图;

图2是在另一种类型的炉膛底部部分的支承和绝缘的明细图。

图1显示一个直流电弧炉1，它配备有用金属材料制成的常用的壳体2。在实施例中，电弧炉只有一个作为阴极连接的电级3，但是也可以有二个，三个或更多个。在实施例中，电极是制成空心的，这意味着，该炉适用于还原的目的，但是本发明的题材也可以用于带有作为阴极连接的实心电极（通常为石墨电极）的熔炼炉。

在还原的情况下，例如，为了生产生铁，精矿、焦炭和石灰石，通过电极内的中央通道加入至炉内，在电极3的下面就可以以寻常的方式获得一个电极点，也就是一个无矿碴的熔体面。如寻常一样，熔炉有一个浇注唇5和一个门孔6。在熔炉底部装有一个导电性炉底。导电性炉底由内装有金属导体7的砖8组成。导体7穿入一个位于其下面的炉底衬层10，该衬层例如由导电的碳砖组成。寻常的炉砖衬9与外界相连。炉底衬层的砖排列成一层或多层并安置在一个半球面形的底板11上。这个底板11伸展很广并构成炉底。它是由钢或铜制成并连接在直流电源12的阳极上。导电性炉底需具有很大的伸展范围，使熔炉电流能分布在底部的大部分面积上，从而基本上避免了电弧13的斜置。底板11上配置有冷却装置14以便使其保持尽可能低的温度，不致受炉内热的损伤。16是废气的吸出口。

配置在导体7的砖8作为在炉料15与由外衬层10和底板11组成的导电性炉底之间的电流导体之用，该导电性炉底当然也可以有不同的构造。因此除了用碳砖外，其他的能保持电接触的构件也能应用。

就这方面来说，这种直流电弧炉相当于现有技术，如在开头提到 的美国专利4，228，314号与西德专利3，022，566号中都有详尽描述。

根据本发明，炉膛的壳体2是径向向内围拢的并形成一个向内突出的套环17。底板11径向搭接在套环17上。在搭接的区域内配置了一个绝缘材料的环18。熔炉的整个底部部分就以这种方式支承在套环17上。熔炉的底部部分就象漂浮在炉膛1内。在此同时，熔炉壳体2与底板11之间以及由与导电性炉底之间的绝缘就通过绝缘材料18予以实现。

套环17的向上弯曲的端边19用于径向定心，然而该端边19并不向上伸展至底板。为了使力清淅地导入至绝缘材料，底板11的边缘部分配以一个大致为锲形截面的补偿环20。

或者用预制构件，如耐火材料制成的砖或熟料松散地一层层堆砌或者用耐火灰浆将其互相粘结起来，或者也可用浇注料或捣筑料作为绝缘材料。这里主要的条件是，除了低导电率外，绝缘材料必须能经得住压应力。再说，实际上也并不需要真正的绝缘体。如果绝缘材料的导电率在炉的垂直轴方向比导电性炉底的导电率小一个量级也就够了。

图2中显示的是与上面述及的具有浇注料或捣筑料的实施例具有不同构造的炉壳或炉底的直流电弧炉。

一个环形板21固定在圆筒形缸壳2上。一根轴向伸展的管件22焊接在这板21的内圆周上。环形板21的功能相当于图1的中的套环17，而管件22相当于套环17的弯曲端边19。与图1相似，底板11在其边缘区域装配有一个补偿环，补偿环在这里设计成一个焊接结构，并有一个径向伸展的环20a和一个轴向伸展的管件20b。管件20b向下伸展超过板20a焊接在支承环23上。

在熔炉的制造过程中，在炉体砖衬进行之前，将底板11连同部件20a、20b和23先行插入，并通过绝缘衬垫（图中未示）相对于炉壳2和板2将其定向和临时固定。然后将一种浇注料或捣筑料24，例如耐 火混凝土，灌入炉壳2和管件22之间的空间以及连接到顶部的区域内，这种方式实际上将环20a和23和管件20b完全嵌埋在这浇注料或捣筑料内。这以后就按寻常的方式继续将熔炉建成。

Claims (7)

1、一种直流电弧炉，它包括一个由金属壳体(2)围绕的炉膛(1)，至少一个阴极(3)和至少一个导电性炉底(7，8，11)，炉子的底部包括一个由导电的砖或其他相同作用的材料组成的炉衬层，炉衬层支承在一块底板(11)上，与底板一起形成一个作为阳极的导电性炉底，通过使用绝缘材料(18，24)使导电性炉底与炉膛(1)的金属壳体(2)相绝缘，其特征在于：其中所述底板(11)构成炉膛底，底板(11)搭接在炉膛(1)金属壳体(2)向内突出的部分(17，21)，并通过绝缘材料(18，24)或至少是一种不良导体的材料(18，24)的中间连接支承在其上。

2、如权利要求1所述的电弧炉，其特征在于其中向内突出的部分（17）与壳体（2）连成一体。

3、如权利要求1所述的电弧炉，其特征在于其中向内突出的部分是一个牢固地连接在壳体底端的环形板（21）。

4、如权利要求1所述的电弧炉，其特征在于其中底板（11）设计成大致为半球面形状，并在其边缘区域配置一个补偿环（20，20a）。

5、如权利要求1至4中之一项所述的电弧炉，其特征在于所述的绝缘材料是由单独的建筑砖石块松散地层叠堆砌或者用耐火灰浆互相粘结在一起而成。

6、如权利要求1至4中任一项所述的电弧炉，其特征在于其中绝缘材料是耐火材料的一种浇注料或捣筑料。

7、如权利要求1至6中之一项所述的电弧炉，其特征在于其中绝缘材料在炉的垂直轴方向的导电率比导电性炉底（7、8、11）的导电率至少小一个量级。

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