CN1830230B - 直流电弧炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种直流电弧炉(1)，它具有一电极(12)，此电极固定在炉子内部并且可以补充送进以补偿烧损，炉内还具有一对应电极(10、11)，例如炉底电极。为了避免这种炉子中在电极补充送进或接入时的功率损失并改善电极在炉盖内的密封性，提出，带一电极座和一补充送进装置的整个电极条(14)安装在一炉台(13)或一炉子(1)上方的框架上。
Description
技术领域
本发明涉及一种直流电弧炉，具有至少一个电极，它固定在炉子内部并可以补充送进，以补偿电极烧损，在炉内还有一对应电极，例如炉底电极。带一电极座和一补充送进装置的整个电极条作为悬挂系统安装在炉台或炉子上方的一框架上。
背景技术
通常为了熔化废钢，直流电弧炉配备至少一个设置在中央的电极以及至少一个炉底电极，以促使电流流过钢熔液。已知借助于一支架结构固定和引导从上方伸入下炉缸内的电极，支架结构侧向安装在炉子旁边，并成L形在炉盖上方延伸。借助于支架使电极垂直地移入炉内，并在那里补充送进，以补偿电极头的消耗，因为为了炉子装料，例如装入废钢，炉盖转开，电极借助于该支架结构同样可从炉中移出。例如由DE 3640298 A1或DE 19526161 C2已知这种支架结构。
在还原炉时已知，电极条连同电极座夹持器设置在炉盖上方，例如如DE 4342511 A1中所述。根据这些资料伸入炉内的电极被补充送进装置的夹紧环夹紧，补充送进装置通过一升降缸支承在一框架上。在框架上固定一电极座夹持器。在它上面安置一电极夹紧环，它同样夹紧电极，框架通过一调整油缸支承在调整和维修台上。电极也可以通过补充送进装置重新退回。
在已知直流电弧炉的支架结构中需要大的支架行程，以便夹紧新接入的电极件。由于直流运行引起的振动使固定和引导电极的支架附加地受到振动。支架的这种振动运动导致电极在炉盖密封处不可控的运动，其结果是发生磨损，从而造成不密封性。
此外在电极补充送进或接入时中断了向炉子的能量输入。其次炉子起重装置需要大的承载力，以便在补充送进和接长时夹持电极。
发明内容
由此出发本发明的目的是，在直流运行的电炉中避免在补充送进或接入过程中的功率损失，并且改善特别是炉子在以高浓度一氧化碳气氛运行时电极在炉盖处的密封性。
这个目的通过一种直流电弧炉实现，所述直流电弧炉具有至少一个电极，该电极固定在炉内，并可补充送进，以补偿电极烧损，在炉内还具有对应电极，其中带一电极座和一补充送进装置的整个电极条作为悬挂系统安装在炉台或炉子上方的框架上，其特征为，所述悬挂系统包括：
一安装在炉台上的电极导引框架；
沿电极轴线延伸的电极调整油缸，所述电极调整油缸在其一侧悬挂固定在导引框架上，并在炉子一侧通过其活塞与一电极夹紧环连接；
升降缸，所述升降缸支承在该夹紧环上，通过升降缸，第一电极补充送进环能在电极调整油缸范围内沿电极轴线移动，其中为了电极的补充送进，第一电极补充送进环松开，并借助于升降缸向上移动，接着第一电极补充送进环重新夹紧电极，并将它固定；
电极通过一个往复运动沿相反方向补充送进到炉内，
该夹紧环按两个压紧阶段工作，其中所述夹紧环与一电流输入线连接，从而将电流引入电极，在夹紧环内集成一液压压紧元件，其中在第一压紧阶段时夹紧环与电极这样地接触，使电流流入电极，并且电极穿过夹紧环补充送进到炉内，在第二压紧阶段时电极被第二补充送进环意义上的夹紧环固定，而第一电极补充送进环松开。
本发明还给出了优选的改进方案。
本发明的基本构想是，对于直流电弧炉采用对于还原炉典型的交流电极条或典型的电极的电极条设计。电极条主要由一电极座和补充送进装置组成，该补充送进装置安装在一设置在炉子上方的炉台或框架上。
通过这种电极条可以使电极补充送进以及退回，而不必中断炉子的能量输入，并且不必使用重的器械，如炉子间起重机。相应地对于连接一新的电极件也一样。在向炉内输入能量的同时可以继续补充送进和接入。这意味着熔化物较大的产量，因为不太需要定期停炉，从而不必中断运行过程。
通过采用电极条避免电极振动以及与支架一起出现的不希望的水平运动。这促使电极在炉盖内更好的密封，这特别是对于具有高浓度的一氧化碳气氛时炉子可靠地运行证明是有利的。
尤其是电极条的电极也可以做成空心电极，借助于它可以将炉料，例如细炉料送入炉内。
附图说明
下面借助于一个实施例通过附图对本发明加以说明：
附图表示
图1本发明的直流电弧炉连同一对于还原炉典型的电极条的侧视图；
图2按图1的电极条的悬挂系统的细节图；
图3图2的A-A剖视图；
图4图3的B-B剖视图。
具体实施方式
图1表示一用直流电工作的电弧炉1。它主要包括一下炉缸2和一具有中央盖心4的炉盖3，下炉缸2借助于框架结构5固定安装在支柱6上。炉壁7在内侧用耐火材料8涂膜，在炉底9上设置两个炉底电极10、11，电极12从上方伸入炉子内部，电极不像这种类型的普通炉子一样固定在一安装在炉子旁边的支架上，而是固定在一固定在炉台13上的电极条14上，在所示实施例中电极条做成悬挂系统15。电极条14固定在一导引框架16上，它沿炉台13安装在炉1的上方。
带有电极条14的直流电弧炉1尤其是可以作为还原炉用来制造用于铬铁、锰铁和其它铁合金的以及用于非铁(材料)排渣过程的含TiO2的炉渣，为此在炉内装入炉料，例如以砂子的形式的钛铁矿，作为基本产品，而且通过做成空心电极的电极装入。钛铁矿和还原剂混合和熔化，接着在还原时形成的、和炉底电极一起构成扩大的阳极的生铁通过侧面的炉17推出。炉料贮存在炉台13上方的容器18内，并通过垂直的或侧面的装料管19a、b通过空心电极12装入炉子内部。
图2中详细示出了电极条的各个构件。导引框架16在电极一侧包括一导向滚轮20，以避免电极12在补充送进时的歪斜。悬挂系统15一方面由液压操纵的电极调整油缸21、22组成，它们承担整个电极条14悬挂的任务，它们在油缸一侧通过连接元件23、24悬挂固定在导引框架16上，并沿电极纵轴线延伸。连接元件23、24紧固在导引框架16内，其活塞25、26的末端与电极12的夹紧环27固定连接，在该夹紧环27上背向炉的一侧上安装两个双作用液压升降缸28、29，第一个或上面的补充送进环30可通过它们沿电极纵轴线液压移动，这里油管用31、32表示。通过夹紧环27将电流引入电极12。为此电流输入线33通过一开抗刚性后面柔软的导线引到夹紧环27上。按照图2的细节图它也可以是两条电流输入线33a、b。
借助于图3和4的细节图可以清楚看出下夹紧环27的工作原理，下夹紧环27，同时也用作第二个补充送进环，它包括一供电爪34以及两个夹紧爪35、36，它们可以不同强度地压紧在电极外围表面上。为此夹紧环27配备一液压压紧元件37。在第一压紧阶段时夹紧爪35、36贴合在电极表面上，使电流可以从电流输入线有效地流入。但是在这种压紧状态下电极可以被挤压，穿过夹紧环27。在第二压紧阶段时夹紧爪35、36借助伸出的压紧元件37牢固夹紧电极表面，使得单单夹紧环27便可固定电极。
下面介绍本发明的直流电弧炉1中补充送进过程的功能。电极12插入炉子内部，并借助于悬挂系统15固定，电极12穿过导引框架16和盖心4伸入炉1内。由图2可见，炉盖穿通口用一密封件38相对于电极外围面密封。开始时电极由上补充送进环30固定。现在如果电极12应该补充送进，那么这个补充送进环30便松开，并通过双作用升降缸28、29的移出向上朝导引框架16方向移动补充送进行程X。用这种方法加大了夹紧环27和补充送进环30之间的距离，接着补充送进环30在移出位置上重新夹紧电极12。通过压紧元件37的卸压使夹紧环27过渡到第一压紧阶段。而在此期间电流照样可以流通，电极可通过升降缸28、29的退回和补充送进环30与夹紧环27之间距离的缩小更深地插入炉内，而且穿过松开的夹紧环27。这时电极12沿导引框架16的导向滚轮20和炉盖穿通口的密封件38垂直滑行。当补充送进过程结束时，夹紧环27以较大的压紧力重新夹紧电极12。
总而言之通过一支承在炉子上方的电极条代替支架结构证明对于直流电弧炉是非常优良的，其中可以不关掉炉子补充送进电极，最终提高产量。比较而言这种系统工作比较均匀，从而有效率和经济性方面的优势。通过消除迄今为止的振动，减小导向件或密封件、特别是炉盖上的磨损。由于较高和长久的密封性拉高了在一氧化碳生产方法时不安全性。
附图标记表
1 直流电弧炉 20 导向滚轮
2 下炉缸 21 电极调整油缸
3 炉盖 22 电极调整油缸
4 盖心 23 连接元件
5 框架结构 24 连接元件
6 支柱 25 活塞末端
7 炉壁 26 活塞末端
8 耐火材料 27 电极夹紧环或下补充送进环
9 炉底 28 升降缸
10 炉底电极 29 升降缸
11 炉底电极 30 第一或上补充送进环
12 电极 31 油管
13 炉台 32 油管
14 电极条 33 电流输入线(33a和b)
15 悬挂系统 34 电流输入爪
16 导引框架 35 夹紧爪
17 出料口 36 夹紧爪
18 容器 37 压紧元件
19 垂直装料管或侧装料管 38 密封件
Claims (4)
1.直流电弧炉(1)，它具有至少一个电极(12)，该电极固定在炉内，并可补充送进，以补偿电极烧损，在炉内还具有对应电极(10、11)，其中带一电极座和一补充送进装置的整个电极条(14)作为悬挂系统(15)安装在炉台(13)或炉子(1)上方的框架上，
其特征为，
所述悬挂系统(15)包括：
一安装在炉台(13)上的电极(12)导引框架(16)；
沿电极轴线延伸的电极调整油缸(21、22)，所述电极调整油缸在其一侧悬挂固定在导引框架(16)上，并在炉子一侧通过其活塞(25、26)与一电极夹紧环(27)连接；
升降缸(28、29)，所述升降缸支承在该夹紧环(27)上，通过升降缸，第一电极补充送进环(30)能在电极调整油缸(21、22)范围内沿电极轴线移动，其中为了电极(12)的补充送进，第一电极补充送进环(30)松开，并借助于升降缸(28、29)向上移动，接着第一电极补充送进环(30)重新夹紧电极(12)，并将它固定；
电极(12)通过一个往复运动沿相反方向补充送进到炉内，
该夹紧环(27)按两个压紧阶段工作，其中所述夹紧环(27)与一电流输入线(33)连接，从而将电流引入电极，在夹紧环(27)内集成一液压压紧元件(37)，其中在第一压紧阶段时夹紧环(27)与电极这样地接触，使电流流入电极，并且电极(12)穿过夹紧环(27)补充送进到炉内，在第二压紧阶段时电极(12)被第二补充送进环意义上的夹紧环(27)固定，而第一电极补充送进环(30)松开。
2.按权利要求1所述的直流电弧炉，
其特征为：
所述电极(12)是一空心电极，炉料通过此空心电极装入炉(1)内。
3.一种按权利要求1或2所述的直流电弧炉(1)的应用，
其特征在于：
用来加工含TiO2的用于颜料工业的后续处理的炉渣，其中含钛矿石作为原始产品装入炉内，与还原剂混合，并借助于电极的能量熔化和还原。
4.一种按权利要求1或2所述的直流电弧炉的应用，其特征在于：
用来加工铁合金或用于非铁物质的炉渣处理。
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