DE1615404C3 - Lichtbogenofen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtbogenofen, der mit Graphit- oder Kohlenstoffelektroden bestückt ist, die mit einer abbrandhemmenden Überzugsschicht versehen sind.

Es ist schon bekannt, den Versuch an Graphit- oder Kohlenstoffelektroden, die in Lichtbogenofen insbesondere zur Elektrostahlerzeugung eingesetzt sind, dadurch herabzusetzen, daß die Elektroden mit einer abbrandhemmenden Überzugsschicht versehen werden. Man hat für diesen Zweck insbesondere karbidische Deckschichten, aber auch Schichten aus Übergangsmetallsiliziden vorgeschlagen. Es ist ferner bekannt, Doppeldeckschichten vorzusehen, wobei die Grundschicht in der Regel aus einer Karbidschicht besteht, während die Deckschicht aus einem Übergangsmetall bestehen kann (deutsche Auslegeschrift 1060 517).

Bei allen bisher bekannten Versuchen, mit Hilfe von Deckschichten den Abbrand von Kohlenstoff- oder Graphitelektroden zu vermindern, ist die Schwierigkeit aufgetreten, daß sich beim Betrieb der Elektroden in der Überzugsschicht Risse bilden. Diese Rißbildung ist eine Folge der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Grundmaterials und der Deckschicht. Tritt eine solche Rißbildung ein, so erfolgt durch die Risse hindurch eine verstärkte Oxydation, die zu einer Unterhöhlung und zum Abplatzen der Deckschichten führt. Hierdurch werden die Deckschichten im wesentlichen unwirksam.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Elektroden im Betrieb wirksam gegen Korrosion zu schützen. Zu diesem Zweck ist bei einem Lichtbogenofen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß die Überzugsschicht aus solchen Stoffen hergestellt und

ίο die Strombelastung der Elektroden derart bemessen, daß die Überzugsschicht im Betrieb bis über ihren Erweichungspunkt bzw. ihren Schmelzpunkt erhitzt wird.

Bei einer solchen Betriebsweise ist die Überzugsschicht — gegebenenfalls kann es sich auch um mehrere Schichten handeln — im gesamten Bereich zwischen der als Stromzuführung dienenden Elektrodenfassung und dem Lichtbogen im flüssigen oder doch in einem plastischen Zustand, so daß durch die unterschied-

liehen Ausdehnungen der Überzugsschicht und des Grundkörpers keinerlei Spannungen in der Überzugsschicht erzeugt werden können. Eventuell schon vorher gebildete Risse werden durch die plastische bzw. flüssige Überzugsschicht automatisch wieder ver-

»5 schlossen. Es kann daher ein Abplatzen der aufgebrachten Schutzschichten nicht eintreten.

Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, für die erfindungsgemäße Betriebsweise Überzüge aus Komponenten herzustellen, die ein im Temperaturbereich von 600 bis 1200° C, vorzugsweise von 700 bis 1000°C, schmelzendes Eutektikum bilden und die Strombelastung so zu bemessen, daß der Schmelzpunkt des Eutektikums auf der Elektrodenoberfläche zumindest erreicht wird. Zweckmäßigerweise bildet man die Überzugsschicht aus zwei oder mehreren der Komponenten Eisen, Mangan, Aluminium, Silizium, Titan, Bor und Chrom.

Auch mit Doppelschichten versehene Elektroden eignen sich für die erfindungsgemäße Betriebsweise.

Als besonders geeignet haben sich Elektroden gezeigt, die mit einer Grundschicht aus 90 bis 100 Gewichtsprozent, vorzugsweise .95 bis 98,9 Gewichtsprozent, Silizium und 0 bis 10, vorzugsweise 1,1 bis 5 Gewichtsprozent, Natrium, Magnesium, Kalzium, Bor, Aluminium, Titan, Zirkon, Mangan, Eisen, Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Sauerstoff einzeln oder zu mehreren und einer Deckschicht aus 85 bis 100 Gewichtsprozent, vorzugsweise aus 93 bis 99,5 Gewichtsprozent, Aluminium und 0 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis 7 Gewichtsprozent, Natrium, Magnesium, Bor, Silizium, Phosphor, Sauerstoff, Kupfer, Zink, Blei, Titan, Zirkon, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt und Nickel einzeln oder zu mehreren versehen waren. _; .

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lichtbogenofen, der mit Graphit- oder Kohlenstoffelektroden bestückt ist, die mit einer abbrandhemmenden Überzugsschicht versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht aus solchen Stoffen hergestellt und die Strombelastung der Elektroden derart bemessen ist, daß die Überzugsschicht im Betrieb bis über ihren Erweichungspunkt bzw. ihren Schmelzpunkt erhitzt wird.

2. Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus Komponenten besteht, die ein im Temperaturbereich von 600 bis 1200⁰C, vorzugsweise von 700 bis 1000⁰C, schmelzendes Eutektikum bilden und daß die Strombelastung so bemessen ist, daß die Temperatur der Elektrodenoberfläche den Schmelzpunkt des Eutektikums zumindest erreicht.

3. Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus zwei oder mehreren der Komponenten Eisen, Mangan, Aluminium, Silizium, Titan, Bor und Chrom besteht.