DE2332004A1

DE2332004A1 - Elektrodenfassung fuer lichtbogenoefen

Info

Publication number: DE2332004A1
Application number: DE19732332004
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Ernst; Ottmar Dipl Chem Dr Re Rubisch
Original assignee: Sigri GmbH
Current assignee: Sigri GmbH
Priority date: 1973-06-23
Filing date: 1973-06-23
Publication date: 1975-01-23

Description

SIGRI ELEKTROGRAPHIT GMBH Meitingen bei 22.JUNI 1973

Augsburg, den

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Elektrodenfassung für Lichtbogenofen

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenfassung für Lichtbogenofen mit wassergekühlten, an Kohlenstoffoder Graphitelektroden anliegenden Kupferkontaktstücken.

Aufgabe der in Lichtbogenofen verwendeten Elektrodenfassungen ist die Fixierung der Kohlenstoff- und Graphitelektroden und die Übertragung des zum Betreiben des Lichtbogens erforderlichen Stroms. Da die Fassungen nicht nur durch die in den Leitermaterialien und in den Kontaktstellen entstehende Joule'sehe Wärme, sondern ebenfalls durch die Wärmestrahlung des Ofens und durch Wärmeleitung der Elektrodenstränge erhitzt werden, ist es zur Vermeidung überhöhter Temperaturen erforderlich, die Kontaktstücke auf eine werkstoffgerechte Temperatur zu kühlen. Wassergekühlte Kontaktstücke aus Kupfer oder Kupferlegierungen weisen unter den genannten Bedingungen eine befriedigende Standzeit auf und haben sich weitgehend bewährt, wohingegen nichtgekühlte Kontaktstücke aus temperaturbeständigeren Werkstoffen, wie z.B. Grauguß, nur für schwächer belastete Elektroden brauchbar sind.

Wassergekühlte Kupferkontaktstücke sind andererseits für mit metallischen oder metallhaltigen Schutzschichten versehene Elektroden nicht geeignet.

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Da die Oberfläche der Schutzschichten, die den Abbrand der Elektrode vermindern sollen, mehr oder weniger rauh ausgebildet ist, wird der Strom nur über wenige Kontaktstellen übertragen, wobei die Sintertemperaturen der beteiligten Kontaktmetalle erreicht werden. Beim Nachstellen der Elektrode werden die versinterten Kontaktstellen abgeschert und auf der Oberfläche, des Kontaktstücks bleiben narbenförmige Vertiefungen oder pilzförmige Erhöhungen zurück. Nach einigen Nachstellzyklen ist die Kontaktoberfläche so zerklüftet, daß der Spannungsabfall im Kontakt die zulässige Grenze übersteigt und das Kontaktstück unbrauchbar wird.

Nach der deutschen Offenlegungsschrift 1 758 294 ist eine Elektrodenfassung mit angesetzten Graphitsegmenten bekannt. Da Graphit mit den metallischen Schutzschichten der Elektrode nicht versintert, bleibt die Kontaktfläche glatt und der Kontaktwiderstand verschlechtert sich während der Betriebszeit nicht. Die Nachteile der vorgeschlagenen Fassung bestehen darin, daß die Segmente wegen der kleinen Schleifhärte von Graphit verhältnismäßig schnell verschleißen und infolge ihrer Sprödigkeit unter den rauhen Betriebsbedingungen nicht nur zerbrechen sondern auch aussplittern, so daß die Graphitsegmente nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit ausgetauscht werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine für Kohlenstoff- und Graphitelektroden mit metallischen oder metall-

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haltigen Schutzüberzügen geeignete Passung zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Fassungen mit Graphitsegmenten vermeidet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Elektrodenfassung der eingangs genannten Art gelöst, deren Kontaktstücke mit einer oxidationsbeständigen, hochschmelzenden vorwiegend metallischen Substanz beschichtet sind.

Die Dicke der Schutzschicht beträgt zweckmäßigerweise 0,5 bis 2 mm und nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Schutzschicht in Form schürzenartiger Bleche auf den Kontaktflächen angeordnet. Die Beschichtung besteht vorteilhaft aus einem ferritischen Chromstahl mit 6 bis 20 % Chrom und 1 bis 5 % Aluminium, aus Molybdän mit Zusätzen von Zirkondioxid und Calciumoxid oder aus Legierungen eines Übergangsmetalls, wie Titan, Niob oder Wolfram, und Kohlenstoff.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß Elektrodenfassungen gemäß der Erfindung unter den Bedingungen des Kontakts mit der Elektrodenschutzschicht nicht versintern, so daß der Kontaktwiderstand auch nach langer Betriebszeit unverändert bleibt. Die Standzeit der Bleche wird infolge der großen Verschleißfestigkeit von Metallegierungen durch mechanischen Abrieb und Bruch ebenfalls nicht beeinträchtigt und schließlich werden die elektrischen Verluste im Gesamtkontakt durch die Beschichtung nicht erhöht.

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Die Beschichtung wird in bekannter Weise, etwa durch Flammspritzen auf die Kontaktflächen der wassergekühlten Kontaktstücke aufgetragen. Bei Verwendung von Blechen, deren Durchmesser zweckmäßig 1 bis 2 mm beträgt, werden diese zunächst auf den Elektrodenradius gebogen und dann durch Schrauben oder Klemmen oder durch Plattieren an den kühlbaren Kupferkontaktstücken befestigt, wobei eine lösbare Befestigung bevorzugt wird. Lösbare Befestigungen sind dann besonders vorteilhaft, wenn der Lichtbogenofen alternativ mit geschützten und ungeschützten Elektroden betrieben wird. Im letzteren Fall kann die Fassung nach Entfernen der Bleche von den Kupferkontaktstücken ohne zusätzlichen Umbau weiter verwendet werden.

6 Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Elektrodenfassung für Lichtbogenöfen mit wassergekühlten, an Kohlenstoff- oder Graphitelektroden anliegenden Kupferkontaktstücken, dadurch gekennzeichnet , daß die den Elektroden zugewandten Flächen der Kontaktstücke mit einer oxidationsbeständigen, hochschmelzenden,vorwiegend metallischen Substanz beschichtet sind.

2. Elektrodenfassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Dicke der Schicht 0,5 bis 2 mm beträgt.

3. Elektrodenfassung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutzschicht in Form schürzenartiger Bleche auf den Kontaktflächen angeordnet ist.

4. Elektrodenfassung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Beschichtung aus einem ferritischen Chromstahl mit 6 bis 20 % Chrom und 1 bis 5 % Aluminium besteht.

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5. Elektrodenfassung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus Molybdän mit Zusätzen von Zirkondioxid und Calciumoxid besteht.

6. Elektrodenfassung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Beschichtung aus einer Legierung eines Übergangsmetalls und Kohlenstoff besteht.

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