DE2520655A1 - Gleichstrom-lichtbogenofen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DiPL-INQ. H. MISSUNG Frankfurt/M, den 29.4.1975

DIPL.-ING. R. SCHLEE

63 GIESSEN, Blsmarckstrafte 43 Boe/MK 12. 506

DR.-ING. J. BOECKER

β FRANKFURT 1. fiathwwupL 2

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras/Schweden

Gleichstrom-Lichtbogenofen

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gleichstrom-Lichtbogenofen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein solcher Ofen wird in der schwedischen Patentanmeldung 7317535-8 beschrieben.

Die Kontaktelektrode ist dabei normalerweise so angeordnet, daß eine direkte Wärmestrahlung von der verbrauchbaren Elektrode auf die Kontaktelektrode verhindert wird.

Bei einem kontinuierlichen Schmelzen von beispieslweise vorreduziertem Material (Pellets) oder feinverteiltem Schrott in Lichtbogenofen wird das Beschickungsmaterial entweder durch ein Loch im Ofengewölbe zugeführt, so daß das Material zentral zwischen die drei Elektroden (bei einem Dreiphasenofen) fällt, oder das Beschickungsmaterial wird durch drei Löcher im Ofengewölbe zugeführt, so daß es an drei Stellen zwischen der betreffenden Elektrode und der Ofenwand niederfällt. Das kontinuierliche Schmelzen

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stellt eine neue Entwicklung dar, und ehe Anzahl nach diesem Verfahren arbeitender Anlagen sind bereits in Betrieb. Aus wirtschaftlichen wie technischen Gründen hat man mit Rücksicht auf die Materialtransportanlage überwiegend die Ausführungsform mit einer zentralen Beschickung gewählt.

Betriebserfahrungen haben jedoch gezeigt, daß der Verschleiß der Ofenausfütterung mit dieser Anordnung ein schwer zu bewältigendes Problem ist. Dies hängt damit zusammen, daß die elektromagnetischen Stromkräfte die Lichtbögen nach außen zur Ofenwand treiben, die nicht durch das Beschickungsmaterial geschützt ist.

Die Alternative mit einer Beschickung an drei Stellen zwischen der betreffenden Elektrode und der Ofenwand sollte in dieser Beziehung bessere Ergebnisse zeigen,*doch erfordert dies, wie be* reits erwähnt, eine kompliziertere und kostspieligere Materialtransportanlage. Dies gilt für Wechselstromöfen.

In einem mit Gleichstrom gespeisten Lichtbogenofen, bei dem die Stromzufuhr über eine Kontaktelektrode am Itakreis des Ofens geschieht, wie es in der genannten Patentanmeldung beschrieben ist, stellt sich der Lichtbogen unter der Wirkung der elektromagnetischen Stromkräfte von der Elektrodentasche fortweisend schräg

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ein. Diese Erscheinung wurde bisher als Nachteil angesehen, und man hat Vorschläge zu einer entsprechenden Umkonstruktion des Ofens gemacht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gleichstrom-Lichtbogenofen der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei dem die oben genannten Mangel der bekannten öfen vermieden sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Gleichstrom-Lichtbogenofen nach dem OberbegrL ff des Anspruches 1 vorgeschlagen, der eifLndungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.

Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Uhteransprüchen genannt.

Die Erfindung macht sich also die bisher als Nachteil betrachtete Schrägstellung des Lichtbogen zu nutze. Durch die kontinuierliche Zuführung des genannten Materials zum Lichtbogenfleck hin nutzt man die Verhältnisse bei dem sich schrägstellenden Lichtbogen aus und beschickt direkt in den Lichtbogen hinein oder in

d den Fußpunlfc des Lichtbogens auf der Bahnoberfläche oder unmittel-

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bar vor demselben.

Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Lichtbogenofen nach der Erfindung mit einer Beschickung durch das Ofengewölbe,

Fig. 2 einen Lichtbogenofen nach der Erfindung mit

einer Beschickung über eine Lanze in der Ofenwand, was bei der Injizierung pulverförmiger Zusätze besonders vorteilhaft sein kann.

Figur 1 zeigt einen Ofen mit einer Ofenpfanne 1 und dem Ausbau für die Kontaktelektrode 3. Der Ofen enthält beispielsweise eine Eisenschmelze 4. Durch das Ofengewölbe 5 sind eine oder mehrere Elektroden, beispielsweise Graphitelektroden oder Söderbergs-Elektroden, gezogen. Diese können, wenn es sich um mehrere Elektroden handelt, auf verschiedene bekannte Weisen angeordnet werden. Neben den Elektroden ist ein Beschickungsrohr 7 für Beschickungsmaterial und Legierungszusätze, Reaktions- und Reduktionsmittel usw. durch das Ofengewölbe gezogen. Man kann sich z.B. vorstellen, daß hier das Raf f ini erungsmi tt el oder dessen Oxydationsmittel zur

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Schmelze oder den Legierungszusätzen zugeführt wird.

Das Beschickungsrohr ist so angeordnet, daß das Pulver zum Lichtbogenfleck 8 gelenkt wird, d.h. zu der vom Ausbau 2 abgewandten Seite der Elektrode, wo sich der Lichtbogen 9 somit schräg von der Kontaktelektrode 3 fortzieht. Man kann auch in der Nähe dieses Lichtbogenflecks oder unmittelbar über demselben beschicken. Hierdurch erzielt man die wirksamste mögliche Energieaufnahme des kalten Beschickungsmaterials, wodurch die Ausfütterung gleichzeitig gegen einen Angriff des Lichtbogens geschützt wird. Diese Beschickungsart dürfte deshalb auch einen Betrieb mit längeren Lichtbögen zulassen, d.h. einen Betrieb mit höherer Spannung und kleinerem Strom, als es sonst möglich wäre.

Zum Unterschied von einem dreiphasigen Wechselstromofen kann dies in einem Gleichstromofen mit nur einer Zufuhröffnung im Gewölbe erreicht werden, gleichgültig, ob es sich um einen Gleichstromofen mit einer Lichtbogenelektröde und einer Kontaktelektrode, wie in der Figur gezeigt, oder um einen Gleichstromofen mit mehreren, z.B. drei Paaren Lichtbogenelektroden/Kontaktelektroden, handelt, da der Lichtbogen sich in sämtlichen Fällen von der Kontaktelektrode fort schräg zur Ofenmitte hin einstellt. In dem gemäß Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Fall handelt es sich nur um eine Elektrode,

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bei
jedoch sind die Verhältnisse/mehreren Elektroden ähnlich.

Fig, 2 zeigt eine alternative Ausführungsart mit Kontaktelektrode 3 und einer Elektrode 6, wobei die Beschickung über eine durch die Ofenwand (und/oder durch das Ofengewölbe 5) gezogene Lanze 10 erfolgt. Auch hier erfolgt die Beschickung bis zum Lichtbogenfleck 8 hin. Die Lanze ist von der Seite, wo die Kontaktelektrode 3 angebracht ist, eingezogen und zielt auf den Lichtbogenfleck auf der entgegengesetzten Seite der Mittellinie der Elektrode 6.

Die Erfindung kann im Rahmen des offenbarten Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.

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Claims (4)

1. - 7 Patentansprüche:

   1 .yGleichstrom-Lichtbogenofen mit Ofenpfanne und mindestens einer verbrauchbaren Elektrode sowie mindestens einer in einem Ausbau der Ofenpfanne angeordneten Kontaktelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß im Ofengewölbe (5) und/oder in der Ofenwand Beschickungsorgane (7, 10) für zerkleinerten Schrott oder Pellets oder für pulverförmiges Material, Legierungszusätze und/oder Reaktionsmittel angeordnet sind, die so gerichtet sind, daß das Material an der der Kontaktelektrode (3) abgewandten Seite der Elektrode oder Elektroden in den Lichtbogen, seinen Fußpunkt oder nahe seinem Fußpunkt fällt.
2. 2. Gleichstrom-Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsorgane aus Zufuhrrohren (7) oder Lanzen (10) bestehen, die durch die Ofenwand und/oder das Ofengewölbe (5) gezogen sind.
3. 3. Gleichstrom-Lichtbogenofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Elektrode/den Elektroden Beschik- -kungsorgane im Ofengewölbe angeordnet sind.
4. 4. Gleichstrom-Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lanze (10) von der Seite, wo die Kontaktelektrode (3) angebracht ist, in Richtung zum Lichtbogenfleck gezogen ist.

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