DE4242381C2 - Elektroden-Anordnung für einen dreiphasigen Lichtbogenofen - Google Patents

Elektroden-Anordnung für einen dreiphasigen Lichtbogenofen

Info

Publication number
DE4242381C2
DE4242381C2 DE4242381A DE4242381A DE4242381C2 DE 4242381 C2 DE4242381 C2 DE 4242381C2 DE 4242381 A DE4242381 A DE 4242381A DE 4242381 A DE4242381 A DE 4242381A DE 4242381 C2 DE4242381 C2 DE 4242381C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vessel
electrode
center
electrodes
support columns
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4242381A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4242381A1 (de
Inventor
Joseph F Kroker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Publication of DE4242381A1 publication Critical patent/DE4242381A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4242381C2 publication Critical patent/DE4242381C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D11/00Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
    • F27D11/08Heating by electric discharge, e.g. arc discharge
    • F27D11/10Disposition of electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5211Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/08Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
    • F27B3/085Arc furnaces
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Description

Die Erfindung einen dreiphasigen Lichtbogenofen, insbesondere zum Schmelzen von Stahl nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Dreiphasenlichtbogenöfen brennt ein Lichtbogen zwischen den Elektrodenspitzen und dem im Ofen befindlichen Schmelzgut. Dabei brennen die Lichtbögen nicht exakt vertikal, sondern sie weichen seitwärts aus und bei diesem sogenannten Blasen sind die in der Nähe befindlichen Ofeninnenwände hohen thermischen Belastungen ausgesetzt. Diese Überhitzungsbereiche führen bei einer Feuerfestauskleidung der Gefäße zu hohem Verschleiß, aber auch bei feuerfestfreien Wandungen, beispielsweise durch wassergekühlte Paneelen, kann es zu Behinderungen bzw. Störungen kommen. Dabei haben die Lichtbogenleistung und die Lichtbogenlänge proportionalen Anteil, die Entfernung der Elektrode zur Wandung einen umgekehrt proportionalen Einfluß auf den Wandverschleiß. Hinzu treten die Feuerfestqualität bei ausgekleideten Öfen bzw. die Kühlmittelführung bei metallischen Wandungen. Schließlich wird noch durch die Verfahrweise der Änderung des Leistungsniveaus während des Schmelzprozesses genommen, so wird beispielsweise mit einem hohen Leistungsniveau und einem langen Lichtbogen während des Niederschmelzens des überwiegend noch festen Gutes gearbeitet und insbesondere mit kurzen, energiereichen Lichtbögen höhere Ampereleistung während des letzten Teils des Niederschmelzvorganges gearbeitet.
Darüber hinaus ist aus der Schrift DE-PS 26 02 878 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vergleichmäßigung und zur Verringerung der Abnutzung der Ofenwandausmauerung bekannt, bei dem für alle Elektroden gemeinsam ein Ablenkmagnetfeld unterhalb des Hodens erzeugt wird, um Einfluß auf den Lichtbogen in Ausbildung und Richtung zu nehmen. Dieses aufwendige und sowohl bei der Investition wie während des Betriebes kostenintensive Verfahren hat im rauhen Hüttenbetrieb nicht in zufriedenstellender Weise die sogenannte scharfe Phase, d. h. das unsymmetrische Brennen der Lichtbögen, beseitigen können.
Aus der DE-OS 17 58 726 ist darüber hinaus noch bekannt, das Ofengefäß dreiecksförmig auszubilden, um ein einfaches Anbringen von Blasspulen zu ermöglichen. Der aus dieser Schrift bekannte Ofen weist somit noch zusätzliche Kosten für die Sonderausbildung des Gefäßes einschließlich der Innenauskleidung auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen dreiphasigen Lichtbogenofen zu schaffen, der aktiv mit einfachen Mitteln, sicher und kostengünstig minimale Verschleißwerte der Ofengefäßinnenwandung gewährleistet.
Gelöst wird diese Rufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Unter Beibehaltung des für eine entsprechende Ofengröße angepaßten Teilkreises der Elektroden wird der Mittelpunkt dieses Teilkreises von der Tragsäulenseite des Lichtbogenofens wegbewegt. Durch die Vergrößerung des Abstandes der diesem Wandbereich zugeordneten Elektrode wird unmittelbar Einfluß auf das Verschleißverhalten der Innenauskleidung des Gefäßes genommen.
Gleichzeitig wird die Anordnung der Elektroden zueinander in der Weise verändert, daß diese nicht mehr auf dem Teilkreis in einem Zentriwinkel von jeweils 120 Grad angeordnet sind. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß bei einer Wahl der Zentriwinkel deutlich unter 120 Grad die Zufuhr der elektrischen Energie kaum behindert und damit die Verlustleistung minimiert bleibt, gleichzeitig aber ein positiver Einfluß auf das Verschleißverhalten genommen wird. Dabei wird diese Verschleißminderung erreicht, ohne daß passiv weitere Energie, beispielsweise zum Betreiben von Magnetspulen, benötigt wird.
Diese erfindungsgemäße Elektrodenanordnung läßt sich nicht nur in Gefäßen mit kreisförmigem Grundriß einsetzen, sondern in besonderer Weise in Gefäßen mit ovalem Grundriß Anwendung finden. Nach den letztgenannten Gefäßen kann durch die geometrische Gegebenheit des Auseinanderdrückens der beiden Kreishälften der Abstand der Elektrodenmäntel zur Innenwandung des Gefäßes untereinander angeglichen werden.
Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Lichtbogenofen
Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch das Ofengefäß.
Die Fig. 1 zeigt einen Lichtbogenofen 10 mit einer Elektrodenhaltevorrichtung 20 und ein Gefäß 30.
Die Elektrodenhaltevorrichtung 20 ist vertikal verfahrbar und weist Tragsäulen 25 auf, an denen Tragarme 24 angeordnet sind, die Elektroden 21 bis 23 parallel zur Zentralachse I führen. Die Elektroden 21 bis 23 ragen in das Ofengefäß 30 hinein. An der Elektrodenspitze ist schematisch ein Lichtbogen 11, 22 dargestellt.
Im Gefäß 30 befindet sich Schmelzgut 40, u. z. feste Schrotteile 41 wie schmelzflüssiges Material 42.
Der Lichtbogen 11 "bläst" und nimmt damit Einfluß auf die Feuerfestauskleidung 31 im Verschleißbereich 35.
In der linken Seite des Gefäßes ist schematisch eine feuerfestfreie, von einem Kühlmittel durchflossene Rohrwandung (Paneele) 34 dargestellt.
Die Fig. 2 zeigt den Schnitt A eines Gefäßes 30 mit ovaler Grundform. Das Gefäß 30 besitzt einen metallischen Mantel 33, der zum Innenraum hin mit einer Feuerfestauskleidung 31 versehen ist.
Dargestellt sind noch die Längsachse II und die Querachse III, die sich im Gefäßmittelpunkt O und somit bei der Zentralachse I schneiden.
In das Gefäß 30 ragen die Elektroden 21, 22 und 23 hinein. Die Mittelpunkte der Elektroden 21 bis 23 liegen auf einem Teilkreis T, dessen Mittelpunkt M auf der Querachse III sich befindet. Der Mittelpunkt M des Teilkreises T ist vom Mittelpunkt O des Gefäßes 30 im Abstand a beabstandet.
Die Innenwandungen 32 weisen an den schmalen Seiten den Abstand A auf.
Der Mittelpunkt der Elektrode 21 liegt auf dem Schnittpunkt des Teilkreises T und der Querachse III. Die Elektrode 21 ist der Tragsäule 25 zugeneigt. Der Zentriwinkel zwischen der Elektrode 21 und den Elektroden 22, 23 ist mit α bezeichnet.
Durch die Mittelpunkte der Elektrode 21 und der Elektrode 22 ist die Sekante V und zwischen den Elektroden 21 und 23 die Sekante W dargestellt.
Die Länge der Sekante V von der Ofeninnenwandung 32 bis zur Außenwandung 27 der Elektrode 22 ist mit y bezeichnet. Die Länge der Sekante W von der Gefäßinnenseite 32 bis zur Außenwandung 28 der Elektrode 23 ist mit z bezeichnet. Der Abstand von der Innenwandung 32 bis zur Außenlinie 26 der Elektrode 21 ist mit x bezeichnet.
Im dargestellten Fall sind die Strecken x, y und z nahezu gleich lang.
Schematisch sind die Bereiche und Grenzen des maximalen Verschleißes dargestellt und mit den Ziffern 35, 36, 37 benannt.

Claims (5)

1. Dreiphasiger Lichtbogenofen, insbesondere zum Schmelzen von Stahl mit einem Ofengefäß (30) und mit auf einem Teilkreis (T) angeordneten, parallel zur durch den Gefäßmittelpunkt (D) gehenden Zentralachse (1) des Ofengefäßes (30) in dieses hineinragenden, an einer aus Tragsäulen (25) und Tragarmen (24) bestehenden Elektrodenhaltevorrichtung (20) befestigten Elektroden (21, 22, 23),
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Mittelpunkt (M) des Elektrodenteilkreises (T) auf der dem mittleren Tragarm (24) zugeordneten Querachse (III) des Gefäßes (30) von den Tragsäulen (25) weg in einem Abstand (a) zum Gefäßmittelpunkt (O) befindet und
daß die den Tragsäulen (25) nächstliegende Elektrode (21) am Schnittpunkt der Querachse (III) und des Teilkreises (T) angeordnet ist und die übrigen Elektroden (22, 23) auf dem Teilkreis (T) bei einem Zentriwinkel (α < 110 Grad) zu der Elektrode (21) beabstandet sind.
2. Dreiphasiger Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (30) eine ovale Grundrißform aufweist.
3. Dreiphasiger Lichtbogenofen nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) des Gefäßmittelpunktes (0) zum Mittelpunkt des Elektrodenteilkreises (T) das 0,06 bis 0,12fache des Abstandes (A) der auf der Querachse (III) befindlichen Gefäßinnenwände (32) ist.
4. Dreiphasiger Lichtbogenofen nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Tragsäulen (25) abgewandten Elektroden (22, 23) jeweils zu der den Tragsäulen nächstliegenden Elektrode (21) einen Zentriwinkel (α) von 95 bis 100 Grad aufweisen.
5. Dreiphasiger Lichtbogenofen nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (y, z) der Gefäßinnenwand (32) zur Außenlinie (27, 28) der Elektroden (22, 23) auf einer Sekante (V, W) durch die Mitten dieser Elektroden sowie durch die Mitte der Elektrode (21), in einer Band­ breite von ±5% die gleiche Größe aufweist wie der Abstand (x) der Außenseite (26) der den Tragsäulen nächstliegenden Elektrode (21) zu der den Tragsäulen (25) abgewandten Gefäßinnenwand (32).
DE4242381A 1992-01-10 1992-12-08 Elektroden-Anordnung für einen dreiphasigen Lichtbogenofen Expired - Fee Related DE4242381C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/820,411 US5297160A (en) 1992-01-10 1992-01-10 Furnace electrode design

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4242381A1 DE4242381A1 (de) 1993-07-15
DE4242381C2 true DE4242381C2 (de) 2001-10-31

Family

ID=25230687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4242381A Expired - Fee Related DE4242381C2 (de) 1992-01-10 1992-12-08 Elektroden-Anordnung für einen dreiphasigen Lichtbogenofen

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5297160A (de)
AT (1) AT409058B (de)
DE (1) DE4242381C2 (de)
ES (1) ES2050629B1 (de)
FR (1) FR2686150B1 (de)
GB (1) GB2263160B (de)
IT (1) IT1256428B (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7075966B2 (en) * 2004-05-20 2006-07-11 Hatch, Ltd. Electrode column

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1758726A1 (de) * 1968-07-30 1971-03-11 Roechlingsche Eisen & Stahl Lichtbogen-Stahlschmelzofen mit erhoehter Haltbarkeit der Ausmauerung
DE2602878C2 (de) * 1976-01-27 1983-10-27 Sven-Einar Västeraas Stenkvist Verfahren zur Ablenkung der Lichtbögen eines Drehstrom-Lichtbogenofens sowie zur Durchführung des Verfahrens geeigneter Drehstrom-Lichtbogenofen

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3164657A (en) * 1962-05-28 1965-01-05 Allegheny Ludlum Steel Electric furnace construction
DE3114145C2 (de) * 1981-04-08 1985-04-04 Krupp Stahl Ag, 4630 Bochum Elektrischer Lichtbogenofen
DE3668054D1 (de) * 1985-09-21 1990-02-08 Fuchs Systemtechnik Gmbh Ofengefaess eines metallurgischen ofens, insbesondere eines lichtbogenofens.
FR2602320B1 (fr) * 1986-08-01 1989-12-29 Clecim Sa Procede de fusion de ferraille et four electrique pour la mise en oeuvre du procede
US4887277A (en) * 1988-09-22 1989-12-12 A. Finkl & Sons Co. Electric arc furnace
DE3907129A1 (de) * 1989-03-06 1990-09-13 Fuchs Technology Ag Lichtbogenofen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1758726A1 (de) * 1968-07-30 1971-03-11 Roechlingsche Eisen & Stahl Lichtbogen-Stahlschmelzofen mit erhoehter Haltbarkeit der Ausmauerung
DE2602878C2 (de) * 1976-01-27 1983-10-27 Sven-Einar Västeraas Stenkvist Verfahren zur Ablenkung der Lichtbögen eines Drehstrom-Lichtbogenofens sowie zur Durchführung des Verfahrens geeigneter Drehstrom-Lichtbogenofen

Also Published As

Publication number Publication date
ES2050629A2 (es) 1994-05-16
ITMI922638A0 (it) 1992-11-19
US5297160A (en) 1994-03-22
ES2050629B1 (es) 1997-06-01
ITMI922638A1 (it) 1994-05-19
GB2263160B (en) 1996-05-22
DE4242381A1 (de) 1993-07-15
GB9300416D0 (en) 1993-03-03
FR2686150A1 (fr) 1993-07-16
IT1256428B (it) 1995-12-05
ES2050629R (de) 1996-11-01
FR2686150B1 (fr) 1998-05-22
ATA240492A (de) 2001-09-15
AT409058B (de) 2002-05-27
GB2263160A (en) 1993-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2744435C2 (de) Induktiv beheizte Gießpfanne
EP0180741A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Halten oder Erhöhen der Temperatur einer Metallschmelze
EP0667204B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum längsseitigen Verschweissen von Rohren mit Flachstählen
DE19654021C2 (de) Verfahren zum Umschmelzen von Metallen zu einem Strang sowie Vorrichtung dafür
DE4242381C2 (de) Elektroden-Anordnung für einen dreiphasigen Lichtbogenofen
DE2511204A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum lichtbogenschweissen
DE2448620A1 (de) Mehrfachelektroden-schweissbrenner
EP0594272A1 (de) Elektrodentragarm für Lichtbogenofen
EP0600362A1 (de) Gleichstrom-Lichtbogenofen und Verfahren zu dessen Betreibung
DE2804487C2 (de) Vorrichtung zum Auffüllen von Blockköpfen abgegossener Metallblöcke nach dem Elektroschlackenumschmelzverfahren
DE2119692A1 (de) Verfahren und Anordnung zum Schützen der Auskleidung von Schmelzofen
DE1515246B2 (de) Mit mehreren Lichtbogen arbeitende Schweißvorrichtung
DE1219141B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzen von elektrische leitendem Material
DE4314100C2 (de) Schlauchpaket mit Versorgungsleitungen für flüssigkeitsgekühlte Lichtbogenschweiß- oder -schneidbrenner
DE2921722C2 (de) Schleusenrohr für anstückelbare Lichtbogenelektroden bei vakuummetallurgischen Anlagen
DE3881053T2 (de) Verschleisslanze.
DE2811877A1 (de) Vorrichtung zur behandlung von metallschmelzen unter nichtatmosphaerischen bedingungen und mit lichtbogenbeheizung durch permanentelektroden sowie betriebsverfahren fuer diese vorrichtung
DE2926695C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Gußstücken mit vergrößertem Querschnitt des Endteils durch Elektroschlackegießen von Metalls und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE833752C (de) Mit Entlueftung versehener Hilfsring fuer die elektrische Anschweissung von Stiften
DE2151180C2 (de) Justiervorrichtung für eine Schutzgas-Schweißbrennerdüse zum Schweißen dünnwandiger Blechgitterroste
DE1203893B (de) Verfahren zum Elektro-Schlacke-Schweissen und Anwendung dieses Verfahrens
DE7707981U1 (de) Schweißbrenner zum Schutzgas-UchtbogenschweiBen mit abschmelzender Elektrode
AT275062B (de) Anlage zum Gießen von Metall mit Elektroschlacken-Raffination
AT343827B (de) Anlage zum herstellen von blocken durch elektroschlacken-umschmelzen einer oder mehrerer verzehrbarer elektroden
AT216866B (de) Brenner für die Lichtbogen-Schutzgasschweißung

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee