DE7518767U

DE7518767U - Gleichstromlichtbogenofen

Info

Publication number: DE7518767U
Application number: DE19757518767U
Authority: DE
Original assignee: Allmanna Svenska Elektriska AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1974-06-24
Filing date: 1975-06-12
Publication date: 1979-03-22
Also published as: DE2526220A1; JPS5114808A; SE7408235L; DE2526220C3; GB1501964A; JPS5538009B2; DE2526220B2; SE382828B; FR2276388B1; US3999000A; FR2276388A1

Description

^Gleichstromlichtbogenofen ^

Die Erfindung betrifft einen Gleichstromlichtbogenofen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, solche Gleichstromlichtbogenöfen zur Herstellung von Stahl zu verwenden. Hierbei wird in einem Ofengefäß mit mindestens einer als Kathode geschalteten Lichtbogenelektrode und einer als Anorde geschalteten Startelektrode durch Kontakt mit dem chargierten festen Material ein Lichtbogen erzeugt, durch den dieses Material geschmolzen wird, wobei sich allmählich eine gewisse Bodenschmelze im Gefäß ansammelt. Nachdem sich eine ausreichende Schmelze menge am Boden angesammelt hat, wird entweder der Strom zur Startelektrode abgeschaltet und der positive Pol der Stromquelle an eine Schmelzkontaktelektrode geschaltet, oder es wird eine solche bewegliche Schmelzkontaktelektrode In den unteren Teil des Ofengefäßes eingeführt, welche Elektrode an die positive Stromquelle angeschlossen ist oder wird. Die Startelektrode wird im Zusammenhanf mit der Übernahme des Stromes durch die Schmelzkontaktelektrode vom Kontakt mit der Charge abgehoben.

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Bin Nachteil des bekannten Gleichstromlichtbogenofens bei seiner Verwendung in dem beschriebenen Verfahren besteht darin, daß Schal-j ter zum Umschalten del- sehr hohen Ströme zwischen der Startelektrode und der Schmelzkontaktelektrode erforderlich sind. Dies hat zur Folge, daß der bekannte Ofen in dem genannten Verfahren nur in kleineren oder mittelgroßen Ausführungen für relativ kleine Chargen verwendbar ist. Ähnliche Schwierigkeiten treten auf beim Anordnen einer beweglichen Schmelzkontaktelektrode.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gleichstromlichtbogenofen der eingangs genannten Art in der Weise weiterzuentwiekeln, daß bei der Verwendung des Ofens ein Umschalten hoher Ströme nicht mehr erforderlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Gleichstromlichtbogenofen nach a dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, der erfindung&gemäß₍ die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hata

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Bei dem Ofen gemäß der Erfindung kann auf Schalter zum Umschalten zwischen der Startelektrode und der Schmelzkontaktelektrode verzichtet werden. Dies bedeutet, daß der Ofen nach der Erfindung

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in großen Ausführungen in dem eingangs beschriebenen Verfahren verwendet werden kann, wodurch dieses Verfahren sehr wirtschaftlich wird. Durch die Erfindung entfällt zugleich die Notwendigkeit der Steuerung einer beweglichen Schmelzkontaktelektrode, die ein groß« Problem darstellt. Der Schmelzprozeß kann bei einem Ofen nach der Erfindung in Gang gesetzt werden, ohne in der Elektrodentasche reinigen oder nachbeschicken zu müssen. Man kann mit dem Ofen nach der Erfindung bei der Herstellung von Stahl die Vorteile ausnutzen, die die Verwendung von Gleichstrom hierbei bietet.

Anhand des in der Figur gezeigten Ausf Uhrungsbeispiels eines Ofens nach der Erfindung soll diese näher erläutert werden.

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Die Figur zeigt ein Ofengefäß 1 mit einem Gewölbe 2, durch welches eine oder mehrere Lichtbogenelektroden 3 aus Grafit oder des Söderbergtyps geführt sind. Diese Lichtbogenelektroden 3 sind als Kathode geschaltet, d.h. sie sind mit dem negativen Pol der Gleichstromquelle 4 verbunden. Durch das Gewölbe 2 ist ferner eine Startelektrode 5 geführt, welche mittels nicht gezeigter Steuervorrichtungen gehoben und gesenkt werden kann. Statt durch das Gewölbe 2 kann diese Startelektrode auch durch die Wand des Ofengefäßes 1 geführt werden. Die Startelektrode ist an den positiven Pol der Stromquelle 4 angeschlossen. Unten am Ofengefäß ist eine Schmelzkontaktelektrode 6 angeordnet, die ebenfalls an den positiven Pol der Stromquelle 4 angeschlossen ist. Die Schmelzkontaktelektrode kann von der Art sein, wie sie in der schwedischen Patentanmeldung 7408067-2 beschrieben ist. Die Schmelzkont&Ktelektrode kann, kurzgefaßt, aus einem oder mehreren Stahlrohlingen bestehen, die in direktem Kontakt mit der Schmelze stehen. Diese Stahlrohlinge 7 sind von einer Gießmasse 8, z.B. Magne-sitmasse, umgeben, in welche sie eingegossen sind. Diese Schmelzkontaktelektrode sowie ihre Koptaktvorrichtung 9 werden auf geeignete Weise gekühlt. Die Schmsizkontaktelektrode ist, wie gezeigt, an einem Bodenabschni des Ofengefäßes fest angeordnet. Die aierst gebildete Schmelze soll mit der Stahlelektrode 7 dieser Schmelzkontaktelektrode 6 in Kontakt kommen. Das Ofengefäß wird mit Schrott 10 mittels

nicht gezeigter Beschickungsvorrichtungen beschickt, und während des Betriebs soll die Lichtbogenelektrode 3 (Kathode) den Schrott nicht berühren. Die senkrecht verstellbare Startelektrode, die auch Schrottkontaktelektrode genannt wird, wird zu Beginn des Prozesses bis auf den Schrott hinuntergeführt. Die Startelektrode 5 kann auf verschiedene Art ausgebildet sein; es kann z.B. eine normale Grafitelektrode sein, die durch das

Gewölbe 2 in den Ofen eingeführt wird und die mit einer gewis-Anpreßkraft
sen/auf die Charge 10 gesetzt wird und somit keinen Lichtbogen zieht. Diese Startelektrode wird normalerweise aus der Charge herausgezogen, wenn der Lichtbogenstrom von der Schmelzkontaktelektrode 6 übernommen wird; sie kann auch völlig aus dem Ofenraum herausgezogen werden. In gewissen Fällen kann man die Startelektrode jedoch auf der Charge stehen lassen, wenn die Schmelzkontaktelektrode den Lichtbogenstrom übernommen hat. Eine Regelung der Startelektrode im herkömmlichen Sinne ist nicht erforderlich, sondern lediglich eine Bedienungsvorrichtung, die hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch arbeiten kann.

Als Alternative zu der beschriebenen Startelektrodenkonstruktion kann diese so ausgeführt werden, daß sie durch die Seite des Ofengefäßes 1 auf den Schrott (Charge) 10 geführt wird.

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Auch kann die Startelektrode (Schrottkontaktelektrode) 5 aus einer kleineren Menge zerkleinerten Schrottes oder eines anderen geeigneten, einheitlichen Beschickungsmaterials bestehen, das mit einem durch die Seite des Ofengefäßes 1 (nicht gezeigt) geführten, hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch angetriebenen Kolbens gegen die ungeschmolzene C'fencharge 10 gepreßt wird. Zweckmäßigerweise wird dieser Kolbenmechanismus mit einer Zuführungsanordnung für zerkleinerten Schrott kombiniert, so daß man bei Bedarf einfach einen neuen Satz einfüllen kann, der vom Kolben gegen die Charge gepreßt wird.

Verwendet man einen Ofen gemäß der Erfindung in dem eingangs beschriebenen Verfahren, so läuft dieses Verfahren wie folgt ab: Man beschickt den Ofen mit festem Schrott 10 und preßt die Startelektrode auf diesen Schrott. Die Startelektrode 5 ist an den positiven Pol der Gleichstromquelle 4 angeschlossen, und die eine oder mehreren Lichtbogenelektroden 3 sind an den negativen Pol angeschlossen. Zwischen dem mit der Startelektrode 5 in Kontakt stehenden Schrott 10 und der Lichtbogefaelektrode 3 entsteht ein Lichtbogen, und die Charge wird erwärmt, wobei im Ofengefäß sich eine gewisse Bodenschmelze 11 ansammelt. Diese Bodenschmelze wächst mit dem Schmelzvorgang an, so daß der Lichtbogenstrom allmählich automatisch von der Startelektrode 5 zur Schmelzkontaktelektrode 6 kommutiert, und zwar ohne daß ein

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Schalter betätigt zu werden braucht. Die Kommutierung erfolgt also völlig selbsttätig, und nach dem sie stattgefunden hat, wird die Startelektrode 5 vorzugsweise von der Charge abgehoben und eventuell ganz aus dem Ofen herausgezogen. Die Startelektrode 5 wird während des Betriebs vorzugsweise gegen Hochziehen verriegelt, bis die Kommutierung stattgefunden hat, wonach die Startelektrode, beispielsweise mittels der erwähnten Bedienungsvorrichtungen, hochgehoben wird. Die Steuerung dieser Bedienungsvorrichtungen kann auf zweckmäßige Art durch an sich bekannte elektronische Steuervorrichtungen geschehen.

Claims

/^Gleichstromlichtbogenofen zur Herstellung von Stahl mit einer oder mehreren Lichtbogenelektroden, die an den negativen Pol einer Gleichstromquelle angeschlossen sind, einer Startelektrode und eine Schmelzkontaktelektrode, die an den positiven Pol derselben Gleichstromquelle angeschlossen sind, sowie mit einem Ofengefäß, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzkontaktelektrode (6) fest am unteren Teil des Ofengefäßes (1) angeordnet ist und daß die Startelektrode (5) auf bekannte Weise hochhebbar angeordnet ist.
2. Gleit, hstromlichtbogenof en nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzkontaktelektrode (6) (Badelektrode) an der Seite des Ofengefäßes (1) angeordnet ist.
3. Gleichstromlichtbogenofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzkontaktelektrode (6) aus direkt zum Kontakt mit der Schmelze bestimmten Stahlrohlingen (7) besteht, die von einer Gießmasse (8) umgeben sind, wobei das äußere aus der Gieß masse (8) herausragende Ende (9) des Stahlrohlings das elektrische Kontaktstück bildet.
4. Gleichstromlichtbogenofen nach einem der vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Startelektrode (5) entweder durch das Ofengewölbe (2) oder durch die Seite des Ofengefäßes (1) ver-

[ι schiebbar hindurchgeführt ist.

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5. Gleichstromlichtbogenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Startelektrode aus einer kleineren Menge zerkleinerten Schrotts oder aus einem anderen geeignetem einheitlichen Beschickungsmaterial besteht, das gegen die ungeschmolzene Ofencharge (10) preßbar ist, beispielsweise . mittels einer hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch arbeitenden Vorrichtung.