EP0132711A2 - Dimensionierung einer Bodenelektrode auf minimale Verlustleistung für einen Gleichstromlichtbogenofen - Google Patents

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EP0132711A2
EP0132711A2 EP84108188A EP84108188A EP0132711A2 EP 0132711 A2 EP0132711 A2 EP 0132711A2 EP 84108188 A EP84108188 A EP 84108188A EP 84108188 A EP84108188 A EP 84108188A EP 0132711 A2 EP0132711 A2 EP 0132711A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bottom electrode
electrode
section
furnace
electric furnace
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP84108188A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0132711A3 (de
Inventor
Karl Bühler
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.)
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
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Filing date
Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri AG Switzerland filed Critical BBC Brown Boveri AG Switzerland
Publication of EP0132711A2 publication Critical patent/EP0132711A2/de
Publication of EP0132711A3 publication Critical patent/EP0132711A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D11/00—Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
    • F27D11/08—Heating by electric discharge, e.g. arc discharge
    • F27D11/10—Disposition of electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00—Heating by electric discharge
    • H05B7/02—Details
    • H05B7/06—Electrodes

Definitions

  • the invention relates to an electric oven according to the preamble of claim 1.
  • Such an oven is known for example from CH-PS 452 730.
  • the direct current arc furnace In order to optimize the electrical or thermal conditions, it has proven to be advantageous in the direct current arc furnace to switch the arc between one or form several electrodes (s) arranged above the melting material and the melting material itself. At least one electrode in the bottom of the furnace and in contact with the melt, the bottom electrode, is provided for the return of the direct current.
  • the bottom electrode is exposed to a very high thermal load, for which materials with a high softening and melting point, such as graphite, are suitable.
  • materials with a high softening and melting point such as graphite
  • the melt is carburized on the one hand. However, this is particularly undesirable in the production of low-carbon steels.
  • the carbon electrode is consumed, which can weaken the furnace floor and adversely affect the electrical power transmission.
  • bottom electrodes are used whose zone in connection with the melt also has the same chemical contents as the melt itself.
  • the cooling takes place at the end region of the bottom electrode facing away from the vessel by convection with air, whereby this end region consists of a metal with good heat-conducting and current-carrying properties, for example copper. It is a so-called two-substance base electrode.
  • the heat loss caused by the current in the melting phase results in a greater heat flow in the bottom electrode, specifically in the direction of the furnace bottom.
  • the intensity of the heat available can therefore vary within a relatively wide range between the charging phase and the fresh or refining phase. I.e. but also that the temperatures prevailing in the cooled zone of the bottom electrode also vary within a relatively wide range.
  • the different heat flow in the bottom electrode means, with a constant length of the bottom electrode, a different temperature difference between its cooled zone and the zone in contact with the melt. If there is more heat, there is no higher temperature difference, since the inside of the electrode cannot be warmer than the melt temperature. In other words, more heat can only be transported if the bottom electrode becomes shorter, i.e. melts off.
  • the invention has for its object to provide an electric furnace of the type mentioned, the bottom electrode is associated with a minimal power loss.
  • the most striking feature of the invention is that the minimum of power loss is present when the heating by the current alone, with cooling on the outside, results in a temperature on the inside which corresponds to the temperature of the melt.
  • This condition applies to a specific material and leads to a specific ratio of electrode cross-section to electrode length for a given current and melt temperature. This means, for example, that if the length of the electrode is longer, a correspondingly larger cross section is necessary so that the same power loss is obtained.
  • This minimal power loss is essentially not dependent on the shape of the electrode, provided that both current and heat flow through the electrode in the axial direction. However, the power loss depends on the material, e.g. can be achieved with a two-substance electrode (inside iron, outside copper) about 10% ... 5% less power loss than with an electrode made entirely of iron.
  • the ratio of the mean cross-section to the length of the integral ground electrode is Eisenlegie- ru ng f equal.
  • the ratio of the average cross-section to the length of the two-substance base electrode is equal to f.
  • the changes in the position of the melting point solid / liquid can be kept small if you ensure that the temperature gradient in the electrode increases relatively quickly. This can be achieved by designing the cross section of the electrode to decrease conically in the direction of the melt.
  • the advantageous reduction in cross-section of the bottom electrode in the direction of the interior of the furnace vessel from the point of view of its easy dismantling from the outside inwards is achieved in that at least one molded body which complements the bottom electrode to form a unit is provided, which consists of a refractory material and has a lower electrical and has thermal conductivity, the shape of the shaped body being adapted to the geometric configuration of the base electrode at least in a partial area, and that the shaped body has an increasing cross section in the direction of the interior of the furnace vessel.
  • the molded body can enclose the base electrode like a sleeve, or the molded body can be arranged in a funnel-shaped recess within the base electrode, the recess extending from the end face of the base electrode facing the interior of the vessel approximately in the axial direction to the region of the furnace vessel base.
  • the bottom electrode For secure mounting and cooling of the bottom electrode, it is provided that it is held by a bottom electrode holder which is located below the bottom of the furnace vessel and which consists of a connection piece having cooling channels and a fastening part.
  • the bottom electrode can also be directly cooled, preferably liquid-cooled.
  • FIG. 1 shows the arc furnace 1 with furnace vessel 2 and furnace lid 3, the furnace vessel 2 consisting of the vessel bottom 4, the vessel wall 5, the refractory lining of the furnace bottom 4 'and the refractory lining of the vessel wall 5'.
  • a carbon electrode 8 is arranged above the melting bath 13 and protrudes through an opening in the furnace cover 3.
  • a cooling ring 3 ' is arranged for cooling the electrode 8.
  • the electrode 8 is held in a holder 9 of an electrode support arm 11.
  • the electrode support arm 11 is in turn connected to an electrode regulating device, not shown in FIG. 1.
  • the bottom electrode 7a In the vessel bottom 4, 4 ', the bottom electrode 7a according to the invention can be seen, which is enclosed in a sleeve-like manner by the complementary part 10 made of refractory material.
  • the bottom electrode 7a has a conical shape that tapers in the direction of the interior of the vessel, which extends from the bottom 4 of the furnace to the surface 16 of the furnace.
  • the part 10 which supplements it widens in the direction of the interior of the vessel.
  • the bottom electrode 7a is held below the furnace vessel bottom 4 by a water-cooled connecting piece 17, which is designed as a contact sleeve and which at the same time serves to connect the electrical power supply.
  • the bottom electrode 7a is fastened to the end face of the connecting piece 17 by means of a screw connection 23.
  • the bottom electrode 7a lies with its conical contact surfaces on the likewise conical inner contact surfaces of the contact sleeve, which widen towards the furnace bottom 3, whereby a good electrical connection and heat conduction between the two parts 7a and 17 is established becomes.
  • Contact tabs 20 are arranged on the connecting piece 17 and are formed in one piece with the contact sleeve. 1 shows part of the electrical power supply cable 22 which is connected to the contact tabs 20 by means of a screw connection 21.
  • the connector 17 is provided with cooling channels 19 and with a cooling channel inlet connector 18. A cooling liquid, primarily water, is supplied to the cooling channels 19 through the inlet connection 18.
  • the coolant outlet port of the connector 17 is on the same level as the inlet port 18 and is therefore not shown in Fig. 1.
  • the base electrode 7a is held by means of a fastening part, which consists of a metallic truncated cone-shaped shielding roof 24 and vertical holding crossbeams 24 ', the shielding roof 24 being arranged at least essentially centrally and open downwards with respect to the furnace axis and by means of the holding crossbeams 24' with the Furnace vessel bottom 4 is firmly connected.
  • the bottom electrode 7a projects through the opening of the shielding roof and is supported on the contact sleeve, the connecting piece 17 being fastened to the underside of the shielding roof 24 by inserting an electrically insulating intermediate layer 27.
  • the base electrode is removed, only the screw connection 23 is loosened.
  • a bolt of a squeezing device is placed through the opening 28 in the end face 28 of the connector 17 on the end face of the bottom electrode 7a and onto the Bottom electrode 7a, together with the part 10 supplementing it, applied a force required for the ejection process.
  • the base electrode together with the part 10 enveloping it can easily be removed from the outside into the interior of the furnace vessel. Since, in contrast to the end face of the bottom electrode facing the melt, the end face on which the pressing die rests is precisely defined, the pressing out of the bottom electrode from the furnace vessel bottom 4, 4 'can in any case be repeated in a reproducible manner.
  • FIG. 2 shows a vertical section through the base electrode according to the invention in a first exemplary embodiment, according to FIG. 1, but in an enlarged representation.
  • the bottom electrode 7a with the diameter d 1 in the area of the furnace vessel bottom 4 tapers conically up to the hearth surface 16 and has a diameter d 3 there.
  • the part 10 which supplements the bottom electrode 7a on the other hand, which also approximately has a diameter d in the region of the furnace bottom 3, widens and has the diameter d 4 in the hearth surface.
  • the dashed line 10 ' indicates that the part 10 could also be cylindrical, without the pressing-out process of the base electrode from the furnace base 5 being thereby made significantly more difficult.
  • the average diameter of the bottom electrode 7a is denoted by d 2 and the total length of the bottom electrode 7a by l.
  • the bottom electrode 7b has a cylindrical shape and is likewise encased with the additional part 10, which in turn widens in the direction of the interior of the vessel. In this way, the pressing out of the bottom electrode 7b from the bottom of the furnace vessel is in turn made considerably easier.
  • the bottom electrode 7b has - by the dashed Line can be seen - a shaped body 15 made of a refractory material, which is arranged in a funnel-shaped recess within the bottom electrode 7b, the recess extending from the end face of the bottom electrode 7b facing the interior of the vessel in the axial direction to the region of the furnace vessel bottom 4.
  • the shaped body 15 is used for the purpose of reducing the cross section of the bottom electrode 7b in the direction of the interior of the furnace, the ratio of the cross section of the bottom electrode 7a, b, c, d in the bottom 4 of the furnace to the cross section in the furnace surface 16 being chosen to be at least 1.4: 1, preferably 2: 1 has been.
  • the liquid / solid boundary layer between the molten bath 13 and the end face of the bottom electrode 7a, b, c, d in the furnace hearth surface can be kept very stable and the service life of the bottom electrode 7a, b, c, d and the refractory lining 4 'of the furnace vessel bottom in the area near the electrode be significantly increased.
  • the power loss of the bottom electrode 7a, b, c, d can be reduced to a minimum.
  • the mean cross-section results from the arithmetic mean of the cross-section of the bottom electrode 7a, b, c, d in the region of the furnace bottom 4 and the cross-section in the furnace surface 16.
  • the electrode 7b has a diameter of d 1 , which is reduced by the shaped body 15 in the furnace hearth surface 16 to the radial ring width d 5 .
  • the electrode 7b, together with the part 10 which complements it, has a diameter d 7 in the furnace hearth surface 16.
  • the mean diameter is denoted by d 6 and the length is again denoted by t.
  • FIG. 4 shows the bottom electrode 7c, the outer diameter of which widens towards the interior of the vessel or at most remains the same, as indicated by the dashed lines 7c '.
  • the bottom electrode 7c has no part that complements it, because the squeezing out to the inside of the vessel is ensured even without it.
  • the bottom electrode 7c is provided with a funnel-shaped shaped body 15 which, as already explained in the description of FIG. 3, stabilizes the liquid / solid boundary layer between the molten bath 13 and the end face of the bottom electrode 7a, b, c, d and Power loss limitation.
  • the bottom electrode 7c has a diameter d- in the furnace vessel bottom 4, an outer diameter d 8 in the furnace hearth surface 16, but only a metallic ring width d 10 in the furnace hearth surface 16.
  • the mean diameter is denoted by d 9 , the length in turn by l.
  • FIG. 5 shows a two-substance base electrode 7d, which consists of an iron alloy part 31 facing the furnace hearth surface 16 and the copper part 32. Both parts 31, 32 are metallurgically connected to one another, with the electrode 7b being easily pressed from the outside in the direction of the interior of the vessel. 5, the reduction in cross section of the bottom electrode 7d in the direction of the interior of the furnace is not shown. It goes without saying that a corresponding shaped body 15, corresponding to FIGS. 3 and 4, can also be inserted into the bottom electrode 7d.
  • the exemplary embodiments of the bottom electrode 7a, b, c shown in FIGS. 2 to 4 have the following temperature profiles:
  • the cylindrical design of the bottom electrode 7b according to FIG. 3, but without the shaped body 15, has a very low temperature gradient over the length 30 in the region of the bottom electrode 7b close to the melt when the current flows - temperature profile E. This means that the liquid / solid boundary layer between the melt pool 13 and the end face of the bottom electrode 7b shifts its position during operation of the furnace via the section 30 into the bottom electrode 7b, i.e. the bottom electrode 7b melts and the power loss also increases.
  • bottom electrodes 7a, b, c the cross-section of which in the oven hearth surface 16 tapers in relation to the oven vessel bottom 4, specifically in accordance with the dimensioning ratio according to the invention, the temperature gradient in the section 30 of the bottom electrodes 7a, b, c near the hearth surface can be increased . It is thereby achieved that the position of the liquid / solid boundary layer between the melt pool 13 and the end face of the bottom electrodes 7a, b, c can largely be located in the furnace hearth area 16. The bottom electrode 7a, b, c is not melted off and its service life is significantly increased. In addition, this measure ensures that the bottom electrode 7a, b, c can be better dimensioned for minimal power loss.
  • FIG. 7 finally shows the temperature profile of a two-substance base electrode according to FIG. 5, but with a cross section that slightly decreases inwards.
  • I again indicates the temperature of the bottom electrode 7d in the furnace hearth surface 16, and A the temperature in the cooled section.
  • This reduction in cross section is achieved by attaching a shaped body 15 within the bottom electrode 7d. This molded body 15 was not shown in FIG. 5.
  • G 1 shows the temperature profile of the part made of iron alloy
  • G 2 that of the part made of copper
  • H represents the temperature of the refractory lining 4 'of the furnace bottom 4.
  • the temperature profile G 1 and G 2 approximates the temperature profile H. This shows the effect of the poorly thermally conductive iron alloy, despite the relatively large cross-section.

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Abstract

Um die Verlustleistung einer Bodenelektrode (7a, b, c, d) auf Minimalwerte herabzusetzen, ist das Verhältnis von deren mittlerem Querschnitt und Länge derart zu dimensionieren, dass deren Erwärmung durch den Strom allein, bei Kühlung auf deren Aussenseite, an deren Innenseite eine Temperatur ergibt, die der Temperatur des Schmelzbades (13) entspricht. Sowohl für einstückig ausgebildete Bodenelektroden (7a, b, c) als auch fürZweistoff-Bodenelektroden (7d) wurden Faktoren ermittelt, welche eine optimale Dimensionierung der Bodenelektroden (7a, b, c, d), hinsichtlich minimaler Verlustleistung, ermöglichen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Ofen nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Ofen ist beispielsweise aus der CH-PS 452 730 bekannt.
  • Die Fortschritte in der Entwicklung von Halbleiterbauelementen in den vergangenen Jahren waren Anlass dafür, Gleichstromlichtbogenöfen in zunehmendem Ausmass in der Eisen- und Stahlindustrie zur Erschmelzung, vornehmlich von Elektrostahl, einzusetzen.
  • Aufbau und Wirkungsweise von Gleichstromlichtbogenöfen sind beispielsweise aus der Zeitschrift "Stahl und Eisen", 103 (1983) Nr. 3, vom 14. Februar 1983, Seiten 133 bis 137 bekannt.
  • Zur Optimierung der elektrischen bzw. thermischen Verhältnisse hat es sich beim Gleichstromlichtbogenofen als vorteilhaft erwiesen, den Lichtbogen zwischen einer oder mehreren oberhalb des Schmelzgutes angeordneten Elektrode(n) und dem Schmelzgut selbst auszubilden. Für die Rückleitung des Gleichstromes ist mindestens eine im Boden des Ofens und mit der Schmelze in Berührung stehende Elektrode, die Bodenelektrode, vorgesehen.
  • Die Bodenelektrode ist einer anhaltenden sehr hohen thermischen Beanspruchung ausgesetzt, für welche sich Werkstoffe mit einem hohen Erweichungs- und Schmelzpunkt, beispielsweise Graphit, eignen. Bei Verwendung von Kohlenstoffelektroden wird aber die Schmelze einerseits aufgekohlt. Dies ist jedoch insbesondere bei der Herstellung von niedrig gekohlten Stählen unerwünscht. Andererseits wird die Kohlenstoffelektrode aufgezehrt, wodurch der Ofenboden geschwächt und die elektrische Leistungsübertragung ungünstig beeinflusst werden kann.
  • Nach dem Lösungsvorschlag der CH-PS 452 730 werden Bodenelektroden verwendet, deren mit der Schmelze in Verbindung stehende Zone auch dieselben chemischen Gehalte aufweist, wie die Schmelze selbst. Die Kühlung erfolgt dabei an dem dem Dfengefäss abgewandten Endbereich der Bodenelektrode durch Konvektion mit Luft, wobei dieser Endbereich aus einem Metall mit guten wärmeleitenden und stromführenden Eigenschaften, beispielsweise Kupfer, besteht. Es handelt sich hierbei um eine sogenannte Zweistoff-Bodenelektrode.
  • Mit dieser luftgekühlten Zweistoff-Bodenelektrode vermeidet man einerseits, dass bei einem eventuellen Durchbruch des Ofenherdes flüssiges Metall mit Flüssigkeit einer Kühlanordnung oder stromführenden Bauteilen der Bodenelektrode unterhalb des Ofengefässbodens in Kontakt treten kann und schaltet so von vornherein die Gefahr unvorhergesehener schwerwiegender Folgen aus. Andererseits muss aber ein relativ schwacher Kühleffekt in Kauf genommen werden, der den Anforderungen, die an eine Bodenelektrode im Dauerbetrieb des industriellen Einsatzes gestellt werden, keineswegs gewachsen ist, und zwar aus folgenden Gründen:
    • Der Betrieb eines Lichtbogenofens ist im wesentlichen
    • durch fünf Verfahrensabläufe charakterisiert:
      • - die Chargierphase ohne Strom; tiefe Temperatur
      • - die Einschmelzphase hoher Strom; hohe Temperatur
      • - die Frisch- oder Feinungsphase kleiner Strom; hohe Temperatur
      • - die Abstechphase ohne Strom; hohe Temperatur
      • - die Nebenzeitphasen ohne Strom; mittlere-tiefe Temperatur
  • Insbesondere die in der Einschmelzphase entstehende Verlustwärme durch den Strom hat einen grösseren Wärmefluss in der Bodenelektrode und zwar in Richtung Ofengefässboden zur Folge. Zwischen der Chargierphase und Frisch- oder Feinungsphase kann demnach die Intensität des Wärmeangebotes in einem relativ weiten Bereich variieren. D.h. aber auch, dass die in der gekühlten Zone der Bodenelektrode herrschenden Temperaturen ebenfalls in einem relativ weiten Bereich variieren. Der unterschiedliche Wärmefluss in der Bodenelektrode bedeutet bei konstanter Länge der Bodenelektrode eine unterschiedliche Temperaturdifferenz zwischen deren gekühlter und mit der Schmelze in Berührung stehender Zone. Bei grösserem Wärmeangebot ist aber keine höhere Temperaturdifferenz vorhanden, da die Elektrode auf der Innenseite nicht wärmer sein kann als die Schmelzentemperatur. Oder anders ausgedrückt, es kann mehr Wärme nur dann transportiert werden, wenn die Bodenelektrode kürzer wird, d.h. abschmilzt.
  • Wenn nun, wie es bei Luftkühlung in einem weiten Bereich der Fall ist, die Temperatur der Kühlfläche bei grösserem Wärmeangebot wesentlich höher ist als bei geringerem Wärmeangebot, so kann die grössere Wärmemenge nur bei noch stärker verkürzter Länge der Bodenelektrode geführt werden, d.h. die Bodenelektrode schmilzt noch mehr ab. Daraus folgt, dass sich die Lageänderung der Grenzschicht Flüssig-Fest zwischen Schmelze und Bodenelektrode über eine relativ grosse Länge - in axialer Richtung betrachtet - erstreckt. Diese Lageänderung kann sich einmal in einem "Hineinwachsen" der Bodenelektrode in die Schmelze, oder, wie bereits ausgeführt, in einem Abschmelzvorgang in Richtung Ofengefässboden, äussern.
  • Dieser vorstehend geschilderte Vorgang beeinträchtigt die Haltbarkeit der Bodenelektrode in erheblichem Mass und führt zu einer frühzeitigen Zerstörung der die Bodenelektrode umgebenden feuerfesten Auskleidung des Ofengefässbodens. Damit die Bodenelektrode unter derart ungünstigen Betriebsbedingungen überhaupt funktionsfähig ist, muss sie entsprechend überdiemensioniert werden. Dies wiederum beeinflusst die Verlustleistung in nachteiliger Weise. Darüber hinaus ist Kühlerleistung den betrieblichen Erfordernissen anzupassen. Diese kann einmal erhöht werden, durch eine Ueberdimensionierung eines Luftkühlers. Dies würde jedoch auf die Dauer zu unbefriedigenden Ergebnissen führen. Andererseits bietet sich eine Flüssigkeitskühlung in hervorragender Weise für die Kühlung einer Bodenelektrode an. Hierbei müssen aber entsprechende Schutzvorkehrungen getroffen werden, damit flüssiges Metall nicht mit Kühlflüssigkeit in Berührung kommt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Ofen der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Bodenelektrode mit einer minimalen Verlustleistung behaftet ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung.
  • Augenfälligstes Merkmal der Erfindung ist, dass das Minimum an Verlustleistung dann vorhanden ist, wenn die Erwärmung durch den Strom allein, bei Kühlung auf der Aussenseite, an der Innenseite eine Temperatur ergibt, die der Temperatur der Schmelze entspricht. Diese Bedingung gilt jeweils für ein bestimmtes Material und führt bei gegebenem Strom und Schmelzentemperatur auf ein ganz bestimmtes Verhältnis von Elektrodenquerschnitt zu Elektrodenlänge. Das heisst z.B., dass bei grösserer Länge der Elektrode auch ein entsprechend grösserer Querschnitt nötig ist, damit man wiederum die gleiche Verlustleistung erhält. Diese minimale Verlustleistung ist im wesentlichen nicht abhängig von der Elektrodenform, unter der Voraussetzung, dass sowohl Strom als auch Wärme in axialer Richtung durch die Elektrode fliessen. Die Verlustleistung ist jedoch materialabhängig, z.B. kann mit einer Zweistoff-Elektrode (Innenseite Eisen, Aussenseite Kupfer) eine um ca. 10 % ... 5 % geringere Verlustleistung erreicht werden wie mit einer im wesentlichen ganz aus Eisen bestehenden Elektrode.
  • Bei der Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist das Verhältnis von mittlerem Querschnitt zur Länge der einstückig ausgebildeten Bodenelektrode aus Eisenlegie- rung gleich f . I derart gewählt, dass
    Figure imgb0001
     ist, wobei der mittlere Querschnitt in m , die Länge in m angegeben sind, f eine temperatur- und werkstoffabhängige Konstante in
    Figure imgb0002
    und I der durch die Bodenelektrode (7a, b, c) fliessende Strom in kA sind. Und es ist das Verhältnis von mittlerem Querschnitt zur Länge der Zweistoff-Bodenelektrode gleich f . I derart gewählt, dass
    Figure imgb0003
    ist, wobei der mittlere Querschnitt in m2, die Länge in m angegeben sind, f eine temperatur- und werkstoffabhängige Konstante in kÄ und I der durch die Bodenelektrode fliessende Strom in kA sind.
  • Die Veränderungen der Lage der Schmelzgrenze Fest/Flüssig (Ende der Elektrode/Beginn der Schmelze) können klein gehalten werden, wenn man dafür sorgt, dass der Temperaturgradient in der Elektrode relativ schnell grösser wird. Dies ist erreichbar dadurch, dass man den Querschnitt der Elektrode in Richtung auf die Schmelze hin konisch abnehmend ausbildet.
  • Die vorteilhafte Querschnittsverringerung der Bodenelektrode in Richtung Ofengefässinneres unter dem Gesichtspunkt deren leichten Demontage von Aussen nach Innen wird dadurch erreicht, dass mindestens ein die Bodenelektrode zu einer Einheit ergänzender Formkörper vorgesehen ist, der aus einem feuerfesten Werkstoff besteht und eine im Vergleich zur Bodenelektrode geringere elektrische und thermische Leifähigkeit aufweist, wobei der Formkörper in seiner Formgebung zumindest in einem Teilbereich an die geometrische Ausgestaltung der Bodenelektrode angepasst ist, und dass der Formkörper in Richtung des Ofengefässinneren einen zunehmenden Querschnitt aufweist. Dabei kann der Formkörper die Bodenelektrode einmal hülsenartig umschliessen, oder der Formkörper in einer trichterförmigen Ausnehmung innerhalb der Bodenelektrode angeordnet sein, wobei sich die Ausnehmung von der dem Gefässinneren zugewandten Stirnfläche der Bodenelektrode in axialer Richtung annähernd bis zum Bereich des Ofengefässbodens erstreckt.
  • Im letzteren Fall ist eine leichte Demontage der Bodenelektrode allerdings nur dann gewährleistet, wenn der Durchmesser der Bodenelektrode sich in Richtung des Ofengefässinneren erweitert.
  • Zur sicheren Halterung und Kühlung der Bodenelektrode ist vorgesehen, dass sie durch eine unterhalb des Ofengefässbodens sich befindende Bodenelektrodenhalterung gehalten ist, welche aus einem Kühlkanäle aufweisenden Anschlussstück und einem Befestigungsteil besteht. Selbstverständlich kann die Bodenelektrode auch direkt gekühlt, vorzugsweise flüssigkeitsgekühlt sein.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den elektrischen Ofen mit der erfindungsgemässen Bodenelektrode,
    • Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemässe Bodenelektrode in einem ersten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1, jedoch in vergrösserter Darstellung,
    • Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemässe Bodenelektrode in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemässe Bodenelektrode in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemässe Zweistoff-Bodenelektrode,
    • Fig. 6 Schaubild des Temperaturprofils einer einstückig ausgebildeten Bodenelektrode aus Eisenlegierung mit verschiedenen geometrischen Ausbildungsformen, und
    • Fig. 7 Schaubild des Temperaturprofiles einer Zweistoff-Bodenelektrode.
  • Fig. 1 zeigt den Lichtbogenofen 1 mit Ofengefäss 2 und Ofendeckel 3, wobei das Ofengefäss 2 aus dem Gefässboden 4, der Gefässwand 5, der feuerfesten Auskleidung des Ofenbodens 4', sowie der feuerfesten Auskleidung der Gefässwand 5' besteht. Oberhalb des Schmelzbades 13 ist eine Kohlenstoffelektrode 8 angeordnet, welche durch eine Oeffnung des Ofendeckels 3 hindurchragt. Zur Kühlung der Elektrode 8 ist ein Kühlring 3' angeordnet. Die Elektrode 8 ist in einer Halterung 9 eines Elektrodentragarmes 11 gehalten. Der Elektrodentragarm 11 ist wiederum mit einer in Fig. 1 nicht dargestellten Elektrodenreguliereinrichtung verbunden. In dem Ofengefäss 5, 5' befindet sich eine Ofentür 6 und zwischen der Elektrode 8 und dem Schmelzbad 13 ist ein Lichtbogen 14 ausgebildet. Im Gefässboden 4, 4' ist die erfindungsgemässe Bodenelektrode 7a zu sehen, welche von dem sie ergänzenden Teil 10 aus feuerfestem Werkstoff hülsenartig umschlossen ist. In der beispielsweisen Ausführungsform gemäss Fig. 1 weist die Bodenelektrode 7a eine konische, sich in Richtung des Gefässinneren verjüngende Form auf, welche sich vom Ofengefässboden 4 bis zur Ofenherdfläche 16 erstreckt. Im Gegensatz zur sich verjüngenden Gestalt der Bodenelektrode 7a, erweitert sich der sie ergänzende Teil 10 in Richtung des Gefässinneren hin. Die Bodenelektrode 7a wird unterhalb des Ofengefässbodens 4 durch ein wassergekühltes, als Kontakthülse ausgebildetes Anschlussstück 17 gehalten, welches gleichzeitig zur Verbindung der elektrischen Stromzuführung dient. Die Bodenelektrode 7a ist mittels einer Schraubverbindung 23 an der Stirnfläche des Anschlussstückes 17 befestigt. Die Bodenelektrode 7a liegt mit ihren konisch ausgebildeten Kontaktflächen an den ebenfalls konischen, zum Ofenboden 3 hin sich erweiternden inneren Kontaktflächen der Kontakthülse an, wodurch eine gute elektrische Verbindung und Wärmeleitung zwischen beiden Teilen 7a und 17 hergestellt wird. An dem Anschlussstück 17 sind Kontaktlaschen 20 angeordnet, die einstückig mit der Kontakthülse ausgebildet sind. In Fig. 1 ist ein Teil des elektrischen Stromzuführungskabels 22 zu sehen, das mittels Schraubverbindung 21 mit den Kontaktlaschen 20 verbunden ist. Das Anschlussstück 17 ist mit Kühlkanälen 19 sowie mit einem Kühlkanaleintrittsstutzen 18 versehen. Eine Kühlflüssigkeit, vornehmlich Wasser, wird durch den Eintrittsstutzen 18 den Kühlkanälen 19 zugeführt. Es durchströmt die Kühlkanäle 19 des Anschlussstückes 17 in spiralförmiger Anordnung aufwärts und kühlt somit die Bodenelektrode 7a auf indirekte Weise. Der Kühlflüssigkeitsaustrittsstutzen des Anschlussstückes 17 befindet sich auf der gleichen Ebene wie der Eintrittsstutzen 18 und ist deshalb in Fig. 1 nicht zu sehen. Die Halterung der Bodenelektrode 7a geschieht mittels eines Befestigungsteiles, welche aus einem metallischen kegelstumpfartigen Abschirmdach 24 und vertikalen Haltetraversen 24' besteht, wobei das Abschirmdach 24 in bezug auf die Ofenachse mindestens im wesentlichen zentral und nach unten offen angeordnet und mittels der Haltetraversen 24' mit dem Ofengefässboden 4 fest verbunden ist. Die Bodenelektrode 7a ragt durch die Oeffnung des Abschirmdaches hindurch und stützt sich auf der Kontakthülse ab, wobei das Anschlussstück 17 unter Einfügung einer elektrisch isolierenden Zwischenschicht 27 an der Unterseite des Abschirmdaches 24 befestigt ist.
  • Bei einer allfälligen Demontage der Bodenelektrode wird nur die Verschraubung 23 gelöst. An die, dem Gefässinneren abgewandten Stirnfläche der Bodenelektrode 7a wird beispielsweise ein in Fig. 1 nicht dargestellter Bolzen einer Auspressvorrichtung durch den Durchbruch 28 in der Stirnfläche 28 des Anschlussstückes 17 auf die Stirnfläche der Bodenelektrode 7a aufgesetzt und auf die Bodenelektrode 7a, mitsamt dem sie ergänzenden Teil 10 eine für den Ausstossvorgang erforderliche Kraft aufgebracht. Auf diese Weise kann die Bodenelektrode mitsamt dem sie umhülllenden Teil 10 leicht von aussen in das Ofengefässinnere hinein entfernt werden. Da im Gegensatz zu der, der Schmelze zugewandten Stirnfläche der Bodenelektrode die Stirnfläche auf der der Auspressstempel anliegt, genau definiert ist, so kann die Auspressung der Bodenelektrode aus dem Ofengefässboden 4, 4' in jedem Fall gut reproduzierbar wiederholt werden.
  • Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemässe Bodenelektrode in einem ersten Ausführungsbeispiel, gemäss Fig. 1, jedoch in vergrösserter Darstellung. Die Bodenelektrode 7a mit dem Durchmesser dl im Bereich des Ofengefässbodens 4 verjüngt sich konisch bis zur Herdfläche 16 hin und weist dort einen Durchmesser d3 auf. Der die Bodenelektrode 7a ergänzende Teil 10 hingegen, welcher im Bereich des Ofenbodens 3 annähernd ebenfalls einen Durchmesser d aufweist, erweitert sich und hat in der Herdfläche den Durchmesser d4. Durch die strichlierte Linie 10' ist angedeutet, dass der Teil 10 ebenfalls zylindrisch ausgebildet sein könnte, ohne dass der Auspressvorgang der Bodenelektrode aus dem Ofenboden 5 dadurch wesentlich erschwert würde. Der mittlere Durchmesser der Bodenelektrode 7a ist mit d2 bezeichnet und die Gesamtlänge der Bodenelektrode 7a mit ℓ.
  • Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine weitere erfindungsgemässe Bodenelektrode 7b. Die Bodenelektrode 7b weist eine zylindrische Gestalt auf und ist gleichfalls mit dem ergänzenden Teil 10 umhüllt, der sich wiederum in Richtung des Gefässinneren hin, erweitert. Auf diese Weise wird die Auspressung der Bodenelektrode 7b aus dem Ofengefässboden wiederum wesentlich erleichtert. Die Bodenelektrode 7b weist - durch die strichlierte Linie ersichtlich - einen Formkörper 15 aus einem feuerfesten Werkstoff auf, welcher in einer trichterförmigen Ausnehmung innerhalb der Bodenelektrode 7b angeordnet ist, wobei sich die Ausnehmung von der dem Gefässinneren zugewandten Stirnfläche der Bodenelektrode 7b in axialer Richtung sich bis zum Bereich des Ofengefässbodens 4 erstreckt. Der Formkörper 15 dient zum Zweck der Querschnittsverringerung der Bodenelektrode 7b in Richtung Ofengefässinneres, wobei das Verhältnis des Querschnittes der Bodenelektrode 7a, b, c, d im Ofengefässboden 4 zum Querschnitt in der Ofenherdfläche 16 mindestens 1,4 : 1, vorzugsweise 2 : 1 gewählt wurde. Dadurch kann die Grenzschicht Flüssig/Fest zwischen Schmelzbad 13 und Stirnfläche der Bodenelektrode 7a, b, c, d in der Ofenherdfläche sehr lagestabil gehalten und die Lebensdauer der Bodenelektrode 7a, b, c, d und die feuerfeste Auskleidung 4' des Ofengefässbodens im elektrodennahen Bereich wesentlich erhöht werden. Wird der Querschnitt und die Länge der Bodenelektrode 7a, b, c, d dem sie durchfliessenden Strom unter zusätzlicher Berücksichtigung eines Faktors angepasst, so kann gleichzeitig die Verlustleistung der Bodenelektrode 7a, b, c, d auf ein Minimum reduziert werden.
  • Der mittlere Querschnitt ergibt sich dabei aus dem arithmetischen Mittelwert des Querschnittes der Bodenelektrode 7a, b, c, d im Bereich des Ofengefässbodens 4 und des Querschnittes in der Ofenherdfläche 16. Im Ofengefässboden 4 weist die Elektrode 7b einen Durchmesser von d1 auf, der sich durch den Formkörper 15 in der Ofenherdfläche 16 bis zur radialen Ringbreite d5 verringert. Die Elektrode 7b hat mitsamt den sie ergänzenden Teil 10 in der Ofenherdfläche 16 einen Durchmesser d7. Der mittlere Durchmesser ist mit d6 bezeichnet und die Länge wiederum mit t.
  • Fig. 4 zeigt die Bodenelektrode 7c, deren äusserer Durchmesser sich in Richtung Gefässinneres erweitert oder höchstens, durch die strichlierten Linien 7c' angedeutet, gleichbleibt. Die Bodenelektrode 7c weist kein sie ergänzendes Teil auf, weil die Auspressung nach dem Gefässinneren hin auch ohne dieses gewährleistet ist. Jedoch ist die Bodenelektrode 7c mit einem trichterförmigen Formkörper 15 versehen, welcher, wie bereits in der Beschreibung von Fig. 3 ausgeführt, der Stabilisierung der Grenzschicht Flüssig/Fest zwischen dem Schmelzbad 13 und der Stirnfläche der Bodenelektrode 7a, b, c, d sowie der Begrenzung der Verlustleistung dient. Die Bodenelektrode 7c hat im Ofengefässboden 4 einen Durchmesser d-, in der Ofenherdfläche 16 einen äusseren Durchmesser d8, jedoch in der Ofenherdfläche 16 nur eine metallisch wirksame Ringbreite d10. Der mittlere Durchmesser ist mit d9 bezeichnet, die Länge wiederum mit ℓ.
  • In Fig. 5 ist eine Zweistoff-Bodenelektrode 7d dargestellt, welche aus einem der Ofenherdfläche 16 zugewandten Eisenlegierungsteil 31 und dem Kupferteil 32 besteht. Beide Teile 31, 32 sind metallurgisch miteinander verbunden, wobei die Auspressung der Elektrode 7b von aussen in Richtung des Gefässinneren ohne weiteres gewährleistet ist. In Fig. 5 ist die Querschnittsverringerung der Bodenelektrode 7d in Richtung des Ofengefässinneren nicht dargestellt. Es versteht sich von selbst, dass ein entsprechender Formkörper 15, entsprechend Fig. 3 und 4 ebenfalls in die Bodenelektrode 7d eingesetzt werden kann.
  • Im Schaubild gemäss Fig. 6 sind die Temperaturprofile der einzelnen geometrischen Ausbildungsformen der Bodenelektrode 7a, b, c, und zwar in qualitativer Darstellungsweise über deren Länge, veranschaulicht. Mit ℓ ist dabei die Länge des metallischen Teils der Bodenelektrode bezeichnet, mit A die Temperatur der Bodenelektrode im Bereich des Bodens 4 des Ofengefässes und mit I die Temperatur in der Herdfläche 16.
  • Die in Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele der Bodenelektrode 7a, b, c weisen dabei folgende Temperaturprofile auf:
    Figure imgb0004
  • Die vorstehend aufgeführten Temperaturprofile zeigen folgendes:
  • Die zylindrische Ausbildungsform der Bodenelektrode 7b gemäss Fig. 3, jedoch ohne Formkörper 15 weist bei Stromfluss - Temperaturprofil E - über die Länge 30 im schmelzennahen Bereich der Bodenelektrode 7b einen sehr geringen Temperaturgradienten auf. Das bedeutet, dass die Grenzschicht Flüssig/Fest zwischen Schmelzbad 13 und Stirnfläche der Bodenelektrode 7b seine Lage während des Ofenbetriebes über den Abschnitt 30 in die Bodenelektrode 7b hinein verlagert, d.h., die Bodenelektrode 7b schmilzt ab und damit steigt auch die Verlustleistung an.
  • Ohne Stromfluss - Temperaturprofil C - steigt für dieselbe Bodenelektrode 7b (Zylindrische Ausbildungsform gemäss Fig.3, jedoch ohne Formkörper 15) der Temperaturgradient über den Abschnitt 30 im ofenherdnahen Bereich wieder an und die Grenzschicht Flüssig/Fest zwischen Schmelzbad 13 und Stirnfläche der Bodenelektrode 7b bildet sich in Richtung Ofenherdfläche zurück.
  • Betrachtet man nun die Bodenelektrode 7a, gemäss Fig. 2 und Bodenelektroden 7b und 7c gemäss Fig. 3 und 4, deren Querschnitt sich in Richtung Ofenherdfläche 16, ausgehend vom Ofengefässboden 4 verjüngt, so ergibt sich folgendes Bild:
    • Mit Stromfluss
    • Temperaturprofil D: Der Temperaturgradient in dem Abschnitt 30 im ofenherdnahen Bereich steigt gegenüber der Elektrode 7b mit zylindrischer Querschnittsform an, d.h. der Abschmelzvorgang im Abschnitt 30 wird weitgehend zurückgedrängt. Die Temperatur der Bodenelektroden 7a, b, c - Temperaturprofil D - nähert sich dem Temperaturprofil F, d.h., der Temperatur des die Bodenelektrode 7a, b ergänzenden und hülsenartig sie umgebenden Teils 10, 10' aus feuerfestem Werkstoff, bzw. der feuerfesten Auskleidung 4' des Ofengefässbodens 4. Für einen elektrischen Ofen, der im industriellen Dauerbetrieb eingesetzt ist, ist dies von ausschlaggebender Bedeutung. Ohne Stromfluss
    • Temperaturprofil B: Der Temperaturgradient im Abschnitt 30 verläuft sehr steil, die Grenzschicht Flüssig/Fest zwischen Schmelzbad 13 und Stirnfläche der Bodenelektroden 7a, b, c verbleibt stabil in der Ofenherdfläche 16.
  • Generell ist festzuhalten, dass mit Bodenelektroden 7a, b, c, deren Querschnitt in der Ofenherdfläche 16 sich gegenüber dem Ofengefässboden 4 verjüngt, und zwar entsprechend dem erfindungsgemässen Dimensionierungsverhältnis, einmal der Temperaturgradient im herdflächennahen Abschnitt 30 der Bodenelektroden 7a, b, c erhöht werden kann. Damit wird erreicht, dass die Lage der Grenzschicht Flüssig/Fest zwischen Schmelzbad 13 und Stirnfläche der Bodenelektroden 7a, b, c weitgehend in der Ofenherdfläche 16 lokalisiert werden kann. Die Bodenelektrode 7a, b, c wird nicht abgeschmolzen und deren Lebensdauer wird wesentlich erhöht. Ausserdem wird durch diese Massnahme erreicht, dass die Bodenelektrode 7a, b, c besser auf minimale Verlustleistung dimensioniert werden kann. Ausserdem liegen die Temperaturschwankungen der Bodenelektroden 7a, b, c, welche sich aus den Zuständen mit und ohne Stromfluss ergeben, näher an der Temperatur, der die Bodenelektroden 7a, b, c umgebenden feuerfesten Auskleidung des Ofengefässbodens 4. Dadurch werden thermische Spannungen in der feuerfesten Auskleidung weitgehend reduziert und somit der Gefahr deren vorzeitiger Zerstörung vorgebeugt.
  • Fig. 7 zeigt schliesslich das Temperaturprofil einer Zweistoff-Bodenelektrode gemäss Fig. 5, jedoch mit einem nach innen sich leicht verringernden Querschnitt. I gibt wiederum die Temperatur der Bodenelektrode 7d in der Ofenherdfläche 16 an, und A die Temperatur im gekühlten Abschnitt. Diese Verringerung des Querschnitts wird erreicht, durch Anbringung eines Formkörpers 15 innerhalb der Bodenelektrode 7d. Dieser Formkörper 15 wurde in Fig. 5 nicht dargestellt.
  • G1 zeigt das Temperaturprofil des Teils aus Eisenlegierung, G2 dasjenige des Teils aus Kupfer. H gibt die Temperatur der feuerfesten Auskleidung 4' des Ofengefässbodens 4 wieder. Das Temperaturprofil G1 und G2 ist dem Temperaturprofil H angenähert. Hierbei zeigt sich die Wirkung der thermisch schlecht leitenden Eisenlegierung, trotz relativ grossem Querschnitts.

Claims (10)

1. Elektrischer Ofen, insbesondere Gleichstromlichtbogenofen zum Schmelzen von Metallen, mit mindestens einer Bodenelektrode (7a, b, c), welche auf ihrer dem Ofengefässinneren abgewandten Seite gekühlt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von mittlerem Querschnitt zur Länge der Bodenelektrode (7a, b, c) so gewählt ist, dass die Erwärmung der Bodenelektrode (7a, b, c) durch den Strom allein, bei Kühlung an der dem Ofengefässinneren abgewandten Seite, an der der Ofenherdfläche (16) zugewandten Stirnfläche der Bodenelektrode (7a, b, c) eine Temperatur ergibt, die der Temperatur des Schmelzbades (13) entspricht.
2. Elektrischer Ofen nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet, dass die Bodenelektrode (7a, b, c) einstückig ausgebildet, und vorzugsweise dem Schmelzbad (13) ähnliche chemische Gehalte aufweist.
3. Elektrischer Ofen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenelektrode (7d) mindestens aus zwei Werkstoffen besteht, dass der dem Schmelzbad (13) zugewandte Teil (31) aus einer dem Schmelzbad (13) ähnlich chemische Gehalte aufweisenden Legierung und der zweite Teil (32) aus Kupfer besteht, und dass der dem Schmelzbad (13) zugewandte Teil (31) der Bodenelektrode (7d) p bis 2 der Gesamtlänge der Bodenelektrode (7d) beträgt.
4. Elektrischer Ofen nach Ansprüchen 1 und 2 für Eisenlegierungsschmelzen von 1400 bis 1700 °C und einer Flüssigkeitskühlung, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von mittlerem Querschnitt zur Länge der Bodenelektrode (7a, b, c) gleich f . I derart derart gewählt ist, dass
Figure imgb0005
 ist, wobei der mittlere Querschnitt in m , die Länge in m angegeben sind, f eine temperatur- und werkstoffabhängige Konstante in
Figure imgb0006
 und I der durch die Bodenelektrode (7a, b, c) fliessende Strom in kA sind.
5. Elektrischer Ofen nach Ansprüchen 1 und 3 für Eisenlegierungsschmelzen von 1400 bis 1700 °C und einer Flüssigkeitskühlung, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von mittlerem Querschnitt zur Länge der Bodenelektrode (7d) gleich f . I derart gewählt ist, dass
Figure imgb0007
 ist, wobei der mittlere Querschnitt in m , die Länge in m angegeben sind, f eine temperatur- und werkstoffabhängige Konstante in :A und 1 der durch die Bodenelektrode (7d) fliessende Strom in kA sind.
6. Elektrischer Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Querschnittes der Bodenelektrode (7a, b, c, d) im Ofengefässboden (4) zum Querschnitt in der Ofenherdfläche (16) mindestens 1,4 : 1, vorzugsweise 2 : 1 gewählt ist.
7. Elektrischer Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein die Bodenelektrode (7a, b, c, d) zu einer Einheit ergänzender Formkörper (10, 10', 15) vorgesehen ist, der aus einem feuerfesten Werkstoff besteht und eine im Vergleich zur Bodenelektrode (7a, b, c, d) geringere elektrische und thermische Leitfähigkeit aufweist, dass der Formkörper (10, 10', 15) in seiner Formgebung zumindest in einem Teilbereich an die geometrische Ausgestaltung der Bodenelektrode (7a, b, c, d) angepasst ist, und dass der Formkörper (10, 10', 15) in Richtung des Ofengefässinneren einen zunehmenden Querschnitt aufweist.
8. Elektrischer Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (10, 10') die Bodenelektrode (7a, b) hülsenartig umschliesst.
9. Elektrischer Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (15) in einer trichterförmigen Ausnehmung innerhalb der Bodenelektrode (7a, b, c, d) angeordnet ist, welche Ausnehmung sich von der dem Gefässinneren zugewandten Stirnfläche der Bodenelektrode (7a, b, c, d) in axialer Richtung sich annähernd bis zum Bereich des Ofengefässbodens (4) erstreckt.
10. Elektrischer Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenelektrode (7a, b, c, d) durch eine unterhalb des Ofengefässbodens (4) sich befindende Bodenelektrodenhalterung gehalten ist, welche aus einem gegen die Elektrode (7a, b, c, d) hin verschlossene Kühlkanäle (19) aufweisenden Anschlussstück (17) und einem Befestigungsteil (24, 24') besteht.
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