EP0167475A1 - Gleichstrom-Lichtbogen-Heizvorrichtung - Google Patents

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EP0167475A1
EP0167475A1 EP85730024A EP85730024A EP0167475A1 EP 0167475 A1 EP0167475 A1 EP 0167475A1 EP 85730024 A EP85730024 A EP 85730024A EP 85730024 A EP85730024 A EP 85730024A EP 0167475 A1 EP0167475 A1 EP 0167475A1
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EP
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heating device
electrode
vessel
metal electrode
melting material
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Eckard Schunk
Frank Winter
C. L. Jackson
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    • 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
    • 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
    • H05B7/10—Mountings, supports, terminals or arrangements for feeding or guiding electrodes

Definitions

  • the contact electrode and the graphite electrode can easily be removed from the vessel and used for another interchangeable vessel.
  • the process of the metallurgical process can thus be accelerated without increasing costs.
  • the radiation exposure of the ff material is significantly reduced by the arrangement of the electrodes according to the invention. Operating costs are reduced due to smaller electrode consumption.
  • the device is also suitable for vacuum processes and processes with protective gas cover.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

Gleichstrom-Lichtbogen-Heizvorrichtung, insbesondere Pfanne oder Pfannenofen, mit mindestens einer aufzehrenden, mit dem im Gefäß befindlichen Schmelzgut in Kontakt stehenden Metallelektrode (3) sowie einer über dem Schmelzgut höhenverstellbar angeordneten Graphit-Elektrode, wobei zwischen der Graphit-Elektrode und dem Schmelzgut ein Lichtbogen entwickelt wird. Die Metallelektrode (3) (Metallektroden) ist (sind) in einer oberhalb des Gefässes (1) vorgesehenen Haltevorrichtung nachführbar angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei Öfen dieser Art Ist üblicherweise eine Graphitelektrode als Kathode geschaltet, während die Kontaktelektroden als Anoden arbeiten.
  • Aus der DE-OS 31 07 454 ist ein Pfannenofen für Gleichstrom bekannt, der eine als Kathode arbeitende Lichtbogenelektrode aufweist. In dem bodennahen Bereich des Pfannengefäßes sind Kontaktblöcke aus einem Metall vorgesehen. Die Kontaktblöcke sind an der der Pfannenachsenmitte zugewandten Seite mit feuerfesten Steinen mit leitenden Einlagen versehen.
  • Durch diese Vorrichtung mit seitlich angeschlossenen Kontaktelektroden sollte der Vorteil erreicht werden, daß der Boden für Bodenabstichlöcher freibleibt. Diese Vorrichtung ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß bei Verbrauch oder Beschädigung der mit dem Gefäß fest verbundenen Kontaktblöcke die Erneuerungsarbeiten sehr schwierig und aufwendig sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gleichstrom-Lichtbogen-Heizvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Kontaktelektroden in vertikaler sowie horizontaler Richtung beweglich sind, wobei die Reparatur- oder Erneuerungsarbeiten an den Elektroden wesentlich leichter als bisher durchführbar sind. Außerdem soll durch die Erfindung ermöglicht werden, die Elektroden für verschiedene wechselbare Gefäße zu benutzen.
  • Diese Aufgabe wird durcn die Erflndunssmerkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Nach der Erfindung ist es möglich, die Eintauchtiefe der oberhalb des Gefäßes nachführbar angeordneten Kontaktelektrode nach den Erfordernissen des Betriebes zu regeln.
  • Die Kontaktelektrode sowie die Graphitelektrode können leicht aus dem Gefäß entfernt und für ein anderes Wechselgefäß eingesetzt werden. Damit kann der Ablauf des metallurgischen Prozesses ohne Kostensteigerung beschleunigt werden.
  • Durch die unmittelbare innere Kühlung der Elektrode kann ihre Standzeit wesentlich verlängert werden.
  • Die größte thermische Beanspruchung der Kontaktelektrode entsteht bekanntlich an ihren Kontaktflächen mit dem flüssigen Schmelzbad. Deshalb kann die erfindungsgemäße Elektrode in ihrem unteren, mit der Schlacke in Berührung stehenden Bereich mit einem thermischen Schutz versehen werden.
  • Durch die erfindungsgenäße Anordnung der Elektroden wird die Strahlungsbelastung des ff-Materials wesentlich vermindert. Durch einen kleineren Elektrodenverbrauch werden die Betriebskosten verringert. Die Vorrichtung Ist auch für Vakuumverfahren sowie Verfahren mit Schutzgasabdeckung geeignet.
  • Die Erfindung wird anhand der beigefügten schematischen Zeichnung näher erläutert.
  • Über dem Ofengefäß 1 sind eine Graphitelektrode 2 sowie eine Kontaktelektrode 3 aus Metall, in dem gezeichneten Beispiel aus Stahl, an einem gemeinsamen Tragarm 4 befestigt. Die Graphit- elektrode 2 ist in einer Nachsetzvorrichtung 5 verspannt, während die Nachführvorrichtung für die Kontaktelektrode 3 mit 6 bezeichnet ist. Bei den Nachsetzvorrichtungen, die z.B. aus der DE-PS 21 25 773 bekannt sind, handelt es sich um gängige Ausführungen.
  • In einer anderen, nicht dargestellten Ausführung können für die Graphit-Elektrode 2 und für die Kontaktelektrode 3 getrennte Tragarme vorgesehen werden.
  • Der Tragarm 4 ist mit einer positionsgeregelten Führungssäule 7 fest verbunden und somit samt beider Elektroden mit Hilfe des hydraulischen Zylinders 8 höhenverstellbar.
  • Zum Wechsel der Pfanne können beide Elektroden angehoben und aus dem Gefäß entfernt werden.
  • Die Graphitelektrode 2 wird so geregelt, daß der Lichtbogenofen aufrechterhalten bleibt.
  • Die Kontaktelektrode 2 taucht in die Schmelze 10 ein. Die Nachführvorrichtung 6 sorgt dafür, daß ein ausreichender Kontakt mit der Schmelze 10 gewährleistet wird.
  • Mit 11 ist die Schlackenschicht bezeichnet.
  • In dem dargestellten Beispiel besitzt die Kontaktelektrode 3 axiale Bohrungen 12, die eine intensive Kühlung (z.B. durch Kühlgase, wie Argon) der Elektrode ermöglichen.
  • Die Heizvorrichtung kann sowohl stationär als auch auf einem Pfannentransportwagen betrieben werden.

Claims (7)

1. Gleichstrom-Lichtbogen-Heizvorrichtung, insbesondere Pfanne oder Pfannenofen, mit mindestens einer aufzehrenden, mit dem im Gefäß befindlichen Schmelzgut in Kontakt stehenden Metallelektrode sowie einer über dem Schmelzgut höhenverstellbar angeordneten Graphit- Elektrode wobei zwischen der Graphit-Elektrode und dem Schmelzgut ein Lichtbogen entwickelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallelektrode (3) (Metallelektroden) in einer oberhalb des Gefäßes (1) vorgesehenen Haltevorrichtung nachführbar angeordnet ist (sind).
2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung ein mit einer parallel zur Gefäßachse angeordneten Führungssäule (7) verbundener Tragarm (4) ist.
3. Heizvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Tragarm (4) eine Nachführvorrichtung (6) für die Metallelektrode (3) angeordnet ist.
4. Heizvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nachführvorrichtung (6) mit einer der Abschmelzgeschwindigkeit entsprechend arbeitenden Steuervorrichtung steuerbar ist.
5. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallelektrode (3) sowie die Graphit-Elektrode (2) in einem einzigen gemeinsamen Tragann (4) angeordnet sind.
6. Heizvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mit der Führungssäule (7) verbundene Tragarm (4) auf einem verfahrbaren Gestell angeordnet ist.
7. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallelektrode (3) kühlbar ausgeführt ist.
EP85730024A 1984-05-24 1985-02-18 Gleichstrom-Lichtbogen-Heizvorrichtung Expired EP0167475B1 (de)

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