FR2622078A1 - WALL ELECTRODE FOR ELECTRICAL METALLURGICAL OVEN - Google Patents
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Abstract
Cette électrode de sole pour récipient ou four métallurgique électrique, notamment à courant continu comprend une barre métallique 4 destinée à traverser la paroi du four de manière à venir par une extrémité au contact d'une masse métallique en fusion contenue dans le four, l'autre extrémité dépassant à l'extérieur du four par une portion enveloppée dans un manchon 8 en matériau thermoconducteur, énergiquement refroidi par une circulation de fluide refroidissant, et un embout 9 conducteur prolongeant la portion de la barre dépassant du four et relié à une borne de l'alimentation électrique, l'embout étant solidarisé à ladite portion de barre par des moyens d'assemblage. Lesdits moyens d'assemblage 60 consistent en des goujons 61 traversant l'embout 9 se vissant dans ladite portion de barre 8, et boulonnés à la périphérie de l'embout 9. Les moyens d'assemblage 60 sont serrés à froid avec précontrainte.This sole electrode for an electric metallurgical vessel or furnace, in particular with direct current, comprises a metal bar 4 intended to pass through the wall of the furnace so as to come through one end in contact with a molten metal mass contained in the furnace, the other end projecting outside the oven by a portion wrapped in a sleeve 8 of thermally conductive material, energetically cooled by a circulation of cooling fluid, and a conductive end piece 9 extending the portion of the bar projecting from the oven and connected to a terminal of the electrical supply, the end piece being secured to said bar portion by assembly means. Said assembly means 60 consist of studs 61 passing through the end piece 9 screwing into said bar portion 8, and bolted to the periphery of the end piece 9. The assembly means 60 are cold tightened with prestressing.
Description
ELECTRODE DE PAROI POUR FOUR METALLURGIQUE ELECTRIQUEWALL ELECTRODE FOR ELECTRICAL METALLURGICAL OVEN
La présente invention concerne une électrode de paroi pour four métallurgique électrique notamment à courant continu, du type comprenant notamment une barre métallique pleine destinée à traverser la paroi du four de manière à venir par une extrémité au contact d'une masse métallique en fusion contenue dans le four, l'autre extrémité dépassant à l'extérieur du four par une portion The present invention relates to a wall electrode for electric metallurgical furnace including direct current, of the type comprising in particular a solid metal bar for passing through the wall of the furnace so as to come by an end in contact with a molten metal mass contained in the oven, the other end protruding outside the oven by a portion
enveloppée dans un manchon en matériau thermoconducteur, énergi- wrapped in a sleeve made of thermally conductive
quement refroidi par une circulation de fluide refroidissant, et un embout conducteur prolongeant la portion de la barre dépassant du four et relié à une borne de l'alimentation électrique, l'embout étant solidarisé à ladite portion de barre par des moyens d'assemblage. Une électrode de ce type est décrite dans le document FR-A-2 572 873. Selon ce document, les moyens d'assemblage illustrés consistent en un vissage de l'extrémité inférieure filetée de la barre dans une cuvette filetée de l'embout. Outre les problèmes d'usinage liés à cette solution, une difficulté rencontrée vient du fait que les filets de vissage des deux organes assemblés tendent à la longue à se disjoindre ce qui entraîne des risques d'amorçage de micro-arcs allant en s'amplifiant jusqu'à nécessiter la mise au rebut des organes. Le même inconvénient obère une solution alternative de vissage au cooled by a circulation of cooling fluid, and a conductive tip extending the portion of the bar protruding from the oven and connected to a terminal of the power supply, the end piece being secured to said portion of the bar by means of assembly. An electrode of this type is described in document FR-A-2 572 873. According to this document, the assembly means illustrated consist of screwing the threaded lower end of the bar into a threaded bowl of the end piece. In addition to the machining problems related to this solution, a difficulty encountered comes from the fact that the screw threads of the two assembled members tend to disintegrate in the long run, which entails the risk of starting up micro-arcs which are increasing in size. until you need to dispose of the organs. The same disadvantage obeys an alternative solution of screwing
moyen de manchons filetés ("nipples"). means of threaded sleeves ("nipples").
La recherche de solutions de remplacement est difficile. Finding alternatives is difficult.
Ainsi, le brasage est à exclure, car on ne parvient pas à braser Thus, the brazing is to be excluded because it is not possible to braze
convenablement sur tout l'interface entre les organes à assembler. suitably over the entire interface between the components to be assembled.
Le but de la présente invention est de proposer des moyens d'assemblage ne présentant pas les inconvénients précités, mais permettant au contraire le maintien en permanence d'un bon contact mécanique et électrique entre le manchon et l'embout, afin d'assurer une résistance électrique de contact la plus faible possible. Selon la présente invention, ce but est atteint du fait que les moyens d'assemblage consistent en goujons traversant l'embout, se vissant dans la portion de barre dépassant du four, et The purpose of the present invention is to propose assembly means not having the aforementioned drawbacks, but allowing on the contrary permanent maintenance of a good mechanical and electrical contact between the sleeve and the end piece, to ensure a electrical contact resistance as low as possible. According to the present invention, this object is achieved by the fact that the assembly means consist of studs passing through the end piece, screwing into the bar portion projecting from the furnace, and
boulonnés à la périphérie de l'embout, sur sa face inférieure. bolted to the periphery of the tip, on its underside.
Avantageusement, ces moyens d'assemblage sont serrés à froid avec précontrainte de manière à empêcher leur desserrage sous Advantageously, these assembly means are cold-clamped with prestressing so as to prevent their loosening under
l'effet des dilatations thermiques.the effect of thermal expansion.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la The invention will be better understood on reading the
description suivante faite en référence à la figure unique annexée following description with reference to the single appended figure
représentant en coupe longitudinale l'électrode équipant la sole representing in longitudinal section the electrode equipping the sole
d'un four sidérurgique à arc à courant continu. a steel arc furnace with direct current.
On se référera, au besoin, pour une description plus Reference may be made for a more detailed description
complète de certains détails représentés sur la figure, mais non caractéristique de la présente invention, au document complete with certain details shown in the figure, but not characteristic of the present invention, in the document
FR-A-2 572 873 précité.FR-A-2 572 873 cited above.
Il suffit de rappeler que le fond 1 du four est traversé par une barre métallique cylindrique pleine 4 dont l'extrémité Just remember that the bottom 1 of the oven is crossed by a solid cylindrical metal bar 4 whose end
supérieure est en contact avec le métal en fusion 6. upper is in contact with the molten metal 6.
La barre 4 traverse la carapace du four de manière à présenter sa portion terminale 7 à l'extérieur du four, laquelle portion 7 est entourée d'un manchon cylindrique 8 et prolongée d'un embout cylindrique 9 à son extrémité inférieure. Le manchon 8 et The bar 4 passes through the shell of the oven so as to have its end portion 7 outside the oven, which portion 7 is surrounded by a cylindrical sleeve 8 and extended by a cylindrical end 9 at its lower end. The sleeve 8 and
l'embout 9 sont en matériau conducteur de l'électricité, et avanta- the tip 9 are of electrically conductive material, and advantage
geusement en cuivre. Un fluide de refroidissement introduit par la conduite latérale 13 circule dans les cannelures hélicoidales 11 du manchon 8 pour le refroidir, et est évacué par la conduite latérale copper lining. A cooling fluid introduced through the lateral pipe 13 circulates in the helicoidal grooves 11 of the sleeve 8 to cool it, and is evacuated by the lateral pipe
15.15.
L'embout 9 comporte une cavité 25 à l'intérieur de laquelle est disposé un système de refroidissement 26, relié à une The nozzle 9 has a cavity 25 inside which is disposed a cooling system 26, connected to a
entrée 34 et une sortie 35 de fluide de refroidissement. inlet 34 and a coolant outlet 35.
Dans l'exemple représenté, une plaque 39 de connexion électrique est reliée par au moins une ailette 41 à un câble 42 lui-même relié à une borne d'une alimentation électrique. Des contacts 43, du type "ressort à lame" relient électriquement le In the example shown, a plate 39 of electrical connection is connected by at least one fin 41 to a cable 42 itself connected to a terminal of a power supply. Contacts 43, of the "leaf spring" type electrically connect the
manchon 8 et l'embout 9.sleeve 8 and the tip 9.
Il est précisé que la liaison électrique entre l'alimen- It is specified that the electrical connection between the
tation et l'embout 9 pourrait également être réalisée directement. tation and the tip 9 could also be done directly.
Il peut être prévu une couronne de butée 48, retenue It can be provided a thrust ring 48 retained
sous l'embout 9 par des bras 49 fixés sous la plaque 39. under the nozzle 9 by arms 49 fixed under the plate 39.
Selon l'invention, la barre 4 et l'embout 9 sont maintenus appliqués en contact mécanique et électrique l'une avec l'autre par leurs surfaces frontales opposées 22 grâce à des boulons 60 répartis sur la périphérie de l'embout 9 et de la barre 4. Chaque goujon 61 des boulons traverse un alésage traversant 62 de l'embout pour se visser dans un alésage borgne fileté 63 de l'extrémité frontale de la barre 4. L'autre extrémité du goujon 61 reçoit une rondelle 64 et un écrou de serrage 65. Les boulons sont serrés à froid avec précontrainte de manière à compenser les effets de la dilatation des goujons à chaud. Pour permettre le montage des boulons, la couronne de butée 48 comporte les évidements nécessaires. On n'a représenté sur la figure qu'un seul boulon 60: il est clair qu'on en prévoit autant qu'il est nécessaire, According to the invention, the bar 4 and the end piece 9 are held applied in mechanical and electrical contact with each other by their opposite end faces 22 by means of bolts 60 distributed around the periphery of the end piece 9 and the bar 4. Each stud 61 of the bolts through a through bore 62 of the nozzle to screw into a threaded blind bore 63 of the front end of the bar 4. The other end of the stud 61 receives a washer 64 and a Tightening nut 65. The bolts are cold-clamped with prestressing to compensate for the effects of hot stud expansion. To allow mounting of the bolts, the stop ring 48 has the necessary recesses. Only one bolt 60 is shown in the figure: it is clear that as many as are necessary,
équipartis sur la périphérie de l'embout et de la barre 4. equipartis on the periphery of the tip and the bar 4.
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