IT9022143A1 - Anodo per un forno ad arco a corrente continua - Google Patents

Description

"ANODO PER UN FORNO AD ARCO A CORRENTE CONTINUA"

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce ad un anodo secondo il concetto dominante della rivendicazione 1.

E ' noto dal DE-OS—3413 745 un forno ad arco a corrente continua con un contatto alla suola, nel quale il rivestimento ad arco del forno nella sua superficie di contatto con la massa fusa contiene una pigiata di parti metalliche conduttrici elettriche oppure minerali con supporti di lamiera. Qui si collegano un primo strato di minerali conduttori elettrici, un secondo strato di minerali da isolamento con in mezzo supporti di lamiera oppure minerali intermedi conduttori elettrici e infine un terzo strato collegato con contatti di collegamento di minerali conduttori elettrici. Questo rivestimento è formato a forma di calotta oppure piano, nella quale occasione sta in contatto con la massa fusa solo nel settore della suola. A parte, che questo, rivestimento della suola è molto dispendioso da preparare, qui viene collegata a terra la corrente a forma di cono che esce dall'elettrodo del forno ad arco centrale. Le sezioni nella vicinanza della parete del forno sono perciò rifornite solo in maniera insufficiente con calore, così che compaiono qui zone fredde.

E' noto dall' EP 0 258 101 Al l'uso di una barra d'acciaio sporgente nella massa fusa come elettrodo alla suola. Qui compare ancora più forte l'effetto dell'arco rivolto verso il basso in maniera che il cono dell'arco diviene ancora più acuto ed anche compaiono zone fredde adiacenti alla parete del forno fredde. Questo elettrodo esige anche un raffreddamento dell'acqua, che si trova sotto la massa fusa di metallo che scorre. Ciò è problematico anche dal punto di vista della sicurezza. In un altro forno ad arco a corrente continua noto dal DE-OS 3022 566 sono previsti ordinati distribuiti sulla suola totale conduttori metallici puntiformi, che sono condotti verso l'interno attraverso la parete della suola. Sono così evitate le zone fredde in vicinanza delle pareti; d'altra parte questa suddivisione provoca un'usura puntiforme del rivestimento refrattario. Si formano così nella parete di fondo pericolose posizioni sottili, che regolarmente devono essere riparate.

Infine è noto dall'US-PS 4853 941 un forno ad arco a corrente continua, nel quale tra un elettrodo alla suola e la massa fusa è disposto uno strato uniforme di minerali coduttori elettrici, refrattari. I minerali consistono di materiale di magnesite-grafite, che è stato sottoposto ad un trattamento al calore, per innalzare la loro conduttività elettrica. Poiché anche qui il rivestimento conduttore elettrico e gli elettrodi sono disposti solo nella sezione di suola, non si possono evitare parimenti zone fredde alla parete del forno. Inoltre i rapporti di raffreddamento sono sfavorevoli, così che l'elettrodo è raffreddato ad acqua.

E' perciò compito della presente invenzione, provvedere un anodo per un forno ad arco a corrente continua, nel quale almeno una parte della sezione del forno che include la massa fusa sulla parte interna con un rivestimento refrattario conduttore elettrico, che sta in collegamento elettrico con un conduttore che si trova sulla parete esterna, che è montato semplice, assicura una distribuzione della temperatura uniforme nella massa fusa e inoltre non provoca un'usura irregolare del rivestimento refrattario. Con ciò deve essere evitata l'esigenza di un raffreddamento dell'acqua. Questo compito viene risolto conformemente all'invenzione, mediante le caratteristiche dichiarate nella parte caratterizzante della rivendicazione 1. Aggiornamenti vantaggiosi dell'anodo conforme all'invenzione derivano dalle rivendicazioni secondarie.

Per questa ragione, che il conduttore di corrente è formato a cilindro ed è posto attorno al rivestimento conduttore elettrico, viene assicurata una conduzione simmetrica di corrente che si effettua lateralmente verso l'esterno, la quale garantisce una distribuzione uniforme ottimale del flusso di corrente attraverso la massa fusa. Come conduttore di corrente viene usato preferibilmente un anello di rame, che è fissato alla parte interna del mantello d'acciaio nella sezione bassa della parete del forno. Così si riceve un contatto di grossa superficie tra il rivestimento conduttore elettrico e il conduttore di corrente. Questa formazione permette anche un effettivo raffreddamento dell'aria del conduttore di corrente. L'invenzione viene chiarita in seguito in base a un esempio di realizzazione rappresentato nella figura con maggiori dettagli. Questo mostra una rappresentazione schematica in sezione di un forno ad arco a corrente contina. Nel mezzo del forno si trova un catodo 1 che si estende verticale e regolabile in questa direzione. Tra questo e la superficie superiore di una massa di fusione di metallo 2 scorre una corrente elettrica in forma di un arco. Questo produce calore a sufficienza, per mantenere il metallo introdotto nel forno a fondere e in stato fuso.

Il forno espelle un mantello di acciaio da una parte inferiore 3 e a una parte superiore cilindrica 4. La parte inferiore 3 e la parte superiore 4 sono collegate una con l'altra meccanicamente attraverso le flange 5 e 6 sopra uno strato intermedio isolante 7.

Il rivestimento del forno contiene uno strato di minerali 8 conduttori elettrici, refrattari e resistenti all'usura, che stanno in contatto con la massa fusa di metallo 2. Le disuguaglianze che risultano attraverso la forma dei minerali 8 della superficie di questo strato rivolta alla massa fusa del metallo sono pareggiate con una pigiata 9 conduttrice elettrica. Lo strato dei minerali 8 si estende sulla maggior parte della zona del fondo del forno. Materiali conduttori elettrici refrattari e resistenti all'usura per la preparazione dei minerali 8 sono noti, per esempio minerali di carbone-magnesite. Lo strato esterno del rivestimento consta nel settore di suola dei minerali 10 di materiale refrattario isolante elettricamente. Tra lo strato isolante dei minerali 10 nella sezione della suola e lo strato conduttore elettrico dei minerali 8 si trova uno strato di minerali 11, che presentano una conduttività elettrica maggiore dei minerali 8, non possiedono tuttavia la loro alta refrattarietà e resistenza all'usura. Come minerali 11 sono usati preferibilmente minerali di grafite. Lo spessore dello strato dei minerali 11 aumenta verso il bordo esterno. Nella figura è raffigurato questo strato ininterrotto; può tuttavia anche venire a mancare nella sezione media della suola. I minerali di grafite dovrebbero esere così ordinati, che la loro direzione di pressa coincida con la direzione radiale del forno, per cui la resistenza elettrica dello strato formato da loro viene minimizzata in direzione radiale. Sulla parte interna della sezione cilindrica della parte inferiore 3 è placcato sullo strato dei minerali 11 un anello di rame 12 o in altra maniera con questa collegato. L'anello di rame 12 può essere continuo oppure suddiviso nella direzione del suo perimetro in parecchi segmenti. I conduttori di rame 13 sono guidati attraverso la parte inferiore 3 e collegati con l'anello di rame 12 a conduzione di corrente. A monte dell'anello di rame 12 viene formato nella sezione di parete del forno il rivestimento attraverso uno strato continuo dei minerali refrattari 10, isolanti elettricamente.

Attraverso il collegamento a superficie estesa tra l'anello di rame 12 e lo strato buon conduttore dei minerali 11 da una parte come d'altra parte a questo strato e allo strato conduttore dai minerali 8 viene collegata a massa una parte maggiore della superficie interna del rivestimento che sta in contatto con la massa metallica fusa 2 ampiamente allo stesso potenziale. In corrispondenza si ottiene una suddivisione del flusso di corrente quasi sopra la superficie totale della massa metallica fusa 2. Con ciò viene minimizzato il sorgere di zone fredde in particolare in vicinanza della parete del forno.

La suola e la sezione inferiore di parete del forno sono provviste di mezzi per la conduzione di un mezzo refrigerante, di preferenza aria. Il mezzo refrigerante viene portato avanti sotto la metà della suola e in una cavità limitata per mezzo di una lamiera della suola 14 portato sotto la suola radiale verso l'esterno e attraverso un rinvio alla sezione di parete nell'altezza dell'anello di rame 12. Dalla parte inferiore 3 radiali nervature di raffreddamento 15 sporgenti verso l'esterno entranti nella cavità servono per l'innalzamento dell'efficacia di raffreddamento come per la conduzione del mezzo di raffreddamento. Per un forno con una capacità di 60 t e di un diametro di circa 5,2 m come una forza di corrente massimale di 85000 A l'anello di rame 12 possiede ad esempio un'altezza di 400 - 700 mm ed uno spessore di 200 - 60 mm.

Indipendentemente dalla formazione del forno ad arco a corrente continua, quando la statica del forno non è garantita mediante un mantello d'acciaio, bensì mediante una struttura di acciaio, l'anello di rame può essere assicurato anche allo scheletro anziché al rivestimento di acciaio.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Anodo per un forno ad arco a corrente continua, nel quale almeno una parte della sezione del forno che include la massa fusa è provvista nella parte interna di un rivestimento refrattario, conduttore elettrico, che sta in collegamento elettrico con un conduttore di corrente che si trova nella parte esterna, caratterizzato dal fatto che, il conduttore elettrico (12) è formato a forma di cilindro ed è posto attorno al rivestimento conduttore elettrico (8, 9, 11).
2. 2. Anodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, il conduttore di corrente (12) è un anello di rame, che è fissato nella parte interna del mantello di acciaio (3) nella sezione della parete inferiore del forno.
3. 3. Anodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il conduttore elettrico è un anello di rame (12), che è assicurato a una struttura di acciaio che sorregge il forno.
4. 4. Anodo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che, l'anello di rame (12) è formato continuo.
5. 5. Anodo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che, l'anello di rame (12) è suddiviso in direzione periferica in almeno due segmenti.
6. 6. Anodo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che, l'anello di rame (12) è collegato con uno o più conduttori di rame allacciati distribuiti sul suo perimento esterno.
7. 7. Anodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, il rivestimento sulla parte interna contiene uno strato di minerali (8) conduttori elettrici, refrattari e resistenti all'usura e tra questi e il conduttore di corrente (12) uno strato di minerali (11) con maggiore conduttività elettrica e più scarsa resistenza all'usura e refrattarietà.
8. 8. Anodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che, i minerali (il) con maggiore conduttività elettrica sono minerali di grafite.
9. 9. Anodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che, lo spessore dello strato di minerali (11) con maggiore conduttività aumenta in direzione radiale verso il conduttore di corrente (12).
10. 10. Anodo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che, lo spessore dello strato di minerali (il) con maggiore conduttività al raccordo col conduttore di corrente a forma di cilindro corrisponde all'altezza di questo.
11. 11. Anodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che, il rivestimento sotto gli strati di minerali conduttori elettrici (8, 11) contiene uno strato di minerali refrattari, isolanti elettricamente (10).
12. 12. Anodo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che, è prevista una apertura (14, 15) per la conduzione di un mezzo refrigerante nella parte esterna dell'anello di rame (12).
13. 13. Anodo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che, l'impianto presenta nella parte inferiore del forno mezzo opportuno (14) per la conduzione del mezzo refrigerante.
14. 14. Anodo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che, sono previste nervature (15) collegate con l'anello di rame (12) conduttrici di calore, sporgenti verso l'esterno, per il raffreddamento e la conduzione del mezzo refrigerante.