JP3240191B2 - 直流電気冶金炉の炉壁電極 - Google Patents
直流電気冶金炉の炉壁電極Info
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- JP3240191B2 JP3240191B2 JP28548292A JP28548292A JP3240191B2 JP 3240191 B2 JP3240191 B2 JP 3240191B2 JP 28548292 A JP28548292 A JP 28548292A JP 28548292 A JP28548292 A JP 28548292A JP 3240191 B2 JP3240191 B2 JP 3240191B2
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- Japan
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- furnace wall
- furnace
- metal rod
- metal
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- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5229—Manufacture of steel in electric furnaces in a direct current [DC] electric arc furnace
-
- 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
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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
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液体状態の金属、特に鋼
を製造するための直流電気冶金炉の炉壁電極に関するも
のである。
を製造するための直流電気冶金炉の炉壁電極に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】この形式の電極はフランス国特許第2,57
2,873 号で公知であり、金属棒と、熱および電気の良導
体で作られた端部部材と、同じく熱および電気の良導体
で作られスリーブとによって構成されている。端部部材
およびスリーブは水によって強制冷却されている。金属
棒の長手方向の一部分は半径方向に隙間を介してスリー
ブによって取り囲まれ、金属棒とスリーブにとの間には
環状の自由空間が残されている。この方法には欠点があ
る。すなわち、液体鋼を製造するために炉内で溶解され
るスクラップ鋼は鉛を含んでいることが多い。この鉛は
溶解して炉の底部の電極近傍に集まり、炉の耐火物と金
属棒との間に侵入して、スリーブと金属棒との間の環状
の自由空間に蓄積する。この自由空間に蓄積した鉛はス
リーブと金属棒との間に電弧を発生させる。この電弧は
スリーブを劣化させる。
2,873 号で公知であり、金属棒と、熱および電気の良導
体で作られた端部部材と、同じく熱および電気の良導体
で作られスリーブとによって構成されている。端部部材
およびスリーブは水によって強制冷却されている。金属
棒の長手方向の一部分は半径方向に隙間を介してスリー
ブによって取り囲まれ、金属棒とスリーブにとの間には
環状の自由空間が残されている。この方法には欠点があ
る。すなわち、液体鋼を製造するために炉内で溶解され
るスクラップ鋼は鉛を含んでいることが多い。この鉛は
溶解して炉の底部の電極近傍に集まり、炉の耐火物と金
属棒との間に侵入して、スリーブと金属棒との間の環状
の自由空間に蓄積する。この自由空間に蓄積した鉛はス
リーブと金属棒との間に電弧を発生させる。この電弧は
スリーブを劣化させる。
【０００３】ヨーロッパ特許出願第0,178,981 号に記載
の炉壁電極は、炉壁を貫通した電極本体と、この電極本
体の延長上の炉壁の外側に配置された熱および電気の良
導体材料で作られた端部部材との間に配置された鉛の塊
部材を有している。この構造では電極本体とスリーブと
の間の電気的接触状態が改善され、しかも、端部部材を
劣化させる原因となる電極金属の劣化の問題はなくな
る。しかし、電極の一部分に鉛の塊部材を配置しても、
融解したスクラップから来る鉛が電極の周囲に侵入した
時に電弧が生じるという問題を解決することはできな
い。ヨーロッパ特許第56,225号に記載の他の炉壁電極は
鋼の磨耗部材を有し、この磨耗部材は炉の容器を貫通し
て延びている冷却された銅の棒の上端部を完全に被って
きる。この銅の棒は磨耗部材への電気的接続部の役目を
している。磨耗部材と銅の棒との間には熱伝導率が低く
且つ溶融エンタルピーが高い金属層が設けられている。
この銅の棒はそれが存在しない場合に加わる磨耗部材へ
の局部的過熱を吸収する（すなわち、銅の棒が存在しな
い場合には伝導によって熱が銅の棒に急速に伝播され、
銅の棒が溶解する）。しかし、この電極でも上記の問題
を解決することはできない。
の炉壁電極は、炉壁を貫通した電極本体と、この電極本
体の延長上の炉壁の外側に配置された熱および電気の良
導体材料で作られた端部部材との間に配置された鉛の塊
部材を有している。この構造では電極本体とスリーブと
の間の電気的接触状態が改善され、しかも、端部部材を
劣化させる原因となる電極金属の劣化の問題はなくな
る。しかし、電極の一部分に鉛の塊部材を配置しても、
融解したスクラップから来る鉛が電極の周囲に侵入した
時に電弧が生じるという問題を解決することはできな
い。ヨーロッパ特許第56,225号に記載の他の炉壁電極は
鋼の磨耗部材を有し、この磨耗部材は炉の容器を貫通し
て延びている冷却された銅の棒の上端部を完全に被って
きる。この銅の棒は磨耗部材への電気的接続部の役目を
している。磨耗部材と銅の棒との間には熱伝導率が低く
且つ溶融エンタルピーが高い金属層が設けられている。
この銅の棒はそれが存在しない場合に加わる磨耗部材へ
の局部的過熱を吸収する（すなわち、銅の棒が存在しな
い場合には伝導によって熱が銅の棒に急速に伝播され、
銅の棒が溶解する）。しかし、この電極でも上記の問題
を解決することはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記欠
点を解決して、スクラップ中に鉛が存在したとしても運
転が影響されない直流電気冶金炉用壁電極を提供するこ
とにある。
点を解決して、スクラップ中に鉛が存在したとしても運
転が影響されない直流電気冶金炉用壁電極を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の対象は、炉壁を
貫通して延びた金属棒と、この金属棒と同軸で且つ炉壁
の外側に延びた金属棒の長さの一部分を金属棒との間に
環状空間が残るように半径方向隙間を介して取り囲んだ
熱および電気の良導体で作られた水冷された冷却スリー
ブと、この冷却スリーブと金属棒とに炉壁の外側端部で
接触した熱および電気の良導体材料で作られた端部部材
とで構成される直流電気冶金炉の炉壁電極において、金
属棒を取り囲んだ低融点の重金属で作られた環状部材を
有し、この環状部材は電極の使用時に環状部材が溶解し
て、それを構成する重金属が金属棒と冷却スリーブとの
間に形成された環状空間の中に拡大するようになってい
ることを特徴とする炉壁電極にある。本発明の第１の実
施例では、重金属の環状部材が冷却スリーブの延長線上
で且つ金属棒と冷却スリーブとの間の環状空間の炉壁と
対向した端部に配置されたリングによって構成されてい
る。本発明の第２の実施例では、重金属の環状部材が金
属棒と冷却スリーブとの間で且つ環状空間の内部に配置
されたスリーブによって構成されている。低融点重金属
は鉛であるのが好ましい。
貫通して延びた金属棒と、この金属棒と同軸で且つ炉壁
の外側に延びた金属棒の長さの一部分を金属棒との間に
環状空間が残るように半径方向隙間を介して取り囲んだ
熱および電気の良導体で作られた水冷された冷却スリー
ブと、この冷却スリーブと金属棒とに炉壁の外側端部で
接触した熱および電気の良導体材料で作られた端部部材
とで構成される直流電気冶金炉の炉壁電極において、金
属棒を取り囲んだ低融点の重金属で作られた環状部材を
有し、この環状部材は電極の使用時に環状部材が溶解し
て、それを構成する重金属が金属棒と冷却スリーブとの
間に形成された環状空間の中に拡大するようになってい
ることを特徴とする炉壁電極にある。本発明の第１の実
施例では、重金属の環状部材が冷却スリーブの延長線上
で且つ金属棒と冷却スリーブとの間の環状空間の炉壁と
対向した端部に配置されたリングによって構成されてい
る。本発明の第２の実施例では、重金属の環状部材が金
属棒と冷却スリーブとの間で且つ環状空間の内部に配置
されたスリーブによって構成されている。低融点重金属
は鉛であるのが好ましい。
【０００６】
【作用】本発明の電極は、給電された時に発熱して鉛を
加熱・溶融する。そして、溶融した鉛は金属棒と熱およ
び電気の良導体である冷却スリーブとの間の空間全体に
充填される。溶融した鉛の量は金属棒と熱および電気の
良導体である冷却スリーブとの間を熱および電気的に良
好に接触させるのに十分な量である。スクラップから来
る溶融鉛は既に存在する鉛に加えられるが、電弧の原因
となる小さい局地的接触を生じさせないので、電弧はで
きない。以下、添付図面を参照して本発明をより詳細に
説明する。
加熱・溶融する。そして、溶融した鉛は金属棒と熱およ
び電気の良導体である冷却スリーブとの間の空間全体に
充填される。溶融した鉛の量は金属棒と熱および電気の
良導体である冷却スリーブとの間を熱および電気的に良
好に接触させるのに十分な量である。スクラップから来
る溶融鉛は既に存在する鉛に加えられるが、電弧の原因
となる小さい局地的接触を生じさせないので、電弧はで
きない。以下、添付図面を参照して本発明をより詳細に
説明する。
【０００７】
【実施例】図１に示す第１の実施例では電極は金属棒１
で構成されている。この金属棒１は例えば鋼のビレット
で作られている。この電極は直流電気冶金炉、例えば鉄
スクラップを溶融して液体鋼を製造するアーク炉の壁２
を貫通して延びている。金属棒１の一端部３は炉内に収
容された液体鋼４と接触し、金属棒１の他端部５は炉壁
２の下へ向かって延びている。この端部５には循環水７
によって冷却された銅製の端部部材６が取付けれてい
る。この端部部材６は銅製のコネクタ８と密着接触して
いる。コネクタ８は電源（図示せず）の端子に接続され
ている。端部部材６の直径は金属棒１の直径よりわずか
に大きい。炉壁２から外へ突き出たに金属棒１の部分は
熱および電気の良導体である銅製スリーブ９で取囲まれ
ている。このスリーブ９は端部部材６とコネクタ８とに
密着接触している。スリーブ９の外側部分には螺旋状の
溝10が形成され、この溝10は水の入口12と水の出口13と
を有するジャケット11によって取り囲まれている。螺旋
状溝を有するスリーブ９とジャケット11とによってスリ
ーブ９を強制冷却する水の循環回路が形成されている。
スリーブ９の内径は端部部材６の外径にほぼ等しく、こ
の外径は金属棒１の直径より大きい。従って、スリーブ
９と金属棒１との間には空間14が残る。スリーブ９の上
方では、リング15が金属棒１を囲み、従って、空間14は
リング15で閉じられている。このリング15は低融点の重
金属、好ましくは鉛で作られている。上記の組立体はプ
レート16とネジ17とによって炉壁２に固定されている。
で構成されている。この金属棒１は例えば鋼のビレット
で作られている。この電極は直流電気冶金炉、例えば鉄
スクラップを溶融して液体鋼を製造するアーク炉の壁２
を貫通して延びている。金属棒１の一端部３は炉内に収
容された液体鋼４と接触し、金属棒１の他端部５は炉壁
２の下へ向かって延びている。この端部５には循環水７
によって冷却された銅製の端部部材６が取付けれてい
る。この端部部材６は銅製のコネクタ８と密着接触して
いる。コネクタ８は電源（図示せず）の端子に接続され
ている。端部部材６の直径は金属棒１の直径よりわずか
に大きい。炉壁２から外へ突き出たに金属棒１の部分は
熱および電気の良導体である銅製スリーブ９で取囲まれ
ている。このスリーブ９は端部部材６とコネクタ８とに
密着接触している。スリーブ９の外側部分には螺旋状の
溝10が形成され、この溝10は水の入口12と水の出口13と
を有するジャケット11によって取り囲まれている。螺旋
状溝を有するスリーブ９とジャケット11とによってスリ
ーブ９を強制冷却する水の循環回路が形成されている。
スリーブ９の内径は端部部材６の外径にほぼ等しく、こ
の外径は金属棒１の直径より大きい。従って、スリーブ
９と金属棒１との間には空間14が残る。スリーブ９の上
方では、リング15が金属棒１を囲み、従って、空間14は
リング15で閉じられている。このリング15は低融点の重
金属、好ましくは鉛で作られている。上記の組立体はプ
レート16とネジ17とによって炉壁２に固定されている。
【０００８】電極に給電すると、電流の循環によって金
属棒１が加熱され、熱伝導によってリング15が加熱され
る。鉛製のリング15は急速に溶融し、溶融した鉛は空間
14に充填され、金属棒１とスリーブ９との間に電気的お
よび熱的に極めて優れた接触状態を形成する。リング15
の金属の容積は空間14の容積に等しくするか、それ以上
に予め決定されている。スクラップから炉壁２と棒１と
の間を侵入して来る鉛は空間14内に収容された溶融鉛に
加えられるが、電気接触状態に悪影響を与えることはな
い。
属棒１が加熱され、熱伝導によってリング15が加熱され
る。鉛製のリング15は急速に溶融し、溶融した鉛は空間
14に充填され、金属棒１とスリーブ９との間に電気的お
よび熱的に極めて優れた接触状態を形成する。リング15
の金属の容積は空間14の容積に等しくするか、それ以上
に予め決定されている。スクラップから炉壁２と棒１と
の間を侵入して来る鉛は空間14内に収容された溶融鉛に
加えられるが、電気接触状態に悪影響を与えることはな
い。
【０００９】図２に示す第２の実施例でも、電極は直流
電気冶金炉の炉壁22を貫通して延びた金属棒21、例えば
鋼ビレットで構成されている。金属棒21の一端部23は液
体鋼24と接触し、他端部25には循環水27によって冷却さ
れた銅製の端部部材26が設けられている。金属棒21の長
手方向の一部分は低融点の重金属、例えば鉛で作られた
スリーブ35によって取り囲まれている。このスリーブ35
は熱および電気の良導体、例えば銅製の別のスリーブ29
によって取り囲まれている。このスリーブ29は図１のス
リーブ９と同じものであり、水の出入口32、33を介して
水が供給されるジャケット31によって取り囲まれて、組
立体全体はプレート36とネジ37とによって炉壁22に固定
されている。電極はコネクタ28によって電源（図示せ
ず）の端子に接続されている。給電された電極はジュー
ル(Joule) 効果によって加熱され、その結果、スリーブ
35の鉛が加熱・溶融されて金属棒21とスリーブ29との間
に優れた電気接触状態が形成される。スクラップから来
る溶融鉛はスリーブ35の鉛に加えられるが、電気的接触
状態に悪影響を与えることはなく、従って、電弧を生じ
させることはない。
電気冶金炉の炉壁22を貫通して延びた金属棒21、例えば
鋼ビレットで構成されている。金属棒21の一端部23は液
体鋼24と接触し、他端部25には循環水27によって冷却さ
れた銅製の端部部材26が設けられている。金属棒21の長
手方向の一部分は低融点の重金属、例えば鉛で作られた
スリーブ35によって取り囲まれている。このスリーブ35
は熱および電気の良導体、例えば銅製の別のスリーブ29
によって取り囲まれている。このスリーブ29は図１のス
リーブ９と同じものであり、水の出入口32、33を介して
水が供給されるジャケット31によって取り囲まれて、組
立体全体はプレート36とネジ37とによって炉壁22に固定
されている。電極はコネクタ28によって電源（図示せ
ず）の端子に接続されている。給電された電極はジュー
ル(Joule) 効果によって加熱され、その結果、スリーブ
35の鉛が加熱・溶融されて金属棒21とスリーブ29との間
に優れた電気接触状態が形成される。スクラップから来
る溶融鉛はスリーブ35の鉛に加えられるが、電気的接触
状態に悪影響を与えることはなく、従って、電弧を生じ
させることはない。
【００１０】第１の実施例ではリング15が最初に溶融し
て鉛が図２の実施例と同じ状態に直ちになる。空間14の
寸法は一般に小さいため、第１の実施例は電極を簡単に
製造することができるという利点がある。すなわち、電
極の各種部品を組立てる際に空間14中に薄いスリーブを
配置するよりも最初の溶融時に鉛を自動的にその内部に
流入させる方が簡単である。
て鉛が図２の実施例と同じ状態に直ちになる。空間14の
寸法は一般に小さいため、第１の実施例は電極を簡単に
製造することができるという利点がある。すなわち、電
極の各種部品を組立てる際に空間14中に薄いスリーブを
配置するよりも最初の溶融時に鉛を自動的にその内部に
流入させる方が簡単である。
【図１】 炉壁に取付けられた第１の実施例の電極の断
面図。
面図。
【図２】 炉壁に取付けられた第２の実施例の電極の断
面図。
面図。
１、21 金属棒 ２、22 炉壁 ４ 液体金属 ８ コネク
タ ９、29 スリーブ 11 ジャケ
ット 14 空間 15、 リング 35 スリーブ
タ ９、29 スリーブ 11 ジャケ
ット 14 空間 15、 リング 35 スリーブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギラン モーレ フランス国 57160 シャテル サン ジェルマン リュ デ グール ５ (72)発明者 クリスチャン ルブリュン フランス国 59300 ヴァレンシエンヌ ブルヴァール パテ 12 (56)参考文献 実開 平４−18299（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 7/06 H05B 7/07 C21B 13/12 C21C 5/52 F27D 11/00
Claims (1)
- 【請求項１】 炉壁を貫通して延びた金属棒と、この金
属棒と同軸で且つ炉壁の外側に延びた金属棒の長さの一
部分を金属棒との間に環状空間が残るように半径方向隙
間を介して取り囲んだ熱および電気の良導体で作られた
水冷された冷却スリーブと、この冷却スリーブと金属棒
とに炉壁の外側端部で接触した熱および電気の良導体材
料で作られた端部部材とで構成される直流電気冶金炉の
炉壁電極において、 金属棒(1)を取り囲んだ低融点の重金属で作られた環状
部材(15)を有し、この環状部材(15)は、電極使用前に冷
却スリーブ(9) の延長上且つ金属棒(1) と冷却スリーブ
(9) との間の空間(14)の内側端部に配置しリングが電極
使用時に溶解して、それを構成する重金属が金属棒(1)
と冷却スリーブ(9)との間に形成された環状空間(14)の
中に拡大することによって形成されたものであることを
特徴とする炉壁電極。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9112001 | 1991-09-30 | ||
| FR9112001A FR2682003B1 (fr) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Electrode de paroi pour four metallurgique electrique a courant continu. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684589A JPH0684589A (ja) | 1994-03-25 |
| JP3240191B2 true JP3240191B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=9417422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28548292A Expired - Fee Related JP3240191B2 (ja) | 1991-09-30 | 1992-09-30 | 直流電気冶金炉の炉壁電極 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5287382A (ja) |
| EP (1) | EP0536018B1 (ja) |
| JP (1) | JP3240191B2 (ja) |
| KR (1) | KR100196090B1 (ja) |
| AT (1) | ATE109611T1 (ja) |
| CA (1) | CA2078904C (ja) |
| DE (1) | DE69200302T2 (ja) |
| ES (1) | ES2057971T3 (ja) |
| FR (1) | FR2682003B1 (ja) |
| RU (1) | RU2061998C1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19815154C1 (de) * | 1998-03-27 | 1999-08-05 | Mannesmann Ag | Boden eines metallurgischen Gefäßes mit einer Gleichstromlichtbogeneinrichtung |
| ATE214433T1 (de) * | 1999-12-22 | 2002-03-15 | Tung Ho Steel Entpr Corp | Befestigung einer bodenelektrode an einem lichtbogenofen |
| KR100414173B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2004-01-13 | 한국전기초자 주식회사 | 유리용융로 |
| KR100568332B1 (ko) * | 2000-03-03 | 2006-04-05 | 주식회사 포스코 | 전로의 출강구 슬리브 |
| RU2467521C1 (ru) * | 2011-10-07 | 2012-11-20 | Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") | Подовый электрод для подвода постоянного тока к жидкому металлу |
| CA2846201C (en) | 2013-03-15 | 2021-04-13 | Chevron U.S.A. Inc. | Ring electrode device and method for generating high-pressure pulses |
| RU2572949C2 (ru) * | 2014-05-13 | 2016-01-20 | Открытое акционерное общество "Сибирское специальное конструкторское бюро электротермического оборудования" (ОАО "СКБ Сибэлектротерм") | Дуговая печь постоянного тока |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0056225B1 (de) * | 1981-01-08 | 1984-05-23 | VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft | Plasmaschmelzofen |
| DE3339514A1 (de) * | 1983-10-28 | 1985-05-09 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Elektrodenanordnung in warmgaengigen gefaessen |
| FR2566984B1 (fr) * | 1984-06-27 | 1986-12-19 | Siderurgie Fse Inst Rech | Dispositif de connexion electrique destine a etre place en paroi d'un recipient metallurgique au contact d'un metal en fusion |
| FR2571202B1 (fr) * | 1984-10-01 | 1987-01-09 | Usinor | Structure d'electrode pour bain de metal en fusion |
| FR2572873B1 (fr) * | 1984-11-06 | 1988-12-02 | Siderurgie Fse Inst Rech | Electrode de paroi pour four metallurgique electrique a courant continu |
| FR2577311B1 (fr) * | 1985-02-11 | 1987-03-06 | Siderurgie Fse Inst Rech | Dispositif de connexion electrique destine a etre place en paroi d'un four metallurgique a courant continu. |
| DE3543278C1 (de) * | 1985-12-05 | 1987-07-02 | Mannesmann Ag | Ofengefaess eines Gleichstrom-Lichtbogenofens mit Bodenelektroden sowie zugehoerige Bodenelektrode |
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