JPH0625837Y2 - 直流アーク炉の炉壁電極 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、金属材料の溶解，溶融金属の精錬等に使用さ
れる直流アーク炉の炉壁電極に関する。

〔従来の技術〕

溶解，精錬用のアーク炉として、炉内に装入した溶解金
属の上方に配置した電極と、炉底，側壁等の炉壁に取り
付けられた電極との間に電流を流し、金属材料の溶解，
溶融金属の精錬等を行う直流アークが知られている。こ
の種の直流アーク炉における炉壁電極は、炉内にある高
温の溶融金属からの受熱，供給電流が通過するときに発
生するジュール熱等によつて、極めて苛酷な使用雰囲気
に曝される。

そこで、この雰囲気に耐え、炉壁電極の耐久性を向上さ
せるため、各種の提案が行われている。たとえば、特開
昭５７−１５２６９７号公報においては、炉底を貫通し
て少なくとも２つの棒状電極を炉底耐火物中に埋め込
み、この棒状電極が炉殻から突出した部分（以下，これ
を後端部という）を冷却水等の冷媒で冷却している。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、炉殻から突出する電極の後端部を冷却し、熱
伝導により先端側から後端側に熱移動を行っても、電極
自体の抵抗等に起因して電極先端部を低温に維持するこ
とは困難である。また、電極自体がジュール発熱するこ
とによって、溶融することもある。この点、前掲公報で
例示されているような鉄等の低融点金属製材料でできた
電極を使用するとき、その先端部が高温で且つ溶融金属
に接触するため、依然として電極の溶損を充分に抑制す
ることができない。しかも、電極後端部に冷却機構を組
み込むことが必要になるため、構造が複雑になることが
避けられない。

そこで、本考案は、炉壁に埋め込まれる電極として高融
点導電性材料を使用し、かつ表面を導電性耐火材で保護
被覆することにより、溶融金属による溶損を抑え、且つ
冷却機構を本質的に不要とした炉壁電極を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の炉壁電極は、その目的を達成するために、先端
部が炉壁を貫通して炉内に臨む棒状電極で、該棒状電極
は高融点導電性材料より構成され、かつ表面が導電性耐
火材で保護被覆して構成したものである。

〔作用〕

電極材料として高融点のものを使用することにより、炉
内の溶融金属によって溶かされることがなく、また、表
面を導電性耐火材で保護被覆することにより、電極材料
に酸化損耗も防止できる。

〔実施例〕

図面は、直流アーク炉の炉底に埋設した電極の近傍を示
す断面図である。しかし、本考案は、炉底に限らず、側
壁に対しても同様に適用されるものであることは勿論で
ある。

直流アーク炉の炉底は、パーマレンガ１の内側に不定形
耐火物２をライニングし、外側を鉄皮３で支持した炉殻
をもっている。そして、これらパーマレンガ１，不定形
耐火物２及び鉄皮３を貫通して炉底電極装着用孔４が形
成されている。

炉底電極装着用孔４の内部に、１本以上の高融点導電性
材料でできた棒状電極５を配置する。本考案で使用され
る高融点導電性材料としては、例えば、タングステン，
モリブデン，タンタル等がある。棒状電極５の先端部
は、不定形耐火物２の内壁面とほぼ同一平面に成形し、
後端部には、固定板３ａを配し、鉄皮３と絶縁体６を介
して密着させる。それによって、棒状電極５と鉄皮３の
絶縁を図る。棒状電極５の後端部と給電ケーブル７とは
ボルト接続される。

棒状電極５は取付け具８によって鉄皮３に固定される。
その際、絶縁体９により棒状電極５と鉄皮３の絶縁を図
る。棒状電極５の先端部分には導電性耐火材１０の保護
被覆を施こす。

導電性耐火材１０の材質としては、炭素系，アルミナ−
グラファイト系，硼化チタニウム系，硼化ジルコニウム
系，窒化けい素系，サイアロン系などの各種セラミック
ス等がある。

棒状電極５として高融点導電性材料を使用することによ
って、従来の棒状電極に比較し、耐熱性，耐溶損性等が
格段に向上し、耐久性に優れた炉底電極が得られる。し
かも、高融点導電性材料製の棒状電極５は、金属製に比
較し耐熱性も優れているため、従来のように棒状電極５
の後端部を冷却する必要もなくなる。

さらに棒状電極５の表面に導電性耐火材１０の保護被覆
を施すことにより、棒状電極５の酸化消耗を防止するこ
とができ、より、耐火性が向上することとなる。

また、溶融金属に対する耐溶損性は、不定形耐火物２よ
りも棒状電極５の方が優れている。そのため、棒状電極
５は、不定形耐火物２に対する補強材としても働き、溶
損による不定形耐火物２の欠け落ちも抑制される。これ
に対し、鉄等の低融点金属材料を棒状電極５とした場合
には、不定形耐火物２に優先して棒状電極５が溶損され
るため、棒状電極５のあった個所に深い断面Ｖ型の凹窪
部が生じ、この凹窪部を起点として不定形耐火物２の欠
け落ちが生じる。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案においては、棒状電極を
高融点導電性材料より構成し、かつ表面を導電性耐火材
で保護被覆することにより、耐熱性，耐溶損性に優れた
炉壁電極としている。この炉壁電極は、冷却機構が本質
的に不要であるため、炉体回りの構造が簡単なものとな
る。しかも、電極周囲に充填される不定形耐火物より耐
溶損性の優れた導電性耐火材被覆の高融点材料で作った
電極にあっては、この棒状電極自体が充填された不定形
耐火物に対する補強材として働き、炉壁電極の耐久性が
一層向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は直流アーク炉の炉底に適用した本考案の炉壁電極
を示す断面図である。 １はパーマレンガ、２は不定形耐火物、３は鉄皮、３ａ
は固定板、４は炉底電極装着用孔、５は棒状電極、６は
絶縁体、７は給電ケーブル、８は取付け具、９は絶縁
体、１０は導電性耐火材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】先端部が炉壁を貫通して炉内に臨む棒状電
   極で、該棒状電極は、高融点導電性材料より構成され、
   かつ表面が導電性耐火材で保護被覆されていることを特
   徴とする直流アーク炉の炉壁電極。