JPH07190623A - 冶金容器の耐火ライニングを製造するための方法及び直流アーク装置のための冶金容器 - Google Patents

冶金容器の耐火ライニングを製造するための方法及び直流アーク装置のための冶金容器

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JPH07190623A
JPH07190623A JP4259032A JP25903292A JPH07190623A JP H07190623 A JPH07190623 A JP H07190623A JP 4259032 A JP4259032 A JP 4259032A JP 25903292 A JP25903292 A JP 25903292A JP H07190623 A JPH07190623 A JP H07190623A
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ヴェルナー・ホフマン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、容器底面領域内に直流アーク装置
の陽極が設けられている冶金容器の耐火ライニングを製
造する方法に関し、高導電率の場合に消費の際に溶融金
属の汚れ及び／または浸炭を回避し、別個の冷却媒体を
必要とせず、高い利用度を有し、簡単、迅速、小コスト
で保守可能である直流で加熱される容器のための陽極を
提供する。 【構成】 耐火ライニングのないときに炉容器内の所定
位置に金属製箒状素子を設け、箒状素子の剛毛状突起部
が容器内部に向けられ、次いで少なくとも箒状素子領域
内で耐火コンクリート吹付が施され耐火吹付コンクリー
トに金属材料が吹付中に混合され、コンクリート吹付厚
が増加するとともに耐火材に対する金属材料の割合を減
少させ、なべ内縁領域内ではコンクリート吹付のみを行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は容器底面領域内に直流ア
ーク装置の陽極が設けられている冶金容器の耐火ライニ
ングを製造する方法及びこの方法で製造された陽極を有
する耐火ライニングを有する冶金容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の開発が進むにつれて鋼溶融
または加熱において直流アーク炉の使用の傾向が顕著に
なってきた。通常は、容器の中に突出し溶融金属の上に
配置されている陰極と溶融金属の間にアークが形成され
る。直流の帰還は、容器底面領域内に配置されている１
つまたは複数の陽極を介して行われる。
【０００３】これらの陽極は持続的に高い熱負荷を印加
されるので陽極材料としていつでも黒鉛が使用される。
【０００４】これらの黒鉛電極は高い軟化及び溶融点を
有するが、黒鉛は炭素含有量の少ない鋼品質と接触する
とこの鋼の中に溶解する欠点がある。黒鉛が鋼の中に溶
解すると、保護ライニングとして寄与する陽極が非常に
摩耗するだけでなく、溶融鋼において好ましくない浸炭
も発生する。同様のことが黒鉛菱苦土鉱から成る陽極に
も当てはまる。しかしこの陽極の場合には溶融鋼の浸炭
は減少可能である。
【０００５】直流アーク炉の場合には金属製電極も使用
される。金属電極は、しかし、なべ炉の場合には使用で
きない。何故ならば金属電極は強く冷却されなければな
らず、電極の溶融さらには崩壊は労働安全技術的理由か
ら回避しなければならないからである。このような金属
電極の冷却は、溶融金属がなべの中にある間は維持され
なければならない。これにより搬送中の冷却媒体供給の
維持のためのコストが高くなる。この場合、搬送は溶解
炉と転炉またはなべ炉スタンドの間の長い距離にわた
る。またこれによりヨーロッパ特許出願第０１６７０３
７号明細書に記載のように、構造コストの高い電極を使
用しなければならなくこともある。
【０００６】ヨーロッパ特許出願公開第００１２４４９
０号公報から、溶融金属槽と接触するプレハブの着脱可
能な導電素子を有する直流陽極が公知である。この素子
は、金属棒を有する金属プレートの上に載っている導電
性粒状材料に接続している。このプレハブ素子は、中間
に配置されている金属棒が貫通している耐火性鋳物部品
から成ることもある。
【０００７】この文献から公知の陽極は構造的であり、
直流アーク炉のそのほかの底面部とは材質的に異なって
形成されている。これに加えて、耐火性鋳物部品の中に
埋め込まれている金属棒は溶融金属に直接に接触してい
る。
【０００８】ドイツ特許出願公開第２７５３１９８号公
報から、連続的金属補強が１０〜１５体積％である耐火
性セラミックマトリクスを有する電磁流体力学的導体を
作る発生機の電極が公知である。この電極の表面は、補
強されていない耐火性セラミックマトリクスから成る。
イオン化されたまたは不活性のガスであり、温度が２８
００℃までになるプラズマが使用場所で発生する。これ
により電極−プラズマ温度は２１００℃まで達する。ガ
スが回りを流れるこの孤立している電極は、金属材料の
ための溶融金属容器とは異なる環境にある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高導
電率の場合の消損の際にも溶融金属の汚れ及び／または
浸炭を回避し、別個の冷却媒体を必要とせず、高い利用
度を有し、簡単、迅速、小コストで保守可能である直流
で加熱される容器のための陽極を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明により
請求項１及び請求項２の特徴部分に記載の特徴により解
決される。
【００１１】冶金容器のライニング作業中に、陽極は簡
単な方法で耐火ライニングの中に埋め込まれる。単一の
材料から成る摩耗層を有する冶金容器のライニングが形
成される。従って陽極自体は保護されており、化学的、
熱的、腐食的負荷に直接にさらされることはない。本発
明の陽極の金属部分は、黒鉛成分なしの耐火層の下にあ
る。これにより溶融金属の浸炭は回避される。代りに本
発明は、高温の場合に電気の固有抵抗が低下するセラミ
ック材料を使用する。
【００１２】耐火材の中に配置されている陽極の第１の
金属成分は、通常は摩耗が許容される限度の深さに配置
されている。次いで陽極は簡単な手段により再び耐火材
を充填される。摩耗が、金属成分をすでに有する陽極部
分に及んでいる場合にはその陽極部分は、容器を空にし
た後に必要に応じてライニングの通常の修繕の際に置換
することが可能である。全体としてこれにより容器また
はとりべの高い利用度が保証される。
【００１３】
【実施例】図１の略示図は、容器１０及び直流アーク装
置２０を有するなべ炉を示す。容器１０の中には溶融金
属３０が入っている。
【００１４】なべ炉の容器１０は金属外套１１を有し、
金属外套１１には耐火材ライニング１２が張られてい
る。耐火材ライニング１２の中には少なくとも１つの浴
電極すなわち陽極２２が設けられている。
【００１５】なべ炉は、溶融金属槽３０の上にある陰極
２１からアークを介して溶融金属槽３０に、さらにはこ
れに接触している陽極２２へと流れる電流により加熱さ
れる。
【００１６】図１には容器１０の底面内に陽極２２が示
されている。陽極２２は容器１０の開口１４を直接に通
り絶縁材１３により金属外套１１から電気絶縁されてな
べ炉から直接に導出されている。
【００１７】図１の左側領域内には別の陽極２２が示さ
れている。この陽極２２は耐火材ライニング１２の側壁
の中に配置されている。陽極２２とその導線の間に絶縁
材１３が設けられている。この導線は金属外套１１に平
行に容器１０の側壁の中を通って側方から外方へ案内さ
れている。
【００１８】図２には陽極２２が示されている。陽極２
２は柄状部２３を有する。柄状部２３は絶縁材１３によ
り保護されつつ開口１４を通って金属外套１１を貫通案
内されている。柄状部２３は、頭部にプレート２４を有
する棒２８として形成されている。プレート２４は耐火
材ライニング１２の中に突出している。
【００１９】プレート２４の棒２８に背いている側には
剛毛状突起部２５が設けられている。耐火材ライニング
１２の中で剛毛状突起部２５の領域内でかつ剛毛状突起
部２５の上に溶融金属３０へ向かって金属中間層２６が
設けられている。この金属中間層２６は耐火材ライニン
グ１２の端縁に対して少なくとも間隔ａだけ離れてい
る。ただしａは耐火材の通所の摩耗領域を考慮して、そ
れより大きい。溶融金属側領域内で金属成分の割合を少
なくすることも可能である。何故ならば高温に起因して
耐火ライニングは十分に高い導電率を有するからであ
る。耐火材１２の中で容器１０の金属外套１１へ向かっ
て温度が下がるので、所要導電率を保証するために温度
が下降するにつれて金属成分をより大きい割合で混合す
る。
【００２０】図３は陽極２２を示す。陽極２２の柄状部
２３は綱２７として形成されている。綱２７は耐火ライ
ニング１２を貫通案内され絶縁材１３により金属外套１
１から電気絶縁されている。
【００２１】綱２７は頭部が解かれている。耐火ライニ
ング１２の中の剛毛状突起部２５は溶融金属３０へ向か
っている。耐火ライニング１２の中には図２に示されて
いるように剛毛状突起部２５の領域内に金属中間層２６
が設けられている。この中間層２６は、ａにより示され
ている摩耗領域より耐火ライニング１２の端縁により近
く接近している。
【図面の簡単な説明】
【図１】炉容器の断面図である。
【図２】導電棒を有する陽極の図である。
【図３】導電綱を有する陽極の図である。
【符号の説明】
１０ 容器 １１ 金属外套 １２ 耐火ライニング １３ 絶縁材 １４ 開口 ２０ 直流アーク装置 ２２ 陽極 ２３ 柄状部 ２５ 剛毛状突起部 ２６ 中間層 ２７ 綱 ２８ 棒 ３０ 溶融金属槽

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容器底面領域内に直流アーク装置の陽極
    が設けられている冶金容器の耐火ライニングを製造する
    方法において、耐火ライニングのない炉容器内の所定位
    置に金属製箒状素子が設けられ、箒状素子の剛毛状突起
    部が容器内部に向けられていることと、次いで少なくと
    も箒状素子領域内で耐火コンクリート吹付が施され耐火
    吹付コンクリートに金属材料が吹付中に混合されること
    と、コンクリート吹付厚が増加するとともに耐火材に対
    する金属材料の割合が減少され、なべ内縁領域内ではコ
    ンクリート吹付のみが行われることを特徴とする冶金容
    器の耐火ライニングを製造する方法。
  2. 【請求項２】 容器の中に突出する陰極と、容器の耐火
    ライニングの中に配置されている請求項１に記載の方法
    で製造された陽極を有する直流アーク装置のための冶金
    容器において、前記耐火ライニング（１２）中で容器外
    套（１１）の側に金属製箒状素子（２２）が配置され、
    この柄状部（２３）が電気エネルギー装置の陽極に接続
    され、金属製箒状素子（２２）の剛毛状突起部（２５）
    が容器内室に向かって耐火ライニング（１１）の中に埋
    め込まれ、耐火ライニング（１１）が金属中間層（２
    ６）を有し、耐火材に対する金属中間層（２６）の金属
    体積の割合が、容器内室に対向している部分の中では小
    さくなることを特徴とする直流アーク装置のための冶金
    容器。
  3. 【請求項３】 前記耐火材（１２）に対する前記金属中
    間層（２６）の重量比が平均で２０〜８０％であること
    を特徴とする請求項２に記載の直流アーク装置のための
    冶金容器。
  4. 【請求項４】 前記金属製箒状素子の前記柄状部（２
    ３）が、綱（２７）に捩られているワイヤから成ること
    を特徴とする請求項２に記載の直流アーク装置のための
    冶金容器。
  5. 【請求項５】 前記金属素子（２２）の前記柄状部（２
    ３）が金属棒（２８）であり、金属棒（２８）が金属プ
    レート（２４）に固定され、金属プレート（２４）に金
    属製剛毛状突起部（２５）が設けられていることを特徴
    とする請求項２に記載の直流アーク装置のための冶金容
    器。
  6. 【請求項６】 前記柄状部（綱２７または棒２８）が前
    記金属外套（１１）の中の開口（１４）を通って前記容
    器（１０）から導出されることを特徴とする請求項４ま
    たは請求項５に記載の直流アーク装置のための冶金容
    器。
  7. 【請求項７】 電気絶縁材（１３）が前記開口（１４）
    に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の直
    流アーク装置のための冶金容器。
  8. 【請求項８】 前記柄状部（綱２７または棒２８）が前
    記冶金容器（１０）の内部で前記耐火ライニング（１
    ２）と前記金属外套（１１）の間で容器開口へ案内され
    ることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の直
    流アーク装置のための冶金容器。
  9. 【請求項９】 前記柄状部（綱２７または棒２８）と前
    記金属外套（１１）の間に電気絶縁材（１３）が設けら
    れていることを特徴とする請求項８に記載の直流アーク
    装置のための冶金容器。
  10. 【請求項１０】 金属中間層（２６）が金属切屑である
    ことを特徴とする請求項２に記載の直流アーク装置のた
    めの冶金容器。
  11. 【請求項１１】 金属中間層（２６）が金属粉末である
    ことを特徴とする請求項２に記載の直流アーク装置のた
    めの冶金容器。
JP4259032A 1991-09-04 1992-09-02 冶金容器の耐火ライニングを製造するための方法及び直流アーク装置のための冶金容器 Pending JPH07190623A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4129756.3 1991-09-04
DE4129756A DE4129756C2 (de) 1991-09-04 1991-09-04 Metallurgisches Gefäß für eine Gleichstromlichtbogeneinrichtung

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JPH07190623A true JPH07190623A (ja) 1995-07-28

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ID=6440078

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US (1) US5323417A (ja)
EP (1) EP0530932B1 (ja)
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DE (2) DE4129756C2 (ja)

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