JPH11508082A - 冶金容器用の電極と冷却要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 冶金容器のための電極と冷却要素とが、空洞（１８）とこの空洞冷却媒体を吹き付けるための少なくとも１つの装置（１０、１２、１３）と共に開示されている。本発明は、空洞（１８）に侵入する溶湯を捕獲するための少なくとも１つの捕集手段を空洞（１８）内に備えていることを特徴としている。空洞は、炉壁の中に埋設され、相対的に溶湯に近くに配置される。捕集手段は、溶融金属が電極又は冷却要素を破って侵入して時に炉の漏れを防止し、水が溶融金属に巻き込まれるて生じる爆発の危険性を制限する。

Description

【発明の詳細な説明】 冶金容器用の電極と冷却要素 本発明は、冶金容器のための電極及び冶金容器壁のための冷却要素に関し、電 極又は冷却要素は、空洞を有し、この空洞内で冷却媒体(液体又は液体／ガス混 合物)を吹き付けることによって冷却する装置を有するものである。 本発明は、さらに本発明による少なくとも１つの電極を有するＤＣアーク炉に 関する。 例えばＤＣアーク炉のような、電気炉製鋼用の冶金容器においては、容器の耐 火物内張りに組み入れられてこの内張りを貫通している電極（底部電極）は、溶 湯との電気的接続を生じさせるための陽極として働く。溶融金属に接触している 電極のこれらの部分は、高温摩耗を受ける。この理由により、底部電極のための 種々の冷却装置が、既に提案されている。 例として、ＤＥ−Ａ−38 35 785 は、容器の壁から突出している電極の部分を 包囲して冷却する冷却スリーブを提案している。電極の狭い範囲が冷却されるだ けで、冷却される範囲は、電極と溶湯の熱的負荷接触面から離れた位置にあるか ら、冷却力は低い。このため、電極は、比較的早く溶け、その使用寿命が短い。 新しい電極は、炉壁の耐火物材料に埋設しなければならないので、電極の交換は 面倒である。 電極体内に空洞を備え、水を吹き付けることでこれらの空洞を冷却することが 既に、提案されている(ＤＥ−Ｂ−40 26 897、ＤＥ−Ａ−43 35 065)。安全上の 理由から、これらの空洞は、溶融金属と接触している電極部分からかなりの距離 に位置しており、炉壁の外側に位置する。 このかなりの距離は、冷却するのを失敗した場合に、或いは過剰な熱が電極に 伝わった場合に、後者が、この空洞に侵入できる程充分な程度に金属を溶融しな いことを意図したものである。溶融金属と冷却水の接触は、特に、もし水が溶融 金属に含まれていると、爆発的な反応を起こし、そのときに起こる蒸発と膨張が 、溶湯を爆発的に引裂する。また、爆発的なガス反応に先立って、水の化学分解 を 除くことも不可能である。さらに、空洞への溶融金属の侵入は、焼損した電極と 空洞とを経由して炉が湯漏れすることを意味する。 冷却空洞と溶融金属の大きな距離は、これら安全性を考慮して選択されたので 、冷却作用が不充分であることを意味し、従って高い電極の溶損を意味する。 さらに、冶金容器の溶損を減らすように、特に高熱負荷にさらされる冶金容器 (例えば、電気アーク炉)の壁部を冷却する必要がある。前述した同じ理由により 、水冷却システムは、ここでは問題のあるものであり、特に前述した爆発的な反 応というリスクは残ったままである。もし、異常な操業条件下で、溶融金属が容 器の壁を破ってそのような冷却要素に侵入すると、ある状況下では、容器はこの 焼かれた領域を経由して湯漏れする。 本発明は、最初に述べたタイプの電極と冷却要素を提供する目的に基づくもの であり、その電極又は冷却要素は、より効果的な冷却装置を有し、安全の要求を を満足するものである。 この目的は、空洞に侵入する溶融金属を捕集する少なくとも一つの捕集装置が 冷却空洞に配置されているということにより、本発明により成される。 本発明においては、「吹き付け」 "spraying" という言葉は、空洞の内壁の少な くとも一部分が冷却媒体によって冷却されるように空洞内への冷却媒体のどのよ うなタイプの散布をも意味するものとして理解される。１以上のノズルによって 、微細に分散される吹き付けが好ましい。水又は水／空気混合物が、冷却媒体と して好ましく使用される。他の冷却媒体の使用もまた可能である。特に高い冷却 作用は、冷剤として液体ナトリウムの使用によって得られる。 侵入する溶融金属のための捕集装置は、空洞に侵入した溶融金属がさらに冶金 容器の外壁に向かう浸透を防ぐか、少なくとも遅らせる装置を意味するものとし て理解される。ナトリウムを冷却液として使うのであれば、捕集装置は加熱され た媒体の還流を妨げないように、或いは妨げるとすればわずかな程度となるよう に設計しなければならない。 「冶金容器の壁部」 "wall of a metallurgical vessel" という言葉は、広く解 釈されるもので、例えば、底、側壁、蓋等のどんな壁でも含む。 本発明による電極又は冷却要素において、空洞は容器壁部の耐火物内張りの内 側に突出し、安全上の危険なく、溶融物に面する端部領域に接近している。もし 、非常に好ましくない作業状況の場合に、電極が、溶融金属が空洞に侵入する程 度にまで溶けると、この溶融金属は、捕集装置によってせき止められ、電極を通 って炉の外に漏れるのを防止する。本発明は、吹き付け冷却に使用される相対的 に少量の水のため、驚くべきことに、溶融金属とスプレーミストとの間の接触に よる爆発的な反応の危険がないことを認識している。収集装置は、わずかな程度 にまで冷却媒体の還流を防止するように設計される。こうして、溶融金属が侵入 した場合には、空洞の同じ領域に存在するであろう冷却媒体が、すばやく流れを 止めるか、後退させる。この方法で、捕集装置によって止められた溶融金属は、 爆発的な反応という危険をもたらす程度に残留水を含むことが防止される。 本発明による冷却要素は、容器壁（好ましくは、特に熱負荷のある位置で）に 組み入れることができ、容器壁−溶融金属接触面から近い距離で、その冷却作用 を行うことができる。もし、作業上の失敗で、溶融金属が容器壁を通り冷却要素 に入ったら、本発明により提供される捕集装置によって止められる。 水又は水／空気混合物が冷却媒体として使用された場合には、作業条件は、冷 却されるはずの空洞の内壁に水が接触する時に、水が大部分又は完全に蒸発する ように、有利に選択される。これは２つの利点がある。第１に、水の熱吸収容量 だけでなく、水−蒸気相転移の非常に大きな蒸発熱も冷却に使われるので、冷却 水の相対的にわずかな流れであっても、高い冷却作用を生じる。もし異常な操業 条件下で、溶融金属が空洞に侵入すると、空洞内の温度は、侵入前には実質的に 全ての水が蒸発し、侵入後は溶融金属が吹き付けた水ではなく蒸気だけに接触す る程度にまで上昇するであろう。これはさらに爆発的な反応の危険を減らす。こ うして、正常な操業中でさえ、スプレーされた水又はその大部分が空洞の壁部と 接触して蒸発するように操業条件を設定することが、安全性をさらに高める。 空洞から流れ出る加熱された水又は蒸気は、真空ポンプなどの減圧源を使用し て吸い出すのが好都合である。ポンプの吸引力は、スプレー水を除去する必要な 吸引力より高く選ぶことが可能である。もし必要なら、付加的に空気が入口より 導入され、それにより冷却媒体の除去を助ける。こうして、捕集装置での水の貯 留がないことを確実にできる。 本発明による電極において、捕集装置は、電極の主軸に沿って空洞の断面を狭 くするための装置として設計するのが好ましい。電極の主軸は、容器壁を通る方 向に向けた縦軸である。この主軸に沿った空洞の断面の狭い部分は、空洞の断面 がこの主軸に垂直な面で低減することを意味する。このような狭い部分は、溶融 金属が冷却媒体より粘度がたかいのでその流れを止めるか又は減速させる。その 断面の狭い部分は、その断面が複数の小さな断面積に分割するように設計するの が有利である。例えば、捕集装置は、細溝板(slotted plate)又は孔開き板(perf orated plate)を有するものがよい。除去すべき冷却媒体のための通路が存在し ているのが好ましい。孔開き板の場合には、孔は、例えば、細溝の形でその中に 配置されている。以下の本文では、孔開き板で述べるが、これは、冷却媒体が通 過する適当な開口部、例えば、孔、細溝などを有するどのような板をも意味する ものと理解される。 孔開き板は、空洞に導入された冷却媒体が戻るのを妨げないが、侵入した溶融 金属を、一方では断面積の狭い部分で機械的に、他方では、その吸収熱容量によ り熱的に、停止させる。孔開き板は、溶融材料が凝固するか又は少なくとも粘凋 になりもはやその板の開口部を貫通することができない程度に溶融材料の前部側 を冷却する過程で、その溶融材料により加熱される。交互に配列した複数の捕集 装置が、安全性を高めるために備えられてもよい。もし捕集装置（例えば、孔開 き板）が溶融金属の温度より高い融点を有する材料から成るものであれば、有利 である。溶鋼用の冶金容器の場合には、捕集装置は、例えば、ステンレス鋼板か ら成るものでよく、その厚みは、例えば、３０ｍｍでよい。 電極の場合は、空洞は、電極の主軸に平行に伸びる最も大きい寸法を有するも のが有利である。円筒上の設計で、球状のキャップの形に設計された円筒の端部 が、溶融金属と接触する電極の端部側に向いている。空洞は、容器の壁部とその 耐火物内張りの内に伸びていて、空洞の端面と容器内部に突出している電極のそ の端面との距離は、数センチメートル（例えば、５から１０ｃｍ）であればよい 。これで、有効な冷却ができる。 好ましくは、冷却媒体をスプレーするための少なくとも１個のノズルが、冶金 容器の内側に面している空洞の端部領域に配置されている。このようにして、こ の端部領域は、高い熱負荷を受けるが、特に効果的に冷却される。電極の場合に は、冷却剤は、空洞を通って、基本的には、電極の主軸の方向に伸びる管により 、ノズルに供給される。冷却媒体の供給の主たる機能に加えて、この管は、同時 に空洞の断面積を狭めることができ、これにより、捕集装置の一部を構成する。 好ましくは、それは、厚肉金属管として設計される。その外径は、(円筒状の) 空洞の内径の約３０−７０％である。その厚肉は、金属管が、高い吸収熱容量を 有し、侵入するどのような金属でも急速な冷却と凝固をすることに寄与する。 捕集装置、またはその部分（例えば、孔開き板）は、空洞内に管を有する。捕 集装置が孔開き板であれば、これらは、まだ液体の冷却媒体が孔開き板上に沿っ て流れ、開口部を通って落下しないように、空洞の壁部側に離れて案内されるよ うなある角度で配置される。 空洞の壁部は、好ましくは、熱伝導率の高い材料から成り、例えば、銅又は銅 合金からなっている。例として、空洞は、球状キャップの形状で一端封止の銅シ リンダにより囲まれていてもよい。球状キャップの封端部は、容器の内側に向い ている。 中空状銅シリンダのこの端面の封止は、冶金容器の内側に突出している。この 金属体は、好ましくは、鋳鋼のフード又は銅のフードで、(例えば、溶接、かし め、圧入により)銅シリンダに取着される。銅フードと銅シリンダとは、互いに 一体に接合されてもよい。電極の操業中は、溶融金属は、熱平衡に達するまで、 鋳鋼フードを溶かす。こうして、電極の封止部が、熱負荷と温度に依存して、大 きくなったり小さくなったりするにつれて、いわゆる鋼の難溶性物質（steelsal amander）を形成する。鋳鋼フードに対比して、銅フードが、改善された熱電導 率を有するので、凝固しつつある鋼も銅フード上で、鋼の難溶性物質を作る。銅 フードを使用すると、この材料のより高い熱伝導率は、さらに安全対策として、 スプレー冷却した空洞を、溶湯からわずかにより大きい距離に配置することが可 能であり、そして、溶湯と空洞の水冷内部表面との間に、さらに大きな安全距離 があることを意味する。圧力センサが、空洞中に配置されてもよい。鋼が空洞に 侵入した場合には、圧力が変化し、水の供給が直ちに遮断される。 本発明による電極又は冷却要素には、１つ以上の温度センサがあってもよい。 空洞の内側端部の壁、これに隣接する電極体(鋳鋼フード)内の空洞の外側に各々 の場合、１個の温度センサを配置するのが、有利である。いろいろな測定法が、 溶融金属材料の温度を決定することができる。冷却要素の場合には、温度センサ は、例えば、冷却要素の好ましくは銅又は鋼から成る壁の表面又は内部に配置し てもよい。 本発明によれば、吹込み管又はランスが、固体、液体及び／または気体を冶金 容器内に導入するために、備えられてもよい。その結果、例として、溶湯中に酸 素、または酸化用不純物を、または、例えば、鋼の加炭のために粉末石炭を導入 することもできる。吹込み管は、冷却されるのが好ましく、電極の場合には、冷 却媒体のための供給管の内側に同軸に通すのが有利であり、この冷却媒体が吹込 み管の周囲を流れる。 本発明による電極の適用可能性は、溶融金属への電流の供給には制限されない 。冶金容器の耐火物内張りの冷却と運用寿命の増加のためにのみ使用することも できる。このために、これは、電流供給に使用するときと同様に、冶金容器の耐 火物内張り中に配置される。冷却のためにのみ使用するときは、本発明の電極の 設計を変形する必要はなく、単に、電流供給の装置を省略することが可能である 。請求の範囲によって提供される保護は、本発明により形成されて、冷却目的の ために専ら使用される装置にまで広げようとするものである。 本発明は、さらに、本発明による少なくとも１つの電極及び／又は本発明によ る冷却要素を有するＤＣアーク炉に関するものである。 本発明の例示的な実施例が図面を参照しながら以下に説明する。 図１ 本発明による電極の縦断面図を示す。 図２ 本発明による第２の電極の縦断面を示し、付加的に炉内部に物質を導入 するための吹込み管を有している。 図３は、冶金容器の壁部のための本発明による冷却要素の縦断面を示し、冷却 要素は金属浴ための炉底下ノズルを備えている。 図４は、この冷却要素の断面積を示す。 図１は、ＤＣアーク炉の底部に組み込まれた本発明の電極を示す。炉壁は、多 層設計となっている。それは、金属外壁１、耐火物材料から作られた安全コース ２、さらに、耐火物内張り３（「アンカーホルド"ankerhort"」耐火物ラミング材 ）とから成っている。 本発明による電極は、４で示すが、この炉壁を貫通している。電極は、中空上 のシリンダ５で、銅から製造され、炉壁内部に伸びて、ラミング材３の内側から 約５０ｍｍの距離で終端し、球状のキャップ形状又は半球状の端部封止部６を有 している。鋼フード７は、炉内に突出するが、銅シリンダ５に、端部６の範囲で 溶接されている。鋼フード７の直下では、銅シリンダ５が、耐火材料製の円錐状 （又は適当な円柱状）ケーシングにより取り巻かれている。電流は、銅シリンダ を取り巻く接続クリップ９を介して電極に供給される。 厚肉の鋼管１０が、銅シリンダ５の内部に共同軸上に配置され、鋼管は、上下 に配列した５個の環状の孔開き板１１により銅シリンダの内壁に接続され、その 孔開き板１１により所定位置に保持されている。この管１０は、冷却媒体（好ま しくは、水、又は空気／水混合物）を供給管路（feedline）１２により供給する 。端面６に面するその端部で、管１０は、ノズル１３を有し、これによって、１ ４で示したように、冷却材が、円錐状に、端面６の内面上に吹き付けられる。そ の端面６の反対側に位置する端部で、銅シリンダは、加熱された冷却媒体の排除 のために排出口１５を有する。この排出口１５は、冷却媒体の排除を助けるため に、減圧源（真空ポンプ、下降管の吸引作用）に接続されているのがよい。排出 口１５を減圧源に接続することは、冷却媒体又はその一部が端面６の内面に接触 するときに蒸発し、液体でなく気体の形で排出口を通じて除去されなければなら ないときに、特に有用である。温度センサ（熱電対）１６、１７が、一方では、 鋳鋼フードの領域の温度を、他方では、銅シリンダの端面の温度を測定する。 炉と電極の操業中は、冷却媒体が、管路１２を経由して管１０に供給され、銅 シリンダの内部にノズル１３により吹き付けられる。加熱された冷却媒体は、主 として、銅シリンダ５の内壁に沿って、孔開き板１１を貫通して下方に流れ、排 出口１５を通って排出される。炉中に配置した溶融金属（通常は、溶鋼）は、熱 平衡が成り立つまで鋼フードを溶かす。その結果、鋼の難溶物がラミング材にま で達する。冷却媒体を吹き付けることによって生じた高い冷却作用により、また 端面と溶融材料との間の距離により、通常の操業条件下では、鋼フードや鋼の 難溶物は、完全には溶けないであろう。 もし必要ならば、排出口１５に接続された真空ポンプは、吹き付けた水の容積 を除去するに必要な排出容量より高い排出能を持っているのがよい。この場合に 、水供給管１０は、別の管（不図示）によって同軸状に取り囲まれているのがよ く、その場合には、圧力をバランスさせるために、シリンダによって囲まれた空 洞にこれら二つの管の間の隙間と供給経路（同様に不図示）を通って、外部空気 が通るようにするのが好ましい。 万が一冷却材の低下又は完全な遮断の時は、鋼フードは、溶融金属が直接銅シ リンダの端面１６に接触して溶解し、溶融金属がその内部（空洞１８）に侵入す る程度に溶けることがあり、溶融金属は、厚肉管１０と上端の孔開き板１１に接 触する。銅シリンダ５の内部の断面の減少により、管１０とは、一方では溶融金 属が上方に流れるのを機械的に防止し、他方では、高い吸収熱容量により、溶融 材料の前部が完全に凝固するか若しくは少なくとも上部側の穴開き板１１を通っ て上方に流れないようにその溶融材料を冷却する。それにもかかわらず、例外的 状況で、金属が最初の孔開き板１１を通って侵入してきたとしても、最初の板１ １の直下に溶融金属を捕集するためにさらに４つの孔開き板がある。これは、ど のような状況でも、溶融金属は、銅シリンダを通って、銅シリンダを溶かしなが ら炉壁１、２、３の外側に位置する領域には侵入することができないことを確実 にする。銅シリンダが溶ければ、銅シリンダは、排出口１５の領域では、比較的 低融点であり、炉がかなり完全に空になるまで湯漏れさせる原因となっていた。 孔開き板は１１は、例えば、鋼から成る。 図２は、本発明の実施例を示すが、ここでは、固体、気体、及び／又は液体を 溶融金属内に導入するための吹込み管１９がある。吹込み管１９は、銅シリンダ ５と管１０の内側の同軸状に通っており、管１０の内側を通る領域では、冷却剤 がその周囲を流れており、それで冷却されている。この実施例では、２つ以上の ノズル１３が、管１０の周囲に分配されて、銅管５の端面領域６を冷却する目的 で備えられている。 示した実施例では、孔開き板１１と管１０とが、共に、本発明による捕集装置 を構成している。 ＤＣアーク炉では、本発明の複数の（例えば、６本の）電極が、陰極の直下に 、炉底の中心の領域で約１メートルの円の周囲に相等しい角度距離で、陽極とし て一般に、配置される。 もし本発明による１つの電極が電流供給には使用されずに、炉の耐火物内張り のための冷却要素として利用されると、接触クリップ９は省略され、電極は、電 源に接続されない。この場合は、冷却機能だけが、耐火物内張りの運用寿命を改 善するために、特に、高い熱負荷を受ける位置で、利用される。 図３と図４は、冶金容器の壁部について、本発明による冷却要素の他の実施例 を示す。冷却要素は、２１で示すが、冶金容器（例えば、電気アーク炉）の壁２ ０内に装着されている。複数のこれら冷却要素は、炉の周囲上に、好ましくは、 溶鋼の液レベル２２直下領域で、配分するように配置されている。冷却要素２１ のハウジング２３は、銅又は鋼から成り、炉底部の炉殻を貫通して、耐火物内張 りに組み込まれている。それは、空洞を取り囲んでいる。有利な点は、冷却要素 が、外側から接近可能としてあり、メンテナンスと、もし必要なら交換とが大き な経費を要することなく可能である。ここに示した冷却要素の実施例は、溶融金 属中に特に固体／気体材料を導入するための可動の浸漬ランス（underbathlance ）を持っている。もし、本発明のこれら複数の冷却要素が炉の周囲上に分配して 配置されれば、少数の要素だけがそのような浸漬ランスを備えていてもよい。 ８個のスプレーノズル２６が、ステンレス鋼板２５に配置されており、この板 は、捕集装置として設計され、より詳しくは以下に述べるが、スプレーからのス プレー円錐が、部分的に互いに重なり合って、基本的には、溶融金属に対面する 冷却要素ハウジングあるいはケーシング２３の領域が、その表面全体を冷却媒体 （好ましくは、水）で覆われる。冷却要素の冷却が効くこの前面と溶融金属との 間に、冶金容器の壁部２１は、厚み１００ｍｍの耐火物板から成っている。この 耐火物板は、浸漬ランス２４を通すことができる孔を備えている。 ノズル２６によりスプレーされた冷却媒体は、真空ポンプに接続された排出管 ２７を通って、排出される。吸引力は、回収する冷却水を吸い出すのに必要な吸 引力より大きい。これは、さらに説明される捕集装置に水の溜まるのを防止する 意図である。この増加した吸引力が冷却要素２１の内部の圧力を著しく低下させ るのを避けるために、付加的な管２８が、その管により外部空気が吸い込まれる ように、備えられている。管２８は、冷却要素中の内圧を監視するために、圧力 センサを備えていてもよい。管２７を通って入る空気の容積は、制限器(不図示) により調整できる。 高い冷却容量を達成するために、本発明による冷却要素は、溶融金属に比較的 近くに配置されている、即ち、溶融金属からは相対的に薄い耐火物隔壁２０の厚 みだけ離れている。炉操業の過程での摩耗の結果として耐火物板２０の厚みがさ らに薄くなると、鋼の凝固層が、上記の鋼の難溶物のように、冷却要素の前部に できる。もし、異常な操業条件の下では、溶融金属は、冷却要素の中に侵入した なら、以下に概説する捕集装置が炉の漏れを防止する。 第１の捕集装置２５は、ステンレス鋼の細溝を形成した板の形で、溶融金属の 面する冷却手段前面に、基本的に平行に配列される。溶湯のもれに対する最初の 障壁が形成される。ステンレス鋼の細溝板２５の厚みは３０ｍｍである。細溝板 ２５とほぼ垂直な細溝板２９、３０と、特に、図４から判るようなその配置が、 第２の捕集装置として備えられている。さらに、ステンレス鋼の細溝板３１が、 第３の障壁として、排出管２７の前方に配置されている。 ステンレス鋼の細溝板が、捕集装置として、戻るって来る冷却水が細溝板を通 過するのを可能にしているけれども、冷却要素を通過する溶融金属に対しては障 壁を形成する。溶融金属の前部は、ステンレス鋼の板に接触すると、直ちに、冷 めて凝固する。捕集装置に使用されるステンレス鋼の高い融点が侵入してくる溶 融金属に大して付加的な防護を提供する。 冷却要素の内部の圧力は、管２８に接続された圧力センサにより監視されてい る。鋼が侵入したとき、内圧は急激に変化する。圧力センサは、水のノズルへの 供給を急に抑制して、こうして、吹きつけ水が冶金容器に入るのを防止する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 少なくとも１つの空洞（１８）と該空洞（１８）中に冷却媒体を吹き付 けて冷却する少なくとも１つの装置（１０、１２、１３）とを有する冶金容器用 の電極において、 空洞（１８）中に侵入してくる溶融金属を捕集するための少なくとも１つの捕 集装置（１１）が空洞（１８）に配置されていることを特徴とする冶金容器用の 電極。 ２． 捕集装置（１１）が、電極の主軸に沿って空洞（１８）の断面を狭くす る装置としても設計されていることを特徴とする請求の範囲１に記載の電極。 ３． 捕集装置（１１）が排除されるべき冷却媒体のための通路開口部を有す ることを特徴とする請求の範囲２に記載の電極。 ４． 捕集装置が、少なくとも１つの孔開き板（１１）を有することを特徴と する請求の範囲３に記載の電極。 ５． 空洞（１８）が電極の主軸に平行に伸びる最大寸法を有することを特徴 とする請求の範囲１乃至４に記載の電極。 ６． 冷却媒体を吹き付けるための少なくとも１つのノズル（１３）が、空洞 （１８）の端部領域で内側に向けて配置されていることを特徴とする請求の範囲 ５に記載の電極。 ７． 冷却剤が、空洞（１８）を通って基本的には、電極の主軸方向に伸びる 管（１０）によってノズルに供給されることを特徴とする請求の範囲６に記載の 電極。 ８． 該管が、厚肉金属管（１０）として設計されていることを特徴とする請 求の範囲７に記載の電極。 ９． 捕集装置（１１）が、空洞中に該管を保持する請求の範囲７又は８に記 載の電極。 １０． 空洞（１８）の壁部が、熱伝導率の高い材料から成ることを特徴とす る請求の範囲１乃至９に記載の電極。 １１． この材料が銅又は銅合金であることを特徴とする請求の範囲１０に記 載の電極。 １２． それが、冶金容器の内部に向けた空洞（１８）の端部領域（６）に配 置された金属体（７）を有し、その金属体が、冶金容器の内側に突出しているこ とを特徴とする請求の範囲１乃至１１に記載の電極。 １３． この金属体が鋳鋼フード（７）であることを特徴とする請求の範囲１ ２に記載の電極。 １４． それが少なくとも１つの温度センサ（１６、１７）を有することを特 徴とする請求の範囲１乃至１３に記載の電極。 １５． それが付加的に、冶金容器の内部に固体及び／又は液体及び／又は気 体を導入するための吹込み管（１９）(ランス)を有することを特徴とする請求の 範囲１乃至１４に記載の電極。 １６． 吹込み管（１９）が冷却装置を有することを特徴とする請求の範囲１ ５に記載の電極。 １７． 水又は水／気体混合物が、冷却媒体として使用されることを特徴とす る請求の範囲１乃至１６に記載の電極。 １８． ナトリウムが、冷却媒体として使用されることを特徴とする請求の範 囲１乃至１６に記載の電極。 １９． 請求の範囲１乃至１８に記載の少なくとも１つの炉底電極を有するこ とを特徴とするＤＣアーク炉。 ２０． 少なくとも１つの空洞（３２）と、この空洞（３２）に冷却媒体を吹 き付けることによって冷却するための少なくとも１つの装置（２６）を有する冶 金容器の壁部のための冷却要素において、 空洞（３２）に侵入してくる溶融金属を捕集するための少なくとも１つの捕集 装置（２５、３０、３１）が、空洞（３２）に配置されていることを特徴とする 冷却要素。 ２１． 捕集手段（２５、３０、３１）が除去されるべき冷却媒体のための通 路開口部を有することを特徴とする請求の範囲２０に記載の冷却要素。 ２２． 捕集装置が、少なくとも１つの孔開き板若しくは細溝板（２５、３０ 、３１）を有する請求の範囲２１に記載の冷却要素。 ２３． 冷却媒体を吹き付けるための少なくとも１つのノズル（２６）が、空 洞 （３２）の領域で、冶金容器の内部に向けて、配置されていることを特徴とする 請求の範囲２０乃至２１に記載の冷却要素。 ２４． 空洞（３２）の壁部が、熱伝導率の高い材料から成ることを特徴とす る請求の範囲２０乃至２３に記載の冷却要素。 ２５． この材料が、銅又は銅合金であることを特徴とする請求の範囲２４に 記載の冷却要素。 ２６． それが、冶金容器の内部に向けた空洞の端部領域に配置された金属体 を有し、その金属体が、冶金容器の内側に突出していることを特徴とする請求の 範囲２０乃至２５に記載の冷却要素。 ２７． この金属体が鋳鋼又は銅のフードであることを特徴とする請求の範囲 ２６に記載の冷却要素。 ２８． それが少なくとも１つの温度センサを有することを特徴とする請求の 範囲２０乃至２６に記載の冷却要素。 ２９． それが付加的に、冶金容器の内部に固体及び／又は液体及び／又は気 体を導入するための吹込み管（２４）(ランス)を有することを特徴とする請求の 範囲２０乃至２８に記載の冷却要素。 ３０． 冷却媒体として、水又は水／気体混合物が使用される請求の範囲２０ 乃至２９に記載の冷却要素。 ３１． ナトリウムが冷却媒体として使用される請求の範囲２０乃至２９に記 載の冷却要素。