JPS5875791A - 冶金炉用電極の焼損防止方法及び電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐久性のある上方部分と、消耗する先端部分
とから成立って′いる冶金炉に対する電導性電極の周表
面の上の焼損を防止する方法並びにこの方法を実施する
ための電導性電極に関する亀のである。

冶金炉、例えば、鋼スクラツプ溶融用電気炉を作動させ
るために１黒鉛又は炭素電極を使用することが晋通のこ
ととなっている。しかしながら、電極は溶融の間に連続
的な焼損を受けるので、電極は周期的に少なくとも部分
的に交換されなければならない、このような電極を製造
するための原材料は、益々減少しつつあり、また、価格
も連続的に高騰しており、この゛ために１冶金学的過程
における電極費用の割合が、対応して増加するよう罠な
っている。

例えば、アーク炉の場合においては、黒鉛電極の消費は
、次ぎのようである。全体の消費の内、約ｇｏ−は電極
先端部の焼損であり、約４１！−が周表面の電極の消損
であ〕、約ｊ優が電極の破損による消耗によって失われ
る。

多くの努力が黒鉛電極の消費を減少させるため罠なされ
ている。先端部分の焼損は、炉の作動による４のである
ので、これらの努力は主として周表面の焼損の減少に向
けられてい友。上方部分が、黒鉛から作られる代わりに
１金属、例えば、冷却媒体によって冷却される鋼管から
作られている電極が知られている。消耗する黒鉛先端部
分が、この上方部分に黒鉛又は金属のねじを設けられた
ニップルＫ・よって固着される。

上方部分の金属電極部分は、それらが高熱損失を受け、
伝導性部分、例えば、鋼スクラツプとの接触によって焼
損する危険があるという不利がある。この後者の不利を
避ける九めに１金属電極部分を周囲を電気的に絶縁する
ことが提案されている。しかしながら、このために使用
される公知の絶縁物は、十分な耐久性を有していない、
他の不利は、この金属電極部分が、月並みの電極保持器
に固着することが困難であり、電力の供給の場合に困難
が生ずることにある。

周表面の焼損を防止するために黒鉛電極部分を被覆した
り、又は、含浸させることも知られている。しかしなが
ら、両方法は共に非常に複雑であり、高価である。その
上、電極保持器の中において電力を供給する際に困難が
生ずる。

本発明の課題は、それ故、前述の型式の方法を、周表面
の焼損の著しい減少が、受は入れられる経費及び労力で
、電極の外部形状を変えること又ｉｌｔ他の手段を附加
することなしに達成されることができるように更に進展
することにある。

本発明によると、このｌＩｗＡＩｆｉ、耐久性のある上
方部分が、黒鉛又は訳本から作られると共にその内部に
４かれる冷却媒体によって焼損温皺以下に復動されるよ
うにすることによって解決される。

この方法を遂行するために使用される電極は、耐久性の
ある上方部分の全体の長さの上を長手方向に延びている
λ個又はそれ以上の金属管、向えば、鋼管を有している
耐久性のある上方部分を有しており、管の中を冷却媒体
が循環するようになっていることが特徴となっている。

以下、本発明をその実施例を示す添附図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図に示す電導性電極は、３個の電極部分Ｉ、Ｉｆ及
び■から成立っており、それらの内、部分■及び■は、
耐久性のある上方部分を形成しており、また、部分■は
電極の消耗する先端部分を形成している。電極の上端部
は、被覆板／によって被覆されているが、この被覆板ｌ
は電極の横＠面を越えて突出しており、電極保持器を滑
り抜けることを防止している。被覆板／の下方に電極保
持器−の部゛分を見ることができるが、この部分は電極
を詳細には図示されていない方法で受取るのに役立って
いる。Ｕ字形の部材３が被覆板／に固着されている。

電極部分子、Ｍ及びｍは、電極横断面の中心に配置され
たねじを設けらねたニップル亭、ｊＫよって強固にねじ
止めされている。ねじを設けられたニップル参は、黒鉛
又は炭素から作られることもできるが、ねじを設けられ
たニップルよ＃′ｉ、図示されるように、例えば、銅か
ら作られることが目的にかなっている。ニップル参の代
わりに１ばねと溝との縦手を使用することもできる。電
極は、第１図に示されるようＫ。

３個の部分Ｉ、ＩＩ及び■がら形成される必要はない、
上方部分け、只１個だけの電極部分から作られるか、又
は、−個以上の電極部分から作られるかすることもでき
る。

次ぎに１本発明による電極の構造を第コ及び３図に基づ
ｈて詳細に説明する。ニップル参は、ここＫは、もはや
完全には示されてｈない、なぜ彦らば、ニップル亭は、
公知の構造と比べて変えられていないからである。耐久
性のある上方部分の１ｔ＆部分■及び■を貫いて電極材
料の中に埋込まれて多数の銅管Ａが延びているが、菖コ
図に壷よ、それらの内の１個が示されているだけである
。鋼管ｂ＃ｉその両端部Ｋ、雄ねじが設けられており、
その上には、上端部においてフランジ付きナットクが、
また、下！ｉ１１１ｗＡにおいてナットデがねじ込まれ
ている。

上方部分の下端部には、中間板１０が設けられており、
これを貫いて鋼管１が嬌びており、また、鋼管美は、ナ
ラ）ｆＫよって保持されている。中間板ＩＯの中のそれ
ぞれの管の開口には、〈ぼみ／／があり、その中には、
−個の軟い銅の円すい形のリング／２．　／Ｊが差し込
まれており、また、それらのリングは、ナットデによっ
て圧縮されており、これによって、棗好な伝導性の接触
が銅管１と中間板１０との間に生ずるようＫする。只１
個の円すい形のリングが使用されることもできるが、し
かしながら、その時には、くぼみ／／ｉｊ円すい形に形
成されねばならない、鋼管１は、それらのナントク、ｔ
と一諸に控え棒を形成しており、これらの控え棒によっ
て、電極部分■及びＨは強固に組立てられる。１＃久性
のある上方部分は、一方では、鋼管１によって、また、
他方では、ナットク。

デの予応力によって、著しく補強される。

ニップルＩ　Ｆｉ、中間板ｌθの中にねじ／ＩＩＫよっ
て強固にねじ止めされる。ニップル！は、中間板１０に
つながっている円筒形の部分７．１を有しており、その
部分に、円すい形のねじ部分１１がつながっている。中
間板１０及びニップルｊの円筒形の部分／ｊは、突起及
び凹み／７によって中心法めされ、また、黒鉛リング／
ｌによって包囲されている。鋼管１の端部と、ニップル
部分／ｊとの間の完全に満足な接触を確保するために、
例えば、銀製のガスケット／テが差し込まれる。中間板
ｌθ及びニップル３は、銅から作られると好都合である
。

消耗する電極先端部ＩＩＩ＃′ｉ、、円すい形のニップ
ル部分／Ａの上に強固にねじ込まれる。電極の中心の中
には、軸方向の内孔−０が設けられており、これを経て
ガスがアークの領域へ供給されることができる。

銅ｇ！ｂによって、冷却媒体、例えは、水が導入され、
これによって、耐久性のある上方部分が、その周表面に
何らの焼損４起こらない程度にまで冷却されることがで
きる。このことは、例えば、黒鉛電極の場合においては
、温度が４００℃以下に保持されることＫよって達成さ
れる。第３図から分かるように、鋼管が直列に、すなわ
ち、連続して配置されている。第３図の例においては、
ａ　−ｂ　−ａ　−（１−＠　−ｆ　　の貫流順序に配
置された１個の鋼管がある。ニップルｊの中には、鋼管
１に連結された導溝ココが穴あけされており（第２図）
、導溝ココは隣接する鋼管１への連結を作っている。管
１から冷却媒体がニップルｊｔＨて流れ、対応する導溝
を経て管すに流れる。上端部において、管は曲夛管コＪ
Ｋよって相互に連結されるが、曲り管コＪは、７ランジ
コ参を設けられてセリ、７ランジ付きナットクの上にね
じコｊＫよってねじ止１めされている。ナットデのフラ
ンジは　この目的のために、曲抄管の７ランジコダがね
じ込まれることのできるように十分に大きく作られてい
る。管ルから冷却媒体は曲り管１Ｃを経て管Ｃの中に流
れ、それから、ニップルｊの中の導溝ｃｄを経て管ｄの
中に流れ、それから、曲り１ｉｄｅを経て管θの中に＃
Ｉれ、そこから、導溝ｅｆを経て管ｆの中に流れ、そこ
から、矢印コ乙によって示された排水管へ流れる。鋼管
ふの直列接続の利点は、冷却媒体に対して只１個の入口
と只１個の出口が必要であるだけであるということにあ
る。シカしながら、銅・ばを部分的に直列に配置し、部
分的に並列に装置すること、又は、全く並殉に配列する
ことも可能である。

電極の耐久性のある上方部分の本発明による構造は、外
部形状を変えないのであるので、従来使用されている電
極保持器が使用されることができ、これＫよって、取付
は装置に対して、何らの構造上の、食、化も必要としな
いようＫする。

完全に満足な電流の流れが確保され、電流は、月並みの
方法で、電極保持器−の締付けあごから、電極部分Ｉの
中の黒鉛に流れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電導性電極を示す図、第一図は第１図の電極
の一部の切断拡大図、第３図は第１図の電極の平面図で
ある。 Ｉ、ＩＩ・・上方部分；■・・先端部分；ｌ・・被ｍ板
；１．！・・ニップル；轟・・金属管；りＯ・７ランジ
付きナツト；ｔ・・ナツト；ｉ　ｏ　−０中間板ｐ　’
コ、／Ｊ・・パツキン；ｌｔ・・ガスケット；ココ・・
導溝；コ３・・曲り管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　冶金炉用の、耐久性のある上方部分と、消耗する先
   端部分とから成立ち、上方部分の中において冷却が行な
   われるようになっている電導性電極の周表面における焼
   損を防止する方法において、耐久性のある上方部分が、
   黒鉛又は炭素から作られ、また、その内部に導かれ九冷
   却媒体によって焼損温度以下に冷却されるようＫするこ
   とを特徴とする焼損防止方法。 ユ　冷却媒体、例えば、水が強制循環で導かれるように
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３　耐久性のある上方部分と、消耗する先端部分とを有
   している電極において、耐久性のある上方部分Ｈ，ｎ）
   が黒鉛又は炭素から作られ、上方部分の全長の上に長手
   方向に延びている一個又はそれ以上の、例えば、銅製の
   金属管を設けらり、その中を冷却媒体が循環するよう忙
   なっていることを特徴とする電極。 ダ　上方部分（ｔ、ｎ）がその上端部に被覆板（１）を
   有していると共に下端部に中間板（１０）を有しており
   、この場合、金属管（≦）が、これらの板（／、　１０
   ）を貫いて延びていると共に締付は手段、例えば、管の
   端部上に取付けられたフランジ付きナツト（７）及びナ
   ツト（デ）を介して上方部分を締付け、補強（２ている
   特許請求の範囲第３項記載の電極。 よ　中間板（ｔｏ）　６ｃニツプル（３）が、消耗する
   先端部分（Ｉｎ）をねじ込むために１例えば、ねじポル
   ）（ｚ、ｔ）Ｋよってねじ止めするととによって固着さ
   れており、また、ニップル（ｊ）の中には導ＩＩＩ　（
   ＪＪ）が穴あけされており、これらの導＊　（−１，２
   ）が中間板（１０）の中に開口している金属管（ム）の
   端部に接続するようになって、いる特許請求の範囲第多
   項記載の電極。 ４　良好な伝導性の金属から成立っているガスケラ）　
   （／？）がニップル（ｊ）　　と金属管（１）の端部と
   の関に設けられている特許請求の範囲第Ｓ項記載の電極
   。 ２　緊張可能なパツキンリング、例えば、良好な伝導性
   金属から成るリング状の緊張豐素（ｌ入／、？）が、中
   間板（１０）と金属管（ル）の端部との間に取付けられ
   ている特許請求の範囲鮪参項記載の電極。 ｇ　パツキンリング（１，１ｉ、ｔ）及びガスケツ）　
   ＜／９＞が軟い銅又は鋼のような金属から作られている
   ％杵請求の範囲第１又は７項記載の電極。 雪　中間板（ｉｏ）及びニップル（ｊ）が、喪好な伝導
   性材料、例えば、銅から成立っている特許請求の範囲＃
   ！参積項記載電極。 ｉｎ　　金属管のための緊張１手段（７，デ）が、コ個
   又はそれ以上の部分から作られた上方部分（Ｉｓ　”）
   を−諸に緊張するために使用されている特許請求の範囲
   第＃項記載の電極。 ｉｔ　　金属管（６）が直列に連結され、被覆板（／）
   及びニップル（ｊ−）の中に設けられた連結導溝（砧コ
   ）によって連結されている特許請求の範囲第２項記載の
   電極。 ／ユ被覆板（１）の上側の連結導溝が曲り管（，２ｊ）
   である特許請求の範囲第１Ｉ項記載の電極。