KR0172120B1 - Direct current arc furnace - Google Patents

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KR0172120B1 KR1019900012879A KR900012879A KR0172120B1 KR 0172120 B1 KR0172120 B1 KR 0172120B1 KR 1019900012879 A KR1019900012879 A KR 1019900012879A KR 900012879 A KR900012879 A KR 900012879A KR 0172120 B1 KR0172120 B1 KR 0172120B1
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Abstract

In a direct current arc furnace, the base contact, that is to say the furnace electrode (7, 8, 11), must be insulated by insulating material from the metallic jacket of the furnace vessel. To this end, the baseplate (11) which supports the base contact essentially forms the base of the furnace vessel. This baseplate (11) rests on an inwardly projecting part (17) of the metallic vessel jacket (2), with insulating, or at least poorly electrically conductive material (18) placed between them. <IMAGE>

Description

직류전기아아크로DC Electric Arc

제1도는 본 발명에 따른 직류전기 아아크로의 바람직한 제1실시예에 개략 측면도.1 is a schematic side view of a first preferred embodiment of a direct current arc according to the present invention;

제2도는 다른 형태의 로용기에서 바닥부의 지지부와 절연부의 상세도.2 is a detailed view of the support and the insulation of the bottom of the furnace container of another type.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 로용기 2 : 용기덮개1: furnace container 2: container cover

3 : 전극 4 : 통로3: electrode 4: passage

7 : 도체 8 : 벽7: conductor 8: wall

9 : 로벽라이닝 10 : 저부라이닝층9: furnace wall lining 10: bottom lining layer

11 : 저부판 13 : 전기아아크11: bottom plate 13: electric arc

14 : 냉각기 17 : 칼라14: cooler 17: collar

18 : 절연재 19 : 만곡단부18: insulation material 19: curved end

20,20a : 보상링 21 : 환형판20,20a: compensation ring 21: annular plate

23 : 지지링 24 : 내화 접착제23: support ring 24: fireproof adhesive

본 발명은 금속덮개, 음극으로서 접속된 적어도 1개의 전극, 및 적어도 1개의 저부 접촉부로 형성된 로용기로 이루어지는 직류전기 아아크로에 관한 것으로서, 로의 저부가 도체벽 또는 다른 동일 작용의 삽입체를 갖는 라이닝층으로 이루어지고, 상기 라이닝층이 저부판 위에 놓여 이와 함께 양극으로서 접속된 저부 접촉부를 형성하며, 상기 하부 접촉부가 절연재에 의해 로용기의 금속덮개와 절연되는 직류전기 아아크로에 관한 것이다.The present invention relates to a direct current electric arc comprising a metal cover, a furnace container formed of at least one electrode connected as a cathode, and at least one bottom contact, wherein the bottom of the furnace has a lining layer having conductor walls or other inserts of the same action. And a lining layer is placed on the bottom plate to form a bottom contact portion connected together as an anode, wherein the bottom contact portion is insulated from the metal cover of the furnace vessel by an insulating material.

본 발명은 종래기술로서 미국특허공보 제4,228,314호를 참조한다.The present invention refers to US Pat. No. 4,228,314 as a prior art.

직류전기아아크로에서, 음극으로서 접촉된 전극과, 통상적으로 예컨대 미국특허공보 제4,228,314호에 따른 저부 접촉부로서 구성되는 로상(爐床) 또는 저부전극은 둘다 로용기의 금속덮개와 절연되어야 한다. 공지의 전기아아크로에서, 저부 라이닝의 저부 접촉부와 연결부분들은 금속판 위에 놓이고, 금속판은 (금속) 용기저부에 있는 절연재충 위에 놓인다. 저부접촉부는 용기저부의 구멍을 통과하는 접촉부분을 통해 전기접속된다. 상기 절연재층은 로의 가동중에 발생하는 충전물의 중량과 극한 온도에 의해 큰 응력을 받는다. 따라서 이 부근을 특수하게 냉각하는 데에는 비용이 상당히 많이 소요된다.In direct current arc, both the electrode contacted as the cathode and the phase or bottom electrode, which are usually configured as bottom contacts according to, for example, US Pat. In known electric arcs, the bottom contacts and connecting portions of the bottom lining are placed on a metal plate, and the metal plate is placed on the insulating material at the bottom of the (metal) container. The bottom contact is electrically connected through a contact portion passing through a hole in the bottom of the container. The insulation layer is subjected to great stress due to the weight and the extreme temperature of the charges generated during operation of the furnace. Therefore, special cooling of this area is quite expensive.

따라서, 본 발명의 목적은, 저부접촉부가 용기덮개와 완벽하게 절연되고 이 절연부가 모든 가동중의 응력을 견디어낼 수 있는 상기 형태의 신규한 직류전기아아크로를 제공하는데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a novel direct current electric arc of the above type in which the bottom contact portion is completely insulated from the container lid and the insulation can withstand all the stresses during operation.

이러한 목적은 본 발명에 의하면, 상기 저부판은 기본적으로 용기저부를 형성하며, 로용기의 금속덮개의 내부로 돌출한 부재위에 적어도 비전도체인 절연재를 사이에 두고 그 위에서 지지됨으로써 달성된다.According to the present invention, the bottom plate basically forms the bottom of the container, and is achieved by supporting thereon at least a non-conductive insulating material on a member protruding into the metal cover of the furnace container.

본 발명의 잇점은, 특히 직류전기아아크로의 저부 전체가 마치 로덮개에서 떠있는 것처엄 지지되어 로덮개에 대한 저부의 절연이 간단하게 달성되는데 있다.An advantage of the present invention is that the entire bottom of the direct current electric arc is supported as if it is floating in the furnace lid, so that the insulation of the base to the furnace lid is easily achieved.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 금속재로 만들어진 통상의 덮개(2)가 부착되어 있는 로용기(1)을 갖는 직류전기아아크로를 도시하고 있다. 이 바람직한 실시예에서, 아아크로는 음극으로서 접속된 단하난의 전극(3)을 갖고 있으나 2개, 3개 또는 그 이상의 전극을 가질 수 있고, 전극은 중공(中空) 형태이므로 로는 중량이 감소된다. 그러나, 본 발명의 이러한 점은 음극로서 접속된 고체전극, 통상적으로 흑연전극을 갖는 용융로에도 역시 이용될 수 있다.FIG. 1 shows a direct current electric arc having a furnace container 1 to which a normal cover 2 made of a metal material is attached. In this preferred embodiment, the arc has a single row of electrodes 3 connected as a cathode but may have two, three or more electrodes, the weight of which is reduced because the electrodes are hollow. . However, this point of the present invention can also be used in a melting furnace having a solid electrode, typically a graphite electrode, connected as a cathode.

감량의 경우에 있어서, 선철 제조를 예로들면 농축액, 코크스 및 석회는 전극의 중앙통로(4)를 통해 공급되며, 전극스포트, 즉 용융체의 무슬래그면은 전극(3)에 의해 통상의 방법으로 얻어진다.In the case of weight loss, eg pig iron production, the concentrate, coke and lime are fed through the central passage 4 of the electrode, and the electrode spot, ie the slag-free surface of the melt, is obtained by the electrode 3 in the usual way. Lose.

일반적으로, 로는 주입구(5) 및 관통구멍(6)을 갖고 있다. 저부 접촉부는 로의 기부에 부착되고, 금속도체(7)가 배열되는 벽(8)으로 구성된다. 상기 도체(7)는, 본 실시예에서 도체성 탄소벽으로 구성되고, 상기 도체(7) 밑에 놓이는 저부라이닝층(10)을 관통하여 있다. 외부 근처에는 통상의 로벽 라이닝(9)이 위치해 있다.In general, the furnace has an injection port 5 and a through hole 6. The bottom contact is attached to the base of the furnace and consists of a wall 8 on which the metal conductor 7 is arranged. The conductor 7 consists of a conductive carbon wall in this embodiment, and penetrates the bottom lining layer 10 underlying the conductor 7. Near the outside is a conventional furnace wall lining 9.

저부 라이닝층(10)의 벽돌은 1줄 이상으로 배열되어 구면형태의 저부판(11)위에 놓여있다. 저부판(11)은 상당히 크며 로의 저부를 형성한다. 또한 저부판(11)은 강 또는 동으로 만들어지며 직류원(12)의 양극에 접속되어 있다. 저부접촉부는 저부의 대부분에 걸쳐 로전류가 확산되도록 상당히 크기 때문에 전류아아크(13)가 경사지는 것을 근본적으로 방지한다. 저부판(11)에는 냉각기(14)가 설치되어 있어 온도를 가능한 낮게 유지시켜 주므로써 로가 열에 의해 손상되지 않는다. 도면부호16은 배기가스용 흡입구이다.The bricks of the bottom lining layer 10 are arranged in one or more rows and rest on the spherical bottom plate 11. The bottom plate 11 is quite large and forms the bottom of the furnace. The bottom plate 11 is made of steel or copper and is connected to the anode of the DC source 12. The bottom contact essentially prevents the current arc 13 from inclining because it is quite large so that the low current spreads over most of the bottom. The bottom plate 11 is provided with a cooler 14 to keep the temperature as low as possible so that the furnace is not damaged by heat. Reference numeral 16 denotes an inlet for exhaust gas.

도체(7)가 있는 벽(8)은 외축 러이닝층(10) 및 저부판(11)으로 이루어진 저부접촉부와 충전물(15) 사이의 전류도체로서의 역할을 하며, 상기 저부접촉부는 물론 구조를 다르게 할 수도 있다. 따라서, 탄소벽 대신 여타 접촉부 구성요소로 대체할 수 있다.The wall 8 with the conductor 7 serves as a current conductor between the bottom contact and the filling material 15, which consists of the outer shaft running layer 10 and the bottom plate 11, the bottom contact being of course different in structure. You may. Thus, other contact components can be substituted for the carbon wall.

이 경우, 직류전기 아아크로는 종래기술과 같으며 상기 미국 특허 제4,228,314호 또는 독일 특허 공보 제3,022,566호에 상세히 기재되어 있다.In this case, the direct current arc is the same as the prior art and is described in detail in the above-mentioned US Patent 4,228,314 or German Patent Publication No. 3,022,566.

본 발명에 의하면, 로용기의 덮개(2)는 반경방향 내측으로 당겨져 내부로 돌출하는 칼라(17)를 형성한다. 저부판(11)은 칼라(17)위에 변경방향으로 중첩되어 놓인다. 절연재로 만들어진 링(18)이 중첩된 부분에 배치된다. 이렇게 하여 로의 전바닥 부분이 칼라(17) 위에 지지된다. 로의 바닥부분은 마치 로용기에서 떠있는 형태이다. 이와 동시에 로덮개(12)와 저부판(11), 즉 저부접촉부 사이의 전기절연이 절연링(18)에 의해 달성된다.According to the invention, the lid 2 of the furnace container forms a collar 17 which is pulled radially inward and protrudes inward. The bottom plate 11 is superimposed on the collar 17 in the changing direction. A ring 18 made of insulating material is placed in the overlapped portion. In this way, the front bottom portion of the furnace is supported on the collar 17. The bottom part of the furnace is like floating in the furnace container. At the same time electrical insulation between the furnace lid 12 and the bottom plate 11, ie the bottom contact, is achieved by the insulating ring 18.

칼라(17)의 만곡단부(19)는 반경방향의 중심을 잡는데 사용되며 저부판까지는 뻗지 않는다. 절연링에 힘이 직접 가해지지 않도록 하기위해 저부판(11)의 가장자리 부분에는 대략 쇄기형 단면의 보상링(20)이 배치된다.The curved end 19 of the collar 17 is used to center radially and does not extend to the bottom plate. In order to prevent direct force from being applied to the insulating ring, a compensation ring 20 having a substantially wedge-shaped cross section is disposed at the edge of the bottom plate 11.

미리 제조된 부분, 예컨대 내화몰타르에 의해 서로 연결되고 상하층으로 느슨하게 배열된 내화벽 또는 주물 또는 야금물 절연재로서 사용될 수 있다. 이 점에서 저도전율 이외의 기본적인 것은 절연재가 압축응력을 견디어내도록 하는 것이다. 또한 실제적으로는 절연체일 필요는 없고 절연재의 도전율이 로의 수직축선 방향으로 저부접속부의 도전을 보다 적어도 10배 정도 작으면 충분하다.It can be used as a fireproof wall or casting or metallurgical insulation material which is connected to each other by prefabricated parts such as refractory mortar and loosely arranged in the upper and lower layers. In this respect, the basic thing other than the low conductivity is to make the insulation withstand the compressive stress. In addition, it is not necessary to actually be an insulator, and it is sufficient that the conductivity of the insulating material is at least 10 times smaller than the conductivity of the bottom connection portion in the direction of the vertical axis of the furnace.

제2도에서는 주조부를 갖는 상기 실시예가 다른 구조의 로덮개 또는 저부를 갖는 직류전기아아크로에 설치된 것을 도시하고 있다.FIG. 2 shows that the embodiment having a casting part is installed in a direct current electric arc having a furnace lid or a bottom of another structure.

원통형의 용기덮개(2)에 환형판(21)이 부착되어 있다.The annular plate 21 is attached to the cylindrical container cover 2.

이 환형판(21)의 내원주변에는 축선방향으로 뻗은 파이프편(22)이 용접되어 있다. 기능면에서 환형판(21)은 칼라(17)에 해당하고 파이프편(22)은 제1도에서 칼라(17)의 만곡단부(19)에 해당한다.A pipe piece 22 extending in the axial direction is welded to the inner circumferential periphery of the annular plate 21. In functional terms, the annular plate 21 corresponds to the collar 17 and the pipe piece 22 corresponds to the curved end 19 of the collar 17 in FIG. 1.

제1도와 유사하게, 저부판(11)의 가장자리부분에는 용접부착되는 보상링이 배치되며, 상기 보상링은 반경방향으로 뻗은 링(20a)과 축선방향으로 뻗은 파이프편(20b)을 갖고 있다. 파이프편(20b)은 링(20a)을 지나 밑으로 뻗어 있고 지지링(23)에 용접된다.Similarly to FIG. 1, a welding ring-attached compensation ring is arranged at the edge of the bottom plate 11, which has a ring 20a extending in the radial direction and a pipe piece 20b extending in the axial direction. The pipe piece 20b extends downward through the ring 20a and is welded to the support ring 23.

로의 제조 과정에 있어서, 로벽 라이닝을 설치하기전에 저부판(11)을 링(20a), 파이프편(20b) 및 지지링(23)과 함께 삽입하고 절연스페이서 (도시안됨)로 저부판(11)을 배향시켜 로덮개(2) 및 환형판(21)에 대해 일시적으로 고정시킨다. 그런 다음, 주조부(24), 예컨대 내화접착제를, 링(20a), 지지링(23), 및 파이프편(20b)이 상기 주조부(24)로 완전히 둘러싸이도록 용기덮개(2), 파이프편(22) 및 상부 근방의 부분 사이의 공간으로 주입한다. 이 이상의 로구조는 공지의 방식으로 제조된다.In the furnace manufacturing process, before installing the furnace wall lining, the bottom plate 11 is inserted together with the ring 20a, the pipe piece 20b, and the support ring 23 and the bottom plate 11 is insulated with an insulating spacer (not shown). Is temporarily fixed to the lid 2 and the annular plate 21. Then, the container cover 2, the pipe piece so that the casting part 24, for example, the refractory adhesive, the ring 20a, the support ring 23, and the pipe piece 20b are completely surrounded by the casting part 24. Inject into the space between the part 22 and the upper vicinity. More furnace structures are produced in a known manner.

본 발명의 수많은 변경과 변화가 상기 설명에 따라 가능함은 명백하다.It is apparent that numerous modifications and variations of the present invention are possible in accordance with the above description.

따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위의 범위내에서 명세서에 상세히 설명된 것과 다른 방법으로도 실행되어질 수 있다.Accordingly, the invention may be practiced otherwise than as specifically described in the specification within the scope of the appended claims.

Claims (7)

금속덮개(2)로 씌워지는 로용기(1), 음극으로서 접속된 1개 또는 그 이상의 전극(3), 및 1개 또는 그 이상의 저부 접촉부(7,8,11)를 구비하는 직류전기아아크로에 있어서, 로의 저부는 도전성 벽 또는 이와 동일하게 작용하는 다른 삽입체를 갖는 라이닝층(10)으로 이루어지며 상기 라이닝층은 저부판(11) 위에 놓여 그와 함께 양극으로서 접속된 상기 저부접촉부를 형성하며, 상기 저부접촉부는 절연재(18,24)에 의해 로용기(1)의 금속덮개(2)와 절연되며, 상기 저부판(11)은 기본적으로 용기저부를 형성하며, 로용기(1)의 금속덮개(2)의 내부로 돌출한 부재(17,21)위에 불량도체인 절연재(18,24)를 사이에 두고 중첩되게 놓여 그 위에서 지지되는 것을 특징으로 하는 직류전기아아크로.A direct current electric arc comprising a furnace vessel 1 covered by a metal cover 2, one or more electrodes 3 connected as a cathode, and one or more bottom contact portions 7, 8 and 11 The bottom of the furnace consists of a lining layer 10 having a conductive wall or other insert acting in the same manner, the lining layer being placed on the bottom plate 11 and therewith forming the bottom contact which is connected as an anode. The bottom contact portion is insulated from the metal cover 2 of the furnace container 1 by the insulating materials 18 and 24, and the bottom plate 11 basically forms a container bottom and the bottom of the furnace container 1. A direct current electric arc characterized in that it is placed on the members (17, 21) protruding into the metal cover (2) and overlapped with an insulating material (18, 24), which is a defective conductor, to be supported thereon. 제1항에 있어서, 내부로 돌출한 상기 부재(17)는 용기덮개(2)에 일체로 접속되는 것을 특징으로 하는 직류전기아아크로.2. The direct current arc according to claim 1, wherein said member (17) projecting inward is integrally connected to the container cover (2). 제1항에 있어서, 내부로 돌출한 상기 부재(17)는 하부의 덮개 단부에 견고히 접속되는 환형판인 것을 특징으로 하는 직류전기아아크로.2. The direct current arc according to claim 1, wherein said member (17) projecting inward is an annular plate which is firmly connected to a lower cover end. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 저부판(11)은 구면형태이고, 그 가장자리 부분에 보상링(20,20a)이 배치되는 것을 특징으로 하는 직류전기아아크로.4. The direct current arc according to claim 2 or 3, wherein the bottom plate (11) is spherical in shape and a compensation ring (20, 20a) is arranged at an edge portion thereof. 제1 내지 제3항중 어느한항에 있어서, 상기 절연재는, 내화몰타르에 의해 서로 접속되거나 층을 이루어 느슨하게 배열되는 개별블럭, 특히 내화벽 또는 클링커로 이루어짐을 특징으로 하는 직류전기아아크로.4. The direct current arc according to any one of claims 1 to 3, wherein the insulating material is composed of individual blocks, in particular fireproof walls or clinkers, which are loosely arranged in layers or connected to each other by refractory mortar. 제1항 내지 제3항중 어느한항에 있어서, 상기 절연재는 내화재의 주물 또는 야금물, 특히 내화접착제인것을 특징으로 하는 직류전기아아크로.The direct current arc according to one of the preceding claims, characterized in that the insulation is a casting or metallurgical material, in particular a fire resistant adhesive. 제1 내지 제3항중 어느한항에 있어서, 상기 절연재의 도전율은 로의 수직축선 방향으로 저부 접촉부(7,8,9)의 도전율보다 10배 이상 작은것을 특징으로 하는 직류전기아아크로.4. The direct current arc according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrical conductivity of the insulating material is at least 10 times smaller than the electrical conductivity of the bottom contact portions (7, 8, 9) in the direction of the vertical axis of the furnace.
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