KR960014018B1 - 직류 아아크로용 음극 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

직류 아아크로용 음극

제1도는 본 발명의 제1구체예에 의한 직류 아아크로의 도형식 단면도이고,

제2도는 편심 바닥출탕구를 가진 직류 아아크로의 제2구체예의 도형식 단면도이고,

제3도는 위로부터 본 제2도에 의한 노의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,8 : 도체 2,11 : 음극

3,4,9 : 도전성 라이닝 6,10 : 멜트

7,12 : 절연 내화재 라이닝 13 : 출탕구

본 발명은 특허 청구의 범위 제1항의 전제부에 의한 직류 아아크로용 양극(anode)에 관한 것이다.

EP422406호는 직류 아아크로의 양극을 개시하고 있는데, 멜트를 수납하는 노의 부위에는 도전성 내화라이닝이 배치되어 있고 그 부위의 외면상에는 환형 또는 원통형 도체가 도적적으로 부착되어 있다.

바람직하게는 구리링인 도체이외에 양극은 상이한 특성의 재료로 된 수개의 층을 갖고 있다. 멜트와 직접 접촉하는 층은 도전성 내화재료로 형성되어 있고 멜트와 접촉하게 되지 않는 부위는 예컨대 탄소-마그네사이트로 되어 있으며, 라이닝은 탄소-마그네사이트보다 훨신 전도성이 양호한 탁소 벽돌로 만들어져 있다.

전체층의 구조 및 노를 둘러싸는 도체의 구조는 회전 대칭이며, 따라서, 반경방향으로 비교적 균일한 전류장이 형성된다. 그 결과로 생기는 자장으로 아아크는 중심위치에 유지된다.

직류 아아크로에 대한 이런 양극구조로 인하여 용융물의 온도 분포의 균일성이 보장되지만, 노용기 외부에 위치하는, 예컨대 공급 또는 누출 케이블의 설치로 야기된 자장(자기장)이, 상기 대칭성을 교란시켜 아아크를 바람직하지 않은 방식으로 편향시키지 않아야 그것이 가능하다. 그위에 예컨대 바닥 출탕노의 경우에 요구되는바 계획된 방식으로 용융물의 어떤 특정 부위를 보다 강하게 가열하는 것도 가능하지 않다. 또한 용탕내에 있어 원하는 방식으로 용융물의 이동(흐름)에 영향을 주는 것도 가능하지 않다.

DE-OS 40 35 223호로부터는, 노바닥에 위치한 전류운반 도체에 의해 추가 자장을 발생시킴으로써 노용기 외부에 위치한 자장에 기인하는 아아크 편향을 보정하는 것이 알려져 있다.

DE-OS 34 23 677호는 양극 작용을 하는 바닥 전극을 대칭적으로 설계하는 것에 대해 특별한 중요성이 주어진 직류 아아크로를 개시하고 있다. 이 노에서는 정류기로부터 바닥전극으로의 전력공급구조가 대칭으로 배치되어 있다. 이 배치는, 자장 형성에 영향을 주어 그 대칭성에 악 영향을 끼치고 그리하여 아아크의 편향을 초래하는 것을 방지하기 위해, 선택되었다.

상기 두 공보에 기재되어 있는 해결법은 모두 상당한 전기장치 비용을 요구하기 때문에 큰 결점이 되고 있다.

본 발명의 목적은 적은 비용으로 용탕의 특정부위를 위로 하는 대로 가열할 수 있고 용융물(멜트)내에 있어 확연하게 세밀한 이동을 일으킬 수 있고 그러면서도 큰 자장이 아아크에 바람직하지 않게 어떤 영향을 미치는 것을 보정(보상)하는데 있다.

이 목적은 특허 청구의 범위 제1항의 특정부에 주어진 특정에 의해 달성될 수 있다. 본 발명에 의한 양극의 유리한 추가 양태는 특허 청구의 종속항으로부터 얻어질 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 양극의 진도성 라이닝 및/또는 도체의 전기적 특성을 원주를 따라 변화시킴으로써, 전류 분포, 따라서 자장의 형성에 계획하는 대로 영향을 미칠 수 있다. 편심 바닥출탕의 경우에는, 음극축에 대해 출탕구의 반대쪽에 위치한 영여이 보다 낮은 전기저항 따라서 보다 높은 전류흐름을 갖고 그에 따라 음극으로부터 시작하는 아아크 대역이 상기 출탕구 방향으로 편향되어 멜트가 다른 영역보다 이 영역에서 보다 더 가열되게 하면 특히 유리할 것이다. 아아크가 음극축 방향으로 진행해야 할 것인데도 대칭 양극배열로 인한 외부 자장에 의해 이 방향으로부터 벗어나게 되는 경우, 양극을 적당히 비대칭으로 배치함으로써 상기 자장이 아아크에 미치는 영향을 상쇄시킬 수 있을 것이다. 따라서 아아크는 중심부에서 음극축으로 진행할 수도 있고 또는 원하는 대로 음극축에 대해 편향될 수도 있다. 용탕내에서 소망하는 흐름 이동이 발생되어 어느 정도 탕이 교반되도록 전체적인 음극의 전류장을 형성시키는 것도 또한 가능하다.

본 발명에 의힌 양극은 몇가지 방법으로 구성될 수 있다. 먼저 전류장이 소망하는 방식으로 형성되고 아아크가 예컨대 출탕구쪽으로 편향되게 하는 양극의 단면 또는 전도도를 얻을 수 있다. 두번째는 양극을 원주 방향으로, 전기적으로 직접 상호 연결되지 않은 몇개의 세그멘트로 분할시키는 것이다. 그리고 이 세그멘트들을 노 둘레에 걸쳐 비대칭적으로 또는 어떤 소망하는 방식으로 분포시킨다. 따라서 여러가지 이유를 해소하기 위해 편심적으로 위치되는 출탕구 또는 냉각구역이 있는 쪽에 있어 세그멘트들 사이에 큰 간극을 두는 것은 아아크를 그쪽으로 편향시키기에 적합하다. 노의 내부에 위치되는, 도전 재료로 된 양극의 부분들은, 소망하는 효과를 얻기 위해 여러 방법으로 조합될 수 있다.

그래서, 사용재료를 변경시키는 것 예컨대 탄소-마그네사이트의 사용시에는 탄소 비율을 증가 또는 감소시키는 것이 가능하다.

따라서, 음극축에 대해, 소망하는 아아크 편향쪽의 반대쪽에 위치하는 도전성 내화라이닝의 벽돌은 편향쪽의 벽돌보다 더 높은 탄소 비율을 갖게 한다. 탄소 비율이 높은 벽돌을 사용하는 대신에 멜트와 직접 접촉하지 않는 라이닝 부분을 흑연 벽돌로 형성하는 것도 또한 가능하다. 이 경우 상기 라이닝 부분의 높이를 다르게 함으로써 전류장에 추가로 영향을 주는 것도 가능하다. 계획된 방식으로 멜트의 이동(흐름)에 영향을 주기 위해, 양극의 인접 영역이 다른 영역과 상이한 전기저항을 가져 전류세기의 차이로 이동에 영향을 받게 할 수 있다. 비 한정적인 구체예 및 첨부도면에 관해 이하 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도에 의한 아아크로는, 양극의 일부를 이루는 환상의 구리도체(1)를 갖고 있다. 수직으로 뻗쳐있고 이 방향으로 조정가능한 음극(2)이 벨트(6)의 상부 중앙부에 위치해 있다. 바람직하게는 강으로 된 바닥부위에는 내화절연성 라이닝(7)이 있다. 흑연 벽돌도 형성된 라이닝의 환상부(3)가 도체(1)와 전기적으로 직접 연결되어 그 도체에 설치되어 있다. 흑연 벽돌로 된 이 환상부(3)에는 도전성 내화재로 형성된 추가의 라이닝(4)가 연결되어 있다. 이들 두 부분은 서로 연결되어 있다. 도전성 내화재로 만들어진 라이닝 부위(4)도 또한 환상이고 바람직하게는 탄소-마그네사이트 벽돌로 만들어진다.

멜트(6)와 직접 접촉하는 노의 중앙부위에는 매설물(5)이 있다. 단일체(모놀리스) 매설물(5)로 되어 있는 노 중앙부의 방향으로 도전성 내화라이닝(4)이 톱니로 구성되어 있음으로써, 이들 두 부위가 긴밀히 연결된다.

아아크로의 작동중에 있어서는, 음극(2)과 멜트(6) 사이에 아아크가 발생되고 이 아아크는 예컨대 음극축의 방향으로 진입해야 할 것이지만 외부 자장에 의해 거기서부터 편향된다. 이 편향을 보정하기 위해, 양극은, 그 전기 특성이 둘레방향으로 변하도록 즉 양극으로 흐르는 전류가 둘레 따라 다른 전류세기를 갖도록 구성되어 있고, 이로 인해 음극축에 대해 전류분포가 비대칭으로 된다. 이 비대칭으로 인해, 아아크는, 음극축에 대하여, 양극에 흐르는 전류가 가장 큰 전류세기를 갖는 쪽의 반대쪽으로 편향하게 된다.

그래서, 아아크가 다시 음극축의 방향으로 진입하도록 존재하는 아아크 편향을 보정할 수 있다.

그위에, 전류분포를 비대칭화시킴으로써 아아크가 임의의 방향으로 편향되게할 수 있으며 외부 자장에 의한 어떤 편향도 고려하여 보정할 수 있다.

제1도에 의한 아아크로의 경우, 도체(1) 및/또는 흑연 벽돌의 라이닝(3) 및/또는 도전성 내화재의 라이닝(4)의 저항치를 둘레방향을 다르게 함으로써 비대칭 전류분포를 얻을 수 있다.

제2도 및 제3도에 의한 아아크로는 구리도체(8) 및 도전성 내화재 라이닝(9)으로 형성된 양극을 갖고 있고, 그 내화재 라이닝은 흑연벽돌(제2도에 표시암됨)에 의해 한편으로는 도체(8)에 또한 다른 한편으로는 멜트(10) 및 도전성 내화재 라이닝(12)에 전기적으로 연결되어 있다. 표시되지는 않은 방법으로 폐쇄될 수 있고 음극축에 일치하는 노의 수직축에 대해 편심적으로 배치된 바닥 출탕구(13)에 의해, 멜트(10)는 적당한 시간간격으로 배출될 수 있다.

출탕구(13)를 편심 배치시켰기 때문에 아아크(14)를 출탕구쪽으로 편향시키기에 적당하다. 출탕구(13)가 위치한쪽에 있어 도전성 내화재의 라이닝(9)이 음극축을 기준하여 반대편 아아크로쪽보다 훨씬 높은 전기저항을 갖도록 전류장의 형성에 영향을 줌으로써 그런 편향을 얻을 수 있다.

따라서 편향된 아아크(14)(아아크대역)는 다른 영역보다 출탕구(13)의 인근에 있어서 멜트(10)를 더욱더 가열시키며 이로 인해 출탕조건은 유리해진다. 이 노의 경우, 출탕구(13) 반대쪽에 있어서 도체(8)가 흑연벽돌에 의해 출탕구(13)가 위치한쪽 보다 도전성 내화재의 라이닝(9)과 훨씬 더 큰 접촉면적을 갖게 함으로써, 전류장 형성에 추가 영향을 줄 수 있다. 도체(8)를 수개의 원주방향 연속 세그멘트형으로 형성하고 출탕구(13)에 가까운 영역에서는 간극이 보다 크도록 그 세그멘트들을 배치시키는 것이 유리하다. 위에서 본 직류 아아크로의 단면도인 제3도로부터, 양극의 세그멘트들 따라서 그 전도도가 음극(11)의 축에 대해 비대칭적이고 그 결과로 아아크의 아아크 대역(14)이 음극(11)의 수직축에 대해 출탕구(13)쪽으로 편향하도록 전류장이 영향을 받는 것을 알 수 있다. 이해를 돕기 위해(전류)장의 형성이 보다 명확하도록 유선(15)이 상이한 간극으로 표시되어 있다(제3도). 그리하여 양극의 구조에 의하여 아아크(14)를 아주 출탕구(13)의 방향으로 편향되게 하고 그리하여 멜트(10)가 출탕구 주위 영역에 있어 특히 심하게 가열되어 멜트(10)의 신뢰성 있는 출탕이 보장되게 할 수가 있다.

Claims (7)

1. 멜트를 수납하는 노 영역의 적어도 일부에는 그 내측으로, 외측에 위치한 환상구리 도체에 전기적으로 연결된 도전성 내화라이닝이 배치되어 있으며, 음극은 멜트 위에 수직으로 배치되어 있는 직류 아아크로용 양극에 있어서, 도전성 라이닝(3,4;9)은, 전기 저항이 편심적으로 배치된 출탕구(13)의 반대편 노쪽에서 보다 낮도록, 음극(2,11)의 수직측에 대해 원주방향으로 변하는 전기 특성치를 갖는 것을 특징으로 하는 직률 아아크로용 양극.
2. 제1항에 있어서, 도체(1,8)는, 도전성 라이닝(3,4;9)에 대한 도전성 접촉 표면적이 상이한 원주방향 연속 세그멘트들로 되어 있으며, 세그멘트들 사이의 간극은 원주방향으로 상이하게 구성되는 것을 특징으로 하는 양극.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 내화라이닝 (3,4)은 음극(2)의 축까지 반경방향으로 전기 전도도가 상이한 재료로 만들어져 있는 것을 특징으로 하는 양극.
4. 제1항에 있어서, 도전성 노 라이닝(4;9)의 재료는 상이한 탄소 비율을 가진 탄소-마그네사이트인 것을 특징으로 하는 양극.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 멜트(6)와 직접 접촉하지 않는 도전성 내화라이닝의 영역은 흑연 벽돌(3)로 배열되어 있고, 흑연 벽돌들(3) 사이에는 다른 도전성 또는 비도전성의 재료로 충전된 간극들이 원주방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 양극.
6. 제1항에 있어서, 전기 저항이 노 둘레에 걸쳐 구역적으로 상이한 것을 특징으로 하는 양극.
7. 제1항 또는 제6항에 있어서, 원주방향으로 단편적으로 분할된 도체(8)는 출탕구에 가장 가까운 영역에서는 중단되어 있는 것을 특징으로 하는 양극.