SE189682C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: J Men, J Einerkjaer och K Foyn Prioritet begard frail den ma) 1959 (Norge) Foreliggande uppfinning hanfor sig till elektrodhallare for elektriska smaltugnar, som dro utrustade med sjalybrannande, kontinuerliga elektroder. Dessa elektroder brannas som bekant undan f8r undan i den ugn, dar de anvandas, och varje elektrod kommer ador att besta av en undre fardigbrand del och en ovre obrand del, dar den raa elektroclmassan Sr mer eller mindre flytande. Gransen mellan dessa partier, brannzonen, ar forhallandevis skarp och kan Mitt faststallas genom att man sticker en tunn stalstang genom den varma, raa massan tills den stoter mot den harda fardigbranda delen.

StrOmtillforseln till sadana elektroder sker vanligen genom vattenkylda kontaktbackar, som pressas mot elektroden, exempelvis med hjalp av en utvandig klamring, vars tryck mot backarna regleras pa kant att.

I allmanhet kommer brannzonen att ligga I nedersta delen av elektrodhallaren, sa att elektroden blir fardigbrand i hallarens underkant. Brannzonens lage i elektroden Sr starkt beroende av fOregaende belastningsforhallande och elektrodsankningar. Utmed elektrodens periferi kommer den emellertid vanligen ej att stiga hogre an. till hallarens underkant pa. grund av den starka kylverkan fran den vattenkylda Eallaren. Under hallaren erhaller elektroden stromvarme och Sr dessutom utsatt Mr stark varmepaverkan pa grund av flammor i ugnen, och man far darfor mycket stora temperaturgradienter i elektroden i overgangen vid hallarens underkant, vilket kan medfora att sprickor bildas, som i sin tur kunna leda till brott pa elektroden.

Under branningen kommer elektroden att krympa en del, och detta leder till att man far dalig mekanisk och elektrisk kontakt mellan mantelhylsan och den brAnda elektro- Dupl. kl. 21 h: 21/0 den i zonen omedelbart under backarna, dar den mekaniska pakanningen ar storst och stromtatheten stor. Dalig mekanisk kontakt mellan elektrod och mantel innebar aven mindre saker upphangning av elektroden.

Av dessa skal maste man f8rse elektrodmanteln med invandiga ribbor fOr sdkring av elektrodupphangningen. Dessa tjana samtidigt till fOrstyvning av elektroden och tiverforing av strOm till elektrodens hire. Ribborna utforas vanligen av jarnplat. Med de hOga ternperaturer, som rada i smaltugnen, komma ribborna att smaltas bort och de efterlamna da sprickor i den branda elektroden. Dessa sprickor aro, sarskilt i elektrodens nedre del, utsatta for oxidering, sa att elektroden tares kraftigt i detta omrade. Detta tarande kan leda till att mindre bitar lOssprangas Iran elektroden eller till helt utbildat elektrodbrott, vilket i hog grad okar elektrodforbrukningen.

PA grund av de ovan beskrivna olagenheterna dr det av stor vikt att fa. brannzonen sa mycket hOjd, att den alltid befinner sig innanfor hallaren aven efter maximal sank-fling eller nedslappning av elektroden. Detta uppnas enklast genom h8jning av temperaturen I hallaromradet. En sadan hojning av brannzonen kommer vid vanligt hallarutfOrande emellertid aven att medfora vissa olagenheter, i synnerhet i form av dalig elektrisk kontakt mellan backar och mantel. Detta beror pa. att den branda massan ej langre Sr plastisk, sa att elektroden formar sig efter backarna, vilket dr fallet nar brannzonen ligger i hallarens underkant. Vidare komma overgangsmotstanden mellan backar och mantel att stiga pa grund av oxidering och gl8dskalsbildning, som hero pa de hOgre temperaturerna.

Flera metoder ha foreslagits for hojning av brannzonen. Enligt ett kant forfarande 2— — h5jes temperaturen i hallaromradet genom att man minskar den vattenkylda kontaktytan mellan elektrod och hallare pa sidant sfitt, att mindre varme bortf5res genom kylvattnet till hfillaren. Denna reducerade kontaktyta uppnas genom att hallarens elektriska kontaktyta antingen utgores av vertikala remsor av valledande material eller genom att man forser en del av hallarens kontaktyta- mot elektroden med en. isolerande belaggning, medan resten av kontaktytan, foretradesvis den nedre delen, utgores av ledande material.

Man har aven foreslagit anvandning av tva.- delade hallare, bestaende av tva satser backar, som aro anbragta over varandra, varvid den iivre backsatsen ombesorjer stromtillforseln till elektroden, medan den- undre satsen ombesorjer upphangningen. Den undre backsatsen omgriper da elektrodens fardigbranda del. Genom detta f8rfarande reduceras kylningen av hada hallardelarna till ett mini-Mum, sa att hada backsatserna arbeta vid rodvarme. Da elektrodbranningen forsiggar vid temperaturer pa eirka 420°C, kan man genom att halla hada backSatserna under rod-Tarim fa brannzonen h8jd helt upp i oversta backsatsen. Genom detta forfarande, vilket forutsatter elektroder utan mantel eller elektroder med ometallisk mantel, gar man emellertid miste om den fordelen, att elektrodmassan fir mjuk och plastisk i hallaren, sa. att elektroden kan forma sig efter hfillaren och sakra god mekanisk och elektrisk kontakt. Yidare kan forfarandet lcke anvandas vid elektroder med metalliska inantlar, enar kontaktforhallandena bli alltfor daliga pa grun.d av oxiderings- och glodskalbildning pa manteln.

Ett av skalen till denim efterstravade hOj fling av brdnnzonen ãr att man hittills trott del vara nodvandigt att ha storsta mojliga del av den fardigbranda elektroden innanf5r hallaren med hansyn till stromoverforingen till elektroden. Vi ha emellertid genom farsok och berakningar visat, aft en metallisk mantel av normal tjocklek gott och val kan fora hela str5mmen, dvs. man kan tillfOra hela strOmmen i det omrade, dar massan ar plastisk och obrand, och dar man fdljaktligen uppnar utnaarkt kontakt mellan backar och mantel.

Enligt uppfinningen an.vandes en tvadelad hallare, dar den nedre backsatsen, som omgriper elektrodetis harda, ffirdigbranda del ombesorjer upphangningen, medan strommen tillfores genom en iivre backsats, som är sa kraftigt kyld, att elektrodmassan innanf Or hailer sig °brand och plastisk, sa. att elektroden formar sig efter backarna, samtidigt som en utmarkt elektrisk kontakt erhfilles. Den undre backsatsen kan vara vattenkyld, men fir samtidigt flirsedd med varnieisolatiou mot elektroden. Den kan emellertid aven vara okyld, sO. att den sjalv blir sa varm, att den. icke avkyler elektroden. Brannzonen kommer att intaga ett lage mellan den undre varma backsatsen och den ovre kalla backsatsen. Dess lage kan kontrolleras genom att variera varmeisolationen i den undre backsatsen eller genom att variera avstanden mellan backsatserna.

Eventuellt kan isolationssldktet i hallarens undre backsats skyddas mot slitage med hjalp av en platta av varmebestandigt stal. Genom att utfora dessa plattor av kromnickelstal uppnar man samtidigt, att det oxidskikt, som _ ar karakteristiskt fOr detta material, hindrar strOmgenomgang till den. undre backsatsen. Man kan aven anvanda ett sarskilt isolationsskikt, sa att stramOvergangen frail elektroden till den undre backsatsen blir minimal. Eventuellt kan isolations skiktet skyddas mot kondensation av fOrangat bindemedel genom att det omgives med en tat, tunn platkapa. De tjocka stfilplattorna och den inkapslade isolationen kunna aven hopbyggas till utbytbara enheter.

Uppfinningen beskrives narmare nedan under hanvisning till den bifogade ritningen.

I den enda, schematiska figuren betecknar 1 elektroden och. 2 den metalliska mantel, som omger elektroden. Med 3 betecknas den. ovre satsen backar, som är omgiven av en. vattenkyld klamring 4. ,Strommen kan tillfOras backarna med hjalp av vattenkylda b5jliga kopparledningar, sfisom antydes vid 5. Pa den undre backsatsen är en platta 6 av varmebestandigt stal anbragt, som anligger mot manteln, medan 7 betecknar det varmeisolerande material, som är anbragt mellan plattan och klamringen 8. Upphangningen far den understa bfirande backsatsen är antydd vid 9.

Genom anvandning av den beskrivna hallartypen uppnar man a-ven att genom vanlig sankning av elektroden alltid en fast brand massa erhalles innanfiir den undre backsatsen och de stora temperaturgradienter, som fOrorsaka sprickbildningar, undvikas. Harigenom elimineras risken f5r brott praktiskt taget, vilket i full skala utforda prov bekrafta, och branningsfOrhallandena bli mycket konstanta.

Den olming i mekanisk hallfasthet, soni erhalles genom elektrodhallaren enligt uppfinningen, medfor att det system av invandiga ribbor, som.hittilIs anvants, kan forenklas avsevart eller helt slopas. Som namnt medfora de spalter, viLka ribborna efterlamna vid avsmaltning, stor avbranning pa elektroden, och praktiska forsok ha visat, att man genom ett forenklat ribbsystem kan uppna en be-sparing i elektrodfarbrukningen pa upp till 30 %. Eventuellt ktmna ribborna ersattas med invandiga klackar eller vartor, som aro pressade i sjalva manteln.

FOr att forhindra att brannzonen hojes alit- — —3 far Mgt, kan man sarja for att isolationen blir samre i den ovre delen av den undre backsatsen an i dennas nedre del, A. att en viss varmeavledning sker i backsatsens Owe del.

Vid hallarsystem enligt uppfinningen kan aven den ovre backsatsen anvandas som stoppring vid sankning av elektroden i fOrhallande till hallaren.

Claims (7)

Patentan s pr ak:

1. Elektrodhallare for sjalvbrannande elektroder, varvid hallaren bestar av tva satser bacltar, vilka aro anbragta Over varandra pa ett visst avstand, och varvid strommen till-fares elektroden (1) med hjalp av den ovre backsatsen (3), medan den undre backsatsen omhesorjer upphangningen, kannetecknad av att den byre backsatsen är sã starkt vattenkyld, att elektrodmassan innanfor denna sats forblir rã och plastisk, sá att elektroden i detta omrade formar sig efter backsatsen och armed sakerstaller god elektrisk och mekanisk kontakt mellan elektrod och hallare, medan hallarens undre backsats är okyld eller termiskt isolerad fran elektroden, sá att innanfor denna backsats tillrackligt hoga ternperaturer uppnas for att elektroden skall bli fast och fardigbrand.

2. Elektrodhallare enligt patentanspraket 1, kanneteeknad air att den undre, barande backsatsen ar forsedd med ett elektriskt isolerande skikt (7), sa att stromovergangen Iran elektroden till denna backsats blir minimal.

3. Elektrodhallare enligt patentanspraken 1 och 2, kannetecknad av att i den undre backsatsen mellan det isolerande skiktet och elektrodmanteln klamplattor (6) av ett varmefast material aro anordnade.

4. Elektrodhallare enligt patentanspraket 3, kannetecknad av att klamplattorna (6) aro utfOrda i ett material, vars yta är oxiderad, varigenom oxidbelaggningen kommer att verka elektriskt isolerande och reducera stromovergangen Fran elektroden till undre backsatsen till ett minimum.

5. Elektrodhallare enligt patentanspraken 1 och 2, kannetecknad av att varmeisolationen mellan elektroden och den undre backsatsen ar innesluten i en kapa av metalliskt material.

6. Elektrodhallare enligt patentanspraken 3 och 5, kannetecknad av att en klamplatta (6) och det varmeisolerande skiktet (7) mellan denna och den utvandiga klamringen (8) i hallarens undre backsats aro hopbyggda i sektioner till utbytbara enheter.

7. Elektrodhallare enligt patentanspraket 1 eller 3, kannetecknad av att isolationen i den Ovre delen av den undre backsatsen är samre an i den undre delen av denna backsats, sâ att en del varme bortledes fran Owe delen av denna backsats. Anforda publikationer: Patentskrifter freuz Tyskland 953 995.