TWI285679B - Graphite electrode for steelmaking - Google Patents

Description

1285679 五、發明說明（1) 之石墨電極有關’尤其有關於，一 之石墨電極一邊繼續工作之電弧爐 良。 【發明所屬之技術領域 本發明與製鋼爐用 邊冷卻突出於爐蓋上方 所使用之石墨電極之改 【先前技術】 電弧爐所使用之石墨電極，係透過電弧放電把原料熔 解者’因電弧所致之高溫而造成氧化、昇華現象，並因熔 潰侵#等使得電極前端部快速損耗，為了彌補損耗，乃由 爐外之上方依次連接石墨電極以便補給。 該情況下’電極溫度之上升，導致石墨電極外周面之 氧化消耗而增大電極消耗率，甚至造成作業中的折損事 故’因此’為了抑制電極外周面之氧化消耗，有人提案在 電弧爐爐蓋之上方把冷卻液喷灑在石墨電極的表面予以冷 卻（實公昭59-23 357號公報）。 又’上述在電弧爐爐蓋之上方將石墨電極之表面予以 冷卻的方法中，為了提高冷卻效果，亦有人提案在水平以 下-10 °以内之傾斜角以及水平以上+ 1〇。以内之傾斜角的 範圍内，呈喇Π八狀讓冷卻液逐漸擴展式地喷射在石墨電極 上（特開平9-92460號公報）。 · 【發明内容】 電弧爐所使用之人造石墨電極，其製造過程係原料焦 炭加黏合用瀝青予以混和、經押出成形、初次蜂成、瀝青

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1285679 五、發明說明（2) 浸滲、再燒成、石墨化、機械加工成既定之尺寸。石墨電 極’其石墨化愈完全愈可表現出良好的特性，不過，由於 石墨化愈完全電極表面之親水性愈低，一般，對於製鋼用 石墨電極，當喷灑冷卻液以冷卻石墨電極之表面時，在電 極表面冷卻液會被彈開而減少冷卻效果，無法充分庐 化防止效果。 又于乳 以相 墨電極而 造，作了 凹凸構造 本發 種電弧製 予以冷卻 效果、可 用以 邊冷卻液 當石墨 言，發 許多測 可獲得 明基於 鋼用石 ’一邊 抑制氧 達成上 噴灑在 續作業 了凹凸構造。 卻一邊繼 化且具 明者們 試與檢 親水性 上述發 墨電極 持續作 化消耗 述目的 突出於 ，其特 備使用 對其用 討，結 ，能夠 現而得 ’ 一邊 業，其 以提高 之本發 爐蓋上 徵在於 上良好特性 以獲得表面 果發現，把 提高冷卻效 以完成，其 將突出爐蓋 保水性大、 電極單位產 明電弧製鋼 方之石墨電 ，在該石墨 之電弧 親水性 電極之 果。 目的是 上方之 可得充 能。 用石墨 極的表 電極之 之電極構 表面作成 要提供一 石墨電極 分之冷卻 電極，一 面使其冷 表面形成 【實施方式] 本發明中，所謂凹凸構造，包括··在 電極之軸方向呈畫隹電極之表面，對 設螺旋狀之溝所平：：向設溝所構成之構造， 構成之構造 錯該等溝以形成凹凸狀所 轭以凹废加工所構成之構造等，所有可讓電

1185679 ---------------------- 1 五、發明說明（3) 極表面獲得保水性之凹凸構造。 上述凹凸構造當中，最好是，對喷灑於電極表面之冷 ‘ 卻液之流動方向呈直角方向或約略直角方向，以車床等機 械加工來進行溝加工以形成凹凸構造，如第1圖〜第2圖所 示，在石墨電極1之表面設螺旋狀溝2所構成之構造，以加 工之簡易性而言最為實用。凹凸構造可遍設於全部電極表 面，亦可設於電極把持部以外的表面。 該情況下螺旋溝2之螺旋角/5以介於45。至90。之間 為佳，凹凸之間隔（p i t ch) p則以〇 · 2〜1 0 mm為佳。螺旋角 小於45。則保水效果小。P小於〇· 2_則保水效果不充分， 超過1 0 mm，會產生無法確實把持電極的問題，對v字溝（第翻 1圖〜第2圖的溝）而言其深度大起來使得電極之有效強度 降低。 凹凸構造之 最好是0. 3〜2mm 電極之有效強度 極表面時，凹凸 小選擇其上限值 易生折損，以及 藉由在電極 出而灑在電極表 述而起作用，以 (1 )電極表面之 易於均勻擴散在 犬起南度（高低差）h 。h小於〇· 2mm時保水 降低而易於折損。凹 之間隔、突起高度之 ’以免產生諸如因電 無法確實把持電極等 表面形成凹凸構造， 面的冷卻液，當流下 提南電極之冷卻效率 凹凸構造減緩流下速 電極表面，膜厚增加 ，以U Z〜 效果小， 凸構造遍 上限，宜 極之有效 問題。 自喷霧器 電極表面 〇 度，使得 使得保水 大於5mm則 設於所有電 按電極之大 強度降低而 或喷淋器喷 時，如下所 冷卻液的膜 效果變大，

I28567Q _______ · 五、發明說明（4) 冷卻效果得以改善。 (2) 增加電極之表面積，亦即增加對冷卻液之傳熱面積。 (3) 擴大穩定沸騰之面積’蒸發熱帶來除熱效果。 此外，因凹凸構造為冷卻液帶來攪拌作用，應有提高 自電極表面至冷卻液膜之表面的熱傳導係數的效果。 冷卻液一般而言使用水（工業用水）。水添加介面活性 劑可提高對電極表面的保水效果。預先把介面活性劑塗敷 於電極表面亦可增大保水效果。水以外，亦可適用氧化防 止劑之水溶液等。 以下’對照未設凹凸構造而有習知平滑表面之石墨電 ‘ 極（比較例），以說明本發明之實施例，唯該實施例係顯示_卜 本發明之一實施形態者，本發明並不受限於該實施例·。， 實施例、比較例： 直徑4吋、長350mm之石墨電極的表面， 件施作螺旋溝加工，把p形士嫂#— 伙衣i所不條 利用測…I從之：凸構造的電極， 表面以4L/分之水噴射日：„'所 '置之冷卻水喷嘴對電極 # ®、8I| h。。 1噴灑冷卻水，讓冷卻水流下電極 表面’用測力益测定電極增加之重量 卜電極 (水保持量=嘖灃、人，、 K付水保持1 _ 、々部水、讓其流下後的電極重量s久/、 水噴灑前的電極重量）。 电往置里冷部

1285679_ 1Γ 試 例 No -----— — 螺旋溝 溝形狀 姨角度 αβ 溝間隔 pmm 溝深度 hmm 螺旋角度 Ρ· 螺旋支數 保水量 1¾ 貴 1 V字溝 〇η 施 2 V字溝 〇π 0 .5 0.25 89.9 1 0.055 例 3 V字溝 〇π 1 .0 0.50 89.8 1 0.075 4 V字溝 On 2 .0 1.00 89.6 1 0.101 5 V字溝 60 4 .0 2.00 89.2 1 0.150 6 第3圈V字溝 6η 2 .0 1.75 89.6 1 0.129 7 第4园V字溝 fin 2 .0 0.70 89.6 1 0.094 8 V字溝 'JU 9η 2 .0 0-70 89.6 1 0.086 9 V字溝 9〇 5 .0 1.00 89.0 1 0.085 10 V字溝 90 5 C .0 1.00 80.0 10 0.085 11 V字溝 90 Ο tr .0 1.00 70.0 21 0.082 12 V字溝 C .0 1.00 60.0 32 0.078 _比較例 5 .0 1.00 45.0 57 0.060 ----表面平滑加工 0.045 五、發明說明（5) 表1 第5圖，突起高度（溝、、I ’水供給量與水保持量之關係示於 圖。 π又/味度h)與水保持量之關係示於第6 如第5圖所示，已 1 · Omm以上者，比起未^成螺旋溝之實施例中，溝間隔p為 其水保持量大，尤其b形成螺旋溝之表面平滑的比較例，

No. 3、4及5可看出[隔為2. 0mm以上之測試例 艮好的保水效果。 又如第6圖所示，p形 成螺旋溝之表面平滑的比較成『、旋溝之實施例’比起未形 深度為0.8_以上之測試例量增大’尤其是溝 果溝冰度為i. 75隨以上測試例^.4及5其保水效果大為

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2122-6011-PF(Nl).ptd 第9頁 1285679 圖式簡單說明 第1圖係顯示本發明石墨電極之實施例的部分簡式正 面圖； 第2圖係第1圖A部之放大圖； 第3圖係顯示凹凸構造之其他實施例； 第4圖係顯示凹凸構造之更其他實施例； 第5圖係顯示關於本發明之電極其水供給量與水保持 量之關係；以及 第6圖係顯示關於本發明之電極其凹凸構造之突起高 度與水保持量之關係。 符號說明 1 ^石墨電極， 2〜螺旋溝； a〜溝角度； /3〜螺旋角度； h〜溝深度； p〜溝間隔。

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Claims (1)

12856論…改..fH__ 六、申誚%利範菌一」 1. 一種電弧製鋼用石墨電極，一邊對突出於爐蓋上方 之石墨電極的表面喷灑冷卻液使之冷卻，一邊持續進行操 作， 其特徵在於· 於該石墨電極之表面形成有凹凸構造。 2. 如申請專利範圍第1項之電弧製鋼用石墨電極，其 中，前述凹凸構造為螺旋狀溝。 3. 如申請專利範圍第1項之電弧製鋼用石墨電極，其 中，前述凹凸構造為螺旋狀溝，且該螺旋狀溝具備如下型 態：螺旋角冷介於45 °至90 °之間；溝間隔p為0· 2〜 10mm ;溝深度h為0.2〜5mm 〇

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