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EP0167475B1 - Gleichstrom-Lichtbogen-Heizvorrichtung - Google Patents

Gleichstrom-Lichtbogen-Heizvorrichtung Download PDF

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Publication number
EP0167475B1
EP0167475B1 EP85730024A EP85730024A EP0167475B1 EP 0167475 B1 EP0167475 B1 EP 0167475B1 EP 85730024 A EP85730024 A EP 85730024A EP 85730024 A EP85730024 A EP 85730024A EP 0167475 B1 EP0167475 B1 EP 0167475B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating device
electrode
metal electrode
vessel
adjustable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP85730024A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0167475A1 (de
Inventor
Friedrich Dr. Ing. Nordmeyer
Eckard Schunk
Frank Winter
C. L. Jackson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Publication of EP0167475A1 publication Critical patent/EP0167475A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0167475B1 publication Critical patent/EP0167475B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00—Heating by electric discharge
    • H05B7/02—Details
    • H05B7/06—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00—Heating by electric discharge
    • H05B7/02—Details
    • H05B7/10—Mountings, supports, terminals or arrangements for feeding or guiding electrodes

Definitions

  • the invention relates to a heating device according to the preamble of claim 1, as known from DE-A-2 355 168.
  • a graphite electrode is usually connected as the cathode, while the contact electrodes work as anodes, such as. B. from DE-A-2 355 168 or from FR-A-2 197 988 known.
  • a ladle furnace for direct current which has an arc electrode working as a cathode.
  • Contact blocks made of a metal are provided in the region of the pan vessel near the bottom.
  • the contact blocks are provided with refractory stones with conductive inserts on the side facing the middle of the pan axis.
  • This device with laterally connected contact electrodes should achieve the advantage that the floor remains free for floor tapping holes.
  • this device has the disadvantage that the renewal work is very difficult and expensive when the contact blocks which are firmly connected to the vessel are used or damaged.
  • the object of the invention is to provide a direct-current arc heating device of the type mentioned, the contact electrodes of which can be moved in the vertical and horizontal directions, so that the repair or renewal work on the electrodes can be carried out much more easily than hitherto.
  • the invention is intended to enable the electrodes to be used for different interchangeable vessels.
  • the contact electrode and the graph i teiek- trode can be easily inserted and removed from the vessel for another exchange vessel. The process of the metallurgical process can thus be accelerated without increasing costs.
  • the greatest thermal stress on the contact electrode arises at its contact surfaces with the liquid weld pool.
  • the electrode according to the invention can therefore be provided with thermal protection in its lower region which is in contact with the slag.
  • the radiation exposure of the refractory material is significantly reduced by the arrangement of the electrodes according to the invention. Operating costs are reduced due to smaller electrode consumption.
  • the device is also suitable for vacuum processes and processes with protective gas cover.
  • the graphite electrode 2 is clamped in a repositioning device 5, while the tracking device for the contact electrode 3 is designated 6.
  • the z. B. from DE-PS-2 125 773 are known, it is common designs.
  • the support arm 4 is firmly connected to a position-controlled guide column 7 and thus, together with both electrodes, can be adjusted in height by means of the hydraulic cylinder 8.
  • both electrodes can be raised and removed from the vessel.
  • the graphite electrode 2 is controlled so that the arc is maintained.
  • the contact electrode 3 is immersed in the melt 10.
  • the tracking device 6 ensures that sufficient contact with the melt 10 is ensured.
  • the slag layer is designated by 11.
  • the contact electrode 3 has axial bores 12 which permit intensive cooling (for example by cooling gases, such as argon) of the electrode.
  • the heater can be operated both stationary and on a ladle trolley.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie aus der DE-A-2 355 168 bekannt.
  • Bei Öfen dieser Art ist üblicherweise eine Graphitelektrode als Kathode geschaltet, während die Kontaktelektroden als Anoden arbeiten, wie z. B. aus DE-A-2 355 168 oder aus der FR-A-2 197 988 bekannt.
  • Aus der DE-A1 -3 107 454 ist ein Pfannenofen für Gleichstrom bekannt, der eine als Kathode arbeitende Lichtbogenelektrode aufweist. In dem bodennahen Bereich des Pfannengefäßes sind Kontaktblöcke aus einem Metall vorgesehen. Die Kontaktblöcke sind an der der Pfannenachsenmitte zugewandten Seite mit feuerfesten Steinen mit leitenden Einlagen versehen.
  • Durch diese Vorrichtung mit seitlich angeschlossenen Kontaktelektroden sollte der Vorteil erreicht werden, daß der Boden für Bodenabstichlöcher freibleibt. Diese Vorrichtung ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß bei Verbrauch oder Beschädigung der mit dem Gefäß fest verbundenen Kontaktblöcke die Erneuerungsarbeiten sehr schwierig und aufwendig sind.
  • Aus der US-A-3 709 997 ist eine Elektrodenanordnung bekannt, bei der an einem einzigen Tragarm eine bifilare Elektrode angeordnet sein kann. Hierbei handelt es sich aber um vollständig abschmelzende Elektroden aus Metall, mit deren Hilfe eine Metallschmelze erzeugt werden soll. Mit einer Heizvorrichtung im Sinne der Erfindung hat dies nicht zu tun. Darüberhinaus ist das Entfernen der bffilaren Elektrode nur mittels eines Kranes möglich, wodurch sich die für eine Reparatur oder Erneverung benötigte Zeit verlängert.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gleichstrom-Lichtbogen-Heizvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Kontaktelektroden in vertikaler sowie horizontaler Richtung bewegbar sind, so daß die Reparatur- oder Erneuerungsarbeiten an den Elektroden wesentlich leichter als bisher durchführbar sind. Außerdem soll durch die Erfindung ermöglicht werden, die Elektroden für verschiedene wechselbare Gefäße zu benutzen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Erfindungsmerkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Nach der Erfindung ist es möglich, die Eintauchtiefe der oberhalb des Gefäßes nachführbar angeordneten Kontaktelektrode nach den Erfordernissen des Betriebes zu regeln.
  • Die Kontaktelektrode sowie die Graphiteiek- trode können leicht aus dem Gefäß entfernt und für ein anderes Wechselgefäß eingesetzt werden. Damit kann der Ablauf des metallurgischen Prozesses ohne Kostensteigerung beschleunigt werden.
  • Durch die unmittelbare innere Kühlung der Elektrode kann ihre Standzeit wesentlich verlängert werden.
  • Die größte thermische Beanspruchung der Kontaktelektrode entsteht bekanntlich an ihren Kontaktflächen mit dem flüssigen Schmelzbad. Deshalb kann die erfindungsgemäße Elektrode in ihrem unteren, mit der Schlacke in Berührung stehenden Bereich mit einem thermischen Schutz versehen werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Elektroden wird die Strahlungsbelastung des feurfesten Materials wesentlich vermindert. Durch einen kleineren Elektrodenverbrauch werden die Betriebskosten verringert. Die Vorrichtung ist auch für Vakuumverfahren sowie Verfahren mit Schutzgasabdeckung geeignet.
  • Die Erfindung wird anhand der beigefügten schematischen Zeichnung näher erläutert.
  • Über dem Ofengefäß 1 sind eine Graphitelektrode 2 sowie eine Kontaktelektrode 3 aus Metall, in dem gezeichneten Beispiel aus Stahl, an einem gemeinsamen Tragarm 4 befestigt. Die Graphitelektrode 2 ist in einer Nachsetzvorrichtung 5 verspannt, während die Nachführvorrichtung für die Kontaktelektrode 3 mit 6 bezeichnet ist. Bei den Nachsetzvorrichtungen, die z. B. aus der DE-PS-2 125 773 bekannt sind, handelt es sich um gängige Ausführungen.
  • Der Tragarm 4 ist mit einer positionsgeregelten Führungssäule 7 fest verbunden und somit samt beider Elektroden mit Hilfe des hydraulischen Zylinders 8 höhenverstellbar.
  • Zum Wechsel der Pfanne können beide Elektroden angehoben und aus dem Gefäß entfernt werden.
  • Die Graphitelektrode 2 wird so geregelt, daß der Lichtbogen aufrechterhalten bleibt.
  • Die Kontaktelektrode 3 taucht in die Schmelze 10 ein. Die Nachführvorrichtung 6 sorgt dafür, daß ein ausreichender Kontakt mit der Schmelze 10 gewährleistet wird.
  • Mit 11 ist die Schlackenschicht bezeichnet.
  • In dem dargestellten Beispiel besitzt die Kontaktelektrode 3 axiale Bohrungen 12, die eine intensive Kühlung (z. B. durch Kühlgase, wie Argon) der Elektrode ermöglichen.
  • Die Heizvorrichtung kann sowohl stationär als auch auf einem Pfannentransportwagen betrieben werden.

Claims (4)

1. Gleichstrom-Lichtbogen-Heizvorrichtung, insbesondere für Pfannen oder Pfannenöfen, mit einer mit dem im Gefäß befindlichen Schmelzgut (10) in Kontakt stehenden, dort ggfs. teilweise schmelzenden und in einer oberhalb des Gefäßes (1) vorgesehenen Haltevorrichtung nachführbaren Metallelektrode (3) als Anode, und mit einer höhenverstellbar angeordneten Graphitelektrode (2) als Kathode, die in einer solchen Höhe über dem Schmelzugt (10) gehalten wird, daß sich zwischen ihr und dem Schmelzugt ein Lichtbogen entwickelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallelektrode (3) und die Graphitelektrode (2) in einem einzigen gemeinsamen, mit einer parallel zur Gefäßachse angeordneten Führungssäule (7) verbundenem, mittels eines hydraulischen Zylinders (8) höhenverstellbaren Tragarm (4) angeordnet sind und daß am Tragarm (4) eine Nachführvorrichtung (6) für die Metallelektrode (3) angeordnet ist.
2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß bei Verwendung einer abschmelzenden Metallelektrode (3) die Nachführvorrichtung (6) mit einer der Abschmelzgeschwindigkeit entsprechend arbeitenden Steuervorrichtung steuerbar ist.
3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der mit der Führungssäule (7) verbundene Tragarm (4) auf einem verfahrbaren Gestell angeordnet ist.
4. Heizvorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallelektrode (3) kühlbar ausgeführt ist.
EP85730024A 1984-05-24 1985-02-18 Gleichstrom-Lichtbogen-Heizvorrichtung Expired EP0167475B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3419681 1984-05-24
DE19843419681 DE3419681A1 (de) 1984-05-24 1984-05-24 Gleichstrom-lichtbogen-heizvorrichtung

Publications (2)

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EP0167475A1 EP0167475A1 (de) 1986-01-08
EP0167475B1 true EP0167475B1 (de) 1989-12-27

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EP85730024A Expired EP0167475B1 (de) 1984-05-24 1985-02-18 Gleichstrom-Lichtbogen-Heizvorrichtung

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EP (1) EP0167475B1 (de)
JP (1) JPS60254592A (de)
BR (1) BR8502426A (de)
DE (2) DE3419681A1 (de)
DK (1) DK163402C (de)
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