直流电弧炉制造技术

一种直流电弧炉，至少具有在本情况下转接成阴极的中心电弧炉和转接成阳极并与母线装置相连的底部电极，至少主底部炉衬由不导电的捣打料组成，其中插有导电金属部件，其上正面与熔体传导接触，在制成底板形成并与底板直接作表面接触的电气馈电线上竖向配置有形成电极环的多个电极段，其上通过捣打料沿向上方向上有小截面积的、呈辐射形固定配置的分段导体。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种直流电弧炉，它至少具有一个在本情况下转接成阴极的中心电弧电极和一个转接成阳极的底部电极，该底部电极与母线装置相连接，其中，至少底部炉衬的主要部分由不导电的捣打料组成，捣打料中插有呈金属板插入件、销子或棒条形式的导电金属部件，该金属部件的上部正面与熔体传导接触，其特征在于，在被制成底板形式并与底板直接作表面接触的电气馈电线上，竖向配置有多个电极段，各电极段共同形成电极环;在所述各电极段上通过所述捣打料沿向上的方向上敷设有多个截面积小的分段导体，所述分段导体是呈辐射形固定配置的导电金属部件，其较低的前向部位分别与相应的电极段连接，其向上的自由正面与所述炉身内的熔体接触;形成整体的捣打料完全地至少充满底板上方的各电极段的部位，并一直充满到分段导体的正面;电流从母线装置传导到下炉身壁处的铜环上，再通过底板传导到电极段上。德国专利文献DE-OS3413745介绍了一种直流电弧炉，该电弧炉的底部炉衬制成多层结构的形式。其中，底部炉衬与熔体接触的表面由捣打料(rammingmass)组成，导电金属部分即以棒材或板材的形式加入该捣打料中，从而形成炉身的上底。这一层也可以由砖构成，其中间夹有金属板层或金属板炉衬，接着是一层导电砖，再下一层可以是镁砂石墨组成的导电砖层。该层通过一层由导电砖和绝缘砖交替组成的砖层而与炉底连接起来。再接下去的最后一层又是一层导电砖层，各连接接触头即连接到这一层上。在这种直流电弧炉的一个实施例中，底部接触部分装有预制的圆柱形金属板模，模底焊接有竖向配置的导电板、导电条或导电销。这类电弧炉必须解决的众所周知的问题是存在于下列各方面之间的矛盾一方面，要求隔热、除热，另一方面，必需能导电，以便通过绝热层和导电区的结合和规定的配置而产生电弧。这个问题要求在这种直流电弧炉的构造上作出努力，因为必须按一定的方式来配置各层的材料才能达到所要求的目的。在上述阳极结构的情况，经过较短的运行时期后，混杂有金属导体的最上层严重损坏，于是就必须敷设上新层，因而意味着使用寿命很短。从欧洲专利EP0058817可以得知有一种用于电弧炉或电阻熔炼炉的接触电极配置方式，其中，电极附件(elecrodestucks)被导电地固定在配置在炉衬外的基板上。所述各电极穿过炉衬直接与熔体接触。这种配置方式具有这样的缺点由于通过电极散发出的热量极高，且电流集中在较小的区域上，因而必须配备强冷却的装置并连同监示装置。从需要进行的除热方面来看，高导电性和伴随而来的相应的良导热性产生了相当严重的问题。此外，电极头都处在上部电极的正下方的部位，电弧的作用和熔池中熔体的汹涌运动都会使电极头损坏得更为严重。由于各电极位于炉底中心，除冷却条件不良之外，还产生一些相当严重的缺点。因此，如果炉膛烧穿，或者还由于熔料中的铅因为比重大和粘度在高温下变小而贯穿炉衬的间隙或炉衬与电极间的间隙，则危险性更大，导致损坏炉子的隔热区。本专利技术的目的是使直流电弧炉的底部电极只需依靠少量冷却和某些操作条件的改善而可在低损耗的情况下工作，而且容易适应直流电弧炉的各种具体工作情况，即该底部电极制造经济，装配简便。按照本专利技术，上述目的是通过下列方式而实现的在按照本专利技术的直流电弧炉中，在被制成底板形式并与底板直接作表面接触的电气馈电线上，竖向配置有多个电极段，各电极段共同形成电极环;在所述各电极段上，通过所述捣打料沿向上的方向上敷设有多个截面积小的分段导体，所述分段导体是呈辐射形固定配置的导电金属部件，其较低的前向部位分别与相应的电极段连接，其向上的自由正面与所述炉身内的熔体接触;形成整体的捣打料完全地至少充满底板上方的各电极段的部位，并一直充满到分段导体的正面;电流从母线装置传导到下炉身壁处的铜环上，再通过底板传导到电极段上。并且本专利技术的各种有益的实施例和进一步的发展体现如下1.在不带有电极段的底部中心以及在各电极段组成的环与炉身壁之间的径向外部位，同样地添加有捣打料;2.所述径向外部位中的炉衬由不导电砖构成;3.所述分段导体的正面与熔体作导电接触的横截面积不变，从而形成均匀分布;4.所述分段导体的正面与熔体作导电接触的横截积在径向向外的方向上增大;5.所述各分段导体在径向向外的方向上的距离增大;6.所述各分段导体在径向向外方向上的距离恒定;7.所述分段导体由板材组成;8.所述分段导体由金属棒组成;9.所述分段导体为管形;10.所述分段导体为半圆柱形管;11.所述管形或半圆柱形管形的分段导体被固定成使得其一个圆形或半圆形的正面处在电极段的脚板上;12.所述各隔板固定到各分段导体上并处在各分段导体之间;13.所述管形的或半圆柱形的管形的分段导体的数目或直径在径向向内的方向上减小;14.用于所述分段导体的板的厚度不同;15.所述板厚的最大值达5毫米;16.所述电极段呈梯形;17.所述电极段的底部呈圆形的分段的形状;18.所述分段导体在各不同电极段上均匀分布;19.所述分段导体在各不同电极段上的分布不均匀;20.在炉子偏心的出料口部位与熔池接触的分段导体的数目和/或这些分段导体的正面的横截面积与电极段的其它部位不同;21.在下炉身中心部位有一个冷却空气源;22.所述直流电弧炉由下炉身和上炉身构成，该下炉身中配置有组成其阳极的所有各个元部件，该上炉身安置在下炉身之上;23.所述分段导体由熔炼料的金属构成;24.阳极部分对于炉子上壳体部分的绝缘材料安置在炉壳壁中。底板被用作为导电体，在底板上安置有许多电极段与底板直接形成表面接触(所述各电极段最好呈环状的形式配置)，且底板上固定有通入到不导电的捣打料中的导体，因而，电极上用于转接成阳极且由预制元件组成的那一部分在炉膛制造过程中易于装配。接着按公知的方式充入捣打料，将各不同导体之间的间隙填满，而无需事先形成任何炉衬层。由于隔热区位于炉身侧壁，因而熔体中的铅不会危害隔热区。上述各不同的电极段可以取一致的材料，且和其它载流部件(例如横向母线和靠在下炉身的内炉壁上的铜环)共同产生分布均匀的电场。由于各电极段的形状不同，且它们规定安置的位置不同，因而就可以基于偏转电弧或补偿其实际偏转的目的来控制磁场的形成。各分段导体可以取板、条、管或半圆柱形管的形式，后两种形式的稳定度要高一些，因而无需采用隔板来使各不同的分段导体间保持预定间距。除了令各分段导体取各种形状之外，还可以通过令与熔体直接接触的各分段元件的横截面取不同的局部形状来实现控制。有许多可能采取的措施，例如，改变各分段导体在径向上的间距和改变各分段元件的配置方式，在该方向上保持恒定的距离，和增加与熔体接触的各分段的平面的横截面积(这种接触是由于外分段元件的纵向延伸程度较大而造成)。当分段导体是管形或半圆柱形的管形时，可以在径向向外的方向上增加它们的直径。各电极段可以呈闭合圆环或其间有间隙的形式配置而固定到底板上，且甚至可以不对称配置，以达到所规定的对磁场的控制方式。各不同电极元件上的分段导体可以成排平行配置或取圆环段的形式配置。各电极段基本部位的形状最好为梯形或圆环段形。但在圆环段的情况下，考虑到电弧增加磨损的作用和熔体在延伸向炉子中心的尖端区的汹涌运动，装配时不应将分段导体安置到该尖端区。形成电极环的梯形电极段则总会有不受约束的部位(freearea)。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电弧炉，至少具有一个在本情况下转接成阴极的中心电弧电极和一个转接成阳极的底部电极，该底部电极与母线装置相连接，其中，至少底部炉衬的主要部分由不导电的捣打料组成，捣打料中插有呈金属板插入件、销子或棒条形式的导电金属部件，该金属部件的上部正面与熔体传导接触，其特征在于，在被制成底板形式并与底板直接作表面接触的电气馈电线上，竖向配置有多个电极段（１），各电极段（１）共同形成电极环；在所述各电极段（１）上，通过所述捣打料（２）沿向上的方向上敷设有多个截面积小的分段导体（１２），所述分段导体（１２）是呈辐射形固定配置的导电金属部件，其较低的前向部位分别与相应的电极段连接，其向上的自由正面（２０）与所述炉身内的熔体（１７）接触；形成整体的捣打料（２）完全地至少充满底板（３）上方的各电极段（１）的部位，并一直充满到分段导体（１２）的正面（２０）；电流从母线装置（６）传导到下炉身壁（１９）处的铜环（４）上，再通过底板（３）传导到电极段（１）上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D梅雷迪恩，
申请(专利权)人：沃斯特阿尔派因工业设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]