Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
BOTTOM FOR A METALLURGICAL VESSEL WITH A DIRECT CURRENT ELECTRIC ARC DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/051065
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a bottom for a metallurgical vessel with a direct current electric arc device, whereby the cathode of said device protrudes into the vessel and at least one anode is placed in the fire-resistant lining of said bottom. One end of the anode penetrates the wall of the vessel and comes into contact with the molten metal mass inside the vessel. The other end of the anode can be connected to sources supplying cooling fluid. The anode is secured to the wall of the vessel by means of fixing elements and is electrically insulated. A sleeve (31) which does not conduct electric current is also provided. Said sleeve covers the part of the anode (21) that protrudes into the metallurgical vessel (11) and forms a discharge channel (37) having a dimension ($g(D)r), which is arranged at a distance from the anode (21) in such a way that low melt metals, essentially lead, can flow out of the vessel (11) without any hindrance.

Inventors:
BECKER LUTZ (DE)
FRIEBE KONRAD (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/000631
Publication Date:
October 07, 1999
Filing Date:
March 03, 1999
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MANNESMANN AG (DE)
BECKER LUTZ (DE)
FRIEBE KONRAD (DE)
International Classes:
F27B3/08; H05B7/02; F27B3/10; F27B3/19; F27D11/08; H05B7/00; H05B7/06; F27D3/15; (IPC1-7): H05B7/00
Foreign References:
DE4138724C21997-05-28
EP0536018A11993-04-07
DE3835785C21997-10-23
Attorney, Agent or Firm:
Meissner, Peter E. (Patentanwaltsbüro Meissner & Meissner Hohenzollerndamm 89 Berlin, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Boden eines metallurgischen Gefäßes mit einer Gleichstromlichtbogeneinrichtung, deren Kathode in das Gefäß hineinragt und in dessen Feuerfestauskleidung des Bodens mindestens eine Anode angeordnet ist, die einenends die Gefäßwand durchdringend im Gefäß befindliche metallische Schmeize berührt und die anderenends an kühlfluide Versorgungsquellen anschließbar sowie über Halteelemente elektrisch isoliert an der Gefäßwand befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine den elektrischen Strom nicht leitende Hülse (31) vorgesehen ist, die den in das metallurgische Gefäß (11) hineinragenden Teil der Anode (21) umhüllt und dabei einen Abflußkanal (37) bildend in einem Maße (Ar) von der Anode (21) soweit entfernt angeordnet ist, daß niedrig schmelzende Metalle ohne Behinderung aus dem Gefäß (11) abfließen können.
2. Boden eines metallurgischen Gefäßes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Gefäßinneren zugewandte Kopf (32) der Hülse (31) einen Auffangschirm (33) bildend konisch divergiert.
3. Boden eines metallurgischen Gefäßes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (31) aus hochtemperaturfestem, chemisch resistentem Werkstoff besteht.
4. Boden eines metallurgischen Gefäßes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (31) aus mindestens zwei Teilen (34,35) besteht, wobei der erste Teil (34) zylindrisch ausgeformt ist und der zweite Teil (35) von einer Trennstelle (36) ab eine konisch sich öffnende Trichterform besitzt.
5. Boden eines metallurgischen Gefäßes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Mündung des trichterförmigen Teils (35) der Hülse (31) die ff Auskleidung (41) des Bodens (12) des Gefäßes (11) eine Stampfmasse (42) ist.
6. Boden eines metallurgischen Gefäßes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (21) sich über eine Stufe (23) auf einem rohrförmigen Halteelement (24) abstützt, welches über einen Flansch (27) und Halteschrauben (28) am Boden des Gefäßes (12) befestigt ist, und daß der Abstand (Ar) des Abflußkanals (37) zwischen der Anode und dem rohrförmigen Halteelement (24) Ar = RHRA = 0, 5 bis 2 mm beträgt mit RH = Innenradius Hülse RA = Außenradius der Anode bzw. des die Anode haltenden Halteelement.
7. Boden eines metallurgischen Gefäßes nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Abflußkanals (37) mit Öffnungen (25) im Flansch (27) des Halteelementes (24) für die Anode (21) in Verbindung steht, über die das fiüssige, niedrig schmelzende Metall aus dem metallurgischen Gefäß (11) herausgeleitet und in einer Auffangvorrichtung (26) gesammelt wird.
8. Boden eines metallurgischen Gefäßes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (21) durch einen mit dem Boden (12) des Gefäßes (11) über eine isolierende Distanzierung (61) in fester Verbindung stehenden Klemmring (29) gehalten wird.
9. Boden eines metallurgischen Gefäßes nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse aus Keramik besteht.
Description:
Boden eines metallurgischen GefäSes mit einer Gleichstromlichtbogeneinrichtung Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Boden eines metallurgischen Gefäßes mit einer Gleichstromlichtbogeneinrichtung, deren Kathode in das Gefäß hineinragt und in dessen Feuerfestauskleidung des Bodens mindestens eine Anode angeordnet ist, die einenends die Gefäßwand durchdringend im Gefäß befindliche metallische Schmelze berührt und die anderenends an kühifluide Versorgungsquellen anschließbar sowie über Halteelemente elektrisch isoliert an der Gefäßwand befestigt ist.

Aus DE 40 26 897 A1 ist ein metallurgisches Gefäß bekannt, mit einem Gefäßboden, der eine Feuerfestauskleidung besitzt, in dem die Bodenelektrode eines Gleichstromlichtbogenofens angeordnet ist. Am Mantel des Gefäßes ist durch eine Isolierung getrennt eine Halteeinrichtung lösbar befestigt. Die Halteeinrichtung besteht dabei aus einem koaxial zur Elektrodenmitte angeordneten Flanschrohr, das am metallurgischen Gefäß anschraubbar ist.

Die die Ofenwand durchdringende Elektrode kontaktiert die im Gefäß befindliche Schmelze. Während des Betriebes wird der Kopfbereich der Elektrode aufgeschmolzen. Da es sich hier um den tiefsten Punkt des Ofengefäßes handelt, in dem sich die Schmelze befindet, sammeln sich hier auch die dünnflüssigeren und schwereren Schmeizenbestandteile an. Durch Defekte im Feuerfestmaterial kann es zu Verbindungen des Flüssigkeitfadens zwischen der Elektrode und dem Metallmantel des Gefäßes kommen. Die Folge hiervon sind Beschädigungen oder Zerstörungen des Ofengefäßes im Bereich der Bodenelektrode durch elektrische Überschiäge.

Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, einen Boden eines metallurgischen Gefäßes mit einer Gleichstromlichtbogeneinrichtung zu schaffen, bei dem mit einfachen konstruktiven Mitteln ein Auftreten von elektrischen Überschlägen im Gefäßboden verhindert wird.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Die nachfolgenden Ansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist der Durchtritt der Anode durch den metallischen Boden des Ofengefäßes als Abfiußkana ! ausgestattet. Hierzu wird eine Hülse vorgesehen, die den in das Gefäß hineinragende Teil der Anode umhüllt und dabei in einem Maße von dieser entfernt ist, daß niedrigschmeizende Metalle ohne Behinderung aus dem Gefäß abfließen können. Die Hülse ist dabei aus einem den elektrischen Strom nicht leitenden Werkstoff aufgebaut, vorzugsweise aus Keramik.

Der dem Gefäßinneren zugewandte Kopf der Hülse ist als Auffangschirm ausgebildet, und weist dabei eine konisch divergierende Form auf. In einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht die Hülse aus mindestens zwei Teilen, wobei der erste Teil zylindrisch ausgeformt ist und der zweite Teil von einer Trennstelle ab in Richtung Gefäßinneres eine konisch sich öffnende Trichterform besitzt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist in der feuerfesten Auskleidung 41 eine Hülse aus einer feuerfesten Stampfmasse 42 vorgesehen, die in der Verlängerung des trichterförmigen zweiten Teils 35 der Hülse 31 sich erstreckt. Die aus Stampfmasse 42 aufgebaute Hülse erfüllt dabei die Funktion einer Dränage und sorgt dafür, daß auch bei einem größeren Verschleiß der Anode 21 das gesamte dünnflüssige Metall zur Hülse 31 geleitet wird.

Der Abstand Ar des Abflußkanais zwischen der Anode bzw. des rohrförmigen Halteelementes der Anode und der Hülse beträgt 0,5 bis 2 mm. Diese Distanz ist ausreichend, um das Abfließen der üblichen Schmelze aus dem Gefäßboden zu verhindern.

Zum Auffangen des über den Abflußkanal abfließenden dünnflüssigen Metalles, wie Blei, ist eine Auffangvorrichtung unterhalb des Bodens angeordnet.

In einer konstruktiv besonders einfachen Bauweise wird die Anode durch einen über eine Isolierung getrennten Klemmring gehalten, der unterhalb des Ofenbodens angeordnet ist. Die Isolierung ist als einfacher Ring formschlüssig vom Ofenboden gehalten und dabei in einer einen Abflußkanal bildenden Distanz zur Anode beabstandet.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der Figur 1 dargelegt.

Im metallischen Boden 12 des nicht weiter dargestellten metallurgischen Gefäßes 11 ist eine Öffnung 13 vorgesehen, durch die eine Anode 21 geführt ist. Die Anode 21 durchdringt dabei die Feuerfestauskleidung 41 soweit, daß die mit der in das Gefäß 11 einfüllbaren Schmeize Kontakt hat.

Im linken Teil der Zeichnung wird die Anode 21 von einem Halteelement 24 gehalten, welches einen Klemmring 29 besitzt, durch den die Anode 21 über eine isolierende Distanzierung 61 getrennt und hiermit gehalten wird.

Im rechten Teil der Figur 1 weist die Anode 21 eine Stufe 23 auf, die mit einem Halteelement 24 korrespondiert, welches rohrförmig ausgestaltet ist und einen Flansch 27 besitzt, der über Halteschrauben 28 am Gefäßboden 12 befestigt ist. Der Flansch 27 ist durch isolierende Distanzierung 61 und eine Schraubenisolierung 62 elektrisch nicht leitend mit dem metallischen Teil des metallurgischen Gefäßes 11 verbunden.

Die Anode 21 ist wassergekühlt und weist eine Kühimedienzufuhr 51 und eine Kühtmedienabfuhr 52 auf. Weiterhin ist sie elektrisch an einen Stromanschiuß 22 angeschlossenen.

Beim Durchtritt 13 durch den Boden 12 des metallurgischen Gefäßes 11 ist die Anode 21 von einer Hülse 31 umgeben. Diese Hütse 31 ist aus den elektrischen Strom nicht leitendem Werkstoff aufgebaut und weist einen Innenradius RH auf, der zum Abstand des Außenradius der Anode bzw. des die Anode haltenden Halteefementes 24 tragenden Radius RA einen Abstand Ar von 0,5 bis 2 mm auf. Über diesen

ringförmigen Abflußkanal 37 kann dünnflüssiges Metall aus dem metallurgischen Gefäß herausfließen.

Im linken Teil der Figur 1 ist die Hülse 31 einstückig aufgebaut und vom Boden 12 formschlüssig gehalten.

Im rechten Teil der Figur 1 ist die Hülse 31 zweistückig aufgebaut und besitzt einen ersten Teil 34 mit zylindrischer Form und einen zweiten Teil 35, der als Trichter ausgebildet ist.

Die Verlängerung des Kopfes des trichterförmigen Teils 35 wird von einer feuerfesten Stampfmasse 42 gebildet, die als hülsenförmige Dränage in der feuerfesten Auskleidung 41 des Bodens 12 im metallurgischen Gefäß 11 gebildet wird.

Positionsliste Metallurgisches Gefäß 11 Gefäß 12 Metallischer Boden 13 Öffnung Stromversorgung 21 Anode 22 Stromanschluß 23 Stufe 24 Halteelement 25 Öffnungen 26 Auffangvorrichtung 27 Flansch 28 Halteschrauben 29 Klemmring Ableitung 31 Hülse 32 Kopf der Hüise 33 Auffangschirm 34 Erster Teil, zylindrisch 35 Zweiter Teil, trichterförmig 36 Trennstelle 37 Abflußkanal Feuerfestmasse 41 ff Auskleidung 42 ff Stampfmasse Kühlung 51 Kühtmedienzufuhr 52 Kühtmedienabfuhr

Isolieren 61 Distanzierung 62 Schraubenisolierung Ar Abstand RH Innenradius Hülse RA Außenradius Halteelement