DE2340674C2

DE2340674C2 - Gleichstrom-Lichtbogenofen zur Herstellung von Stahl

Info

Publication number: DE2340674C2
Application number: DE2340674A
Authority: DE
Inventors: Jordan Ivanov Dipl.-Ing. Sofija Krestenjakow; Emil Pantaleev Dipl.-Ing. Sofjja Ninov; Vassil Georgiev Dipl.-Ing. Peev; Alexander Jordanov Dipl.-Ing. Sofija Valtschev; Velju Todorov Dipl.-Ing. Velev; Georgi Alexandrov Dipl.-Ing. Vissokomogilski
Original assignee: NIPKTI PO TSCHERNA METALURGIA BOTUNEZ SOFIJA BG
Current assignee: NIPKTI PO TSCHERNA METALURGIA BOTUNEZ SOFIJA BG
Priority date: 1972-08-29
Filing date: 1973-08-10
Publication date: 1981-11-12
Also published as: PL86237B1; SU647512A1; BG17932A1; SU557109A1; DD107721A5; FR2197988B1; CS185803B1; CA990080A; GB1439647A; JPS4959017A; JPS537121B2; FR2197988A1; ES418132A1; DE2340674A1; IT996124B; IN139944B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstrom-Lichtbogenofen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen, aus Wilhelm Borchers: »Die elektrischen Öfen«, Halle/Saale, 4. Auflage (1932), S. 84, 85, bekannten Art.

Bei dem bekannten Gleichstrom-Lichtbogenofen, bei dem es sich um einen Versuchsofen handelt, ist die Verfahrensanode durch den Boden des Ofens in den Ofenraum eingeführt. Der Ofenraum ist mit Graphit oder einem anderen schwer schmelzbaren Material ausgekleidet.

Wird der bekannte Gleichstrom-Lichtbogenofen mit Eisenausgangsstoffen gefüllt, so besteht bei Verwendung eine Graphitauskleidung zwischen dieser und den Eisenausgangsstoffen ein ausreichend guter elektrischer Kontakt, um sicherzustellen, daß beim Anfahren der Lichtbogen nur zwischen der Kohlenstoffkathode und den Eisenausgangsstoffen brennt. Zur Herstellung von niedrig gekohltem Stahl ist jedoch die Graphitauskleidung nicht brauchbar, weil die Schmelze durch den Graphit zu stark aufgekohlt würde. Ersetzt man daher die Graphitauskleidung durch ein zwangsläufig weniger gut leitendes schwer schmelzbares Material, so würde ein Lichtbogen auch zwischen der Verfahrensanode und den Eisenausgangsstoffen gezündet werden, so daß die Verfahrensanode zerstört würde, bevor der Lichtbogen zwischen der Kohlenstoffkathode und der Schmelze brennen könnte, die nach dem Anfahren des Ofens in gutem Kontakt mit der Verfahrenssnode steht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gleichstrom-Lichtbogenofen der eingangs genannten Art zu schaffen, der beim Anfahren eine zuverlässige Verbindung des positiven Pols der Gleichstromquelle mit den Eisenausgangsstoffen während des Schmelzens derselben und mit dem geschmolzenen Stahl während der nachfolgenden metallurgischen Bearbeitung gewährleistet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die gemeinsame Anwendung der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beschriebenen Maßnahmen gelösL Durch die GB-PS 1 18 357 ist es für Wechselstrom-Lichtbogenöfen an sich bekannt zum Schmelzen der Eisenausgangsstoffe eine Hilfselektrode mit diesen in Kontakt zu bringen, die nach dem Aufschmelzen der Eisenausgangsstoffe zurückgezogen wird. Nach Erhitzung des Ofenbodens durch die Schmelze kommt infolge der dadurch bedingten Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit des Ofenbodens eine Bodenelektrode in leitende Verbindung mit der Schmelze.

Bei dem erfindungsgemäßen Gleichstrom-Lichtbogenofen läßt sich die Schmelzanode während des Anfahrens des Ofens gegen die Eisenausgangsstoffe drücken, so daß ein guter Kontakt gewährleistet ist. Das Zünden eines Lichtbogens zwischen Schmelzanode und Eisenausgangsstoffen wäre unschädlich. Sobald sich am Boden des Ofens eine genügende Menge an Schmelze gesammelt hat, kann die Schmelzanode ausgeschaltet, rückgezogen und die Verfahrensanode in den Ofenraum eingefahren und eingeschaltet werden. Dabei wird eine unbeabsichtigte Zündung eines Lichtbogens an der Verfahrensanode mit Sicherheit verhindert, was bei durch eine Öffnung unterhalb der Türschwelle eingeführter Verfahrensanode nicht der Fall wäre, da gerade vor der Einführöffnung ungeschmolzene oder nur angeschmolzene Eisenausgangsstoffe zurückbleiben können, mit denen nur ein schlechter Kontakt zur Verfahrensanode besteht,

Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gleichstrom-Lichtbogenofens sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 6.

Durch die Erfindung wird es möglich, den Gleichstrom-Lichtbogenofen in großtechnischem Maßstab einzusetzen.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Schnitt A-A (Fig. 2) eines Gleichstrom-Lichtbogenofens während des Aufschmelzens,
F i g. 2 die Draufsicht des Ofens der F i g. 1,
Fig.3 den Schnitt A-A der Fig. 2 während der metallurgischen Behandlung,

Fig.4 einen Gleichstrom-Lichtbogenofen mit drei beweglichen, durch den Ofendeckel eingeführten Kohlenstoffkathoden und drei beweglichen wassergekühlten metallischen Verfahrensanoden während der metallurgischen Bearbeitung und

F i g. 5 den Ofen der F i g. 4 von oben.
Der in den F i g. 1 bis 3 gezeigte Gleichstrom-Lichtbogenofen mit drei beweglichen Schmelzanoden und drei wassergekühlten metallischen Verfahrensanoden enthält ein aus einem Ofenboden 4 und einer Ofenwand 5 hestehendes Ofengefäß, auf dessen oberem Rand ein Deckel 6 aufliegt. Durch in der Ofenwand 5 vorgesehene, schräg von außen nach innen verlaufende öffnungen

sind in den Ofenraum 7 mit je einem Antrieb 12 versehene Schmelzanoden 2 eingeführt In einer alternativen Ausführungsform können eine oder mehrere Schmelzanoden 2 durch den Ofendeckel 6 in den Ofenraum 7 geführt sein. Durch den Ofendeckel ist eine Kohlenstoffkathode 3 geführt, die von einem Antrieb 19 vertikal nach oben und unten beweglich ist Die Schmelzanoden 2 sind über einen Schalter 16 an den positiven Pol, die Kohlenstoffkathode 3 ist über einen Schalter 18 an den negativen Pol einer Gleichstromquelle 10 angeschlossen.

Beim Anfahren des Ofens werden die Schmelzanoden 2 so weit nach innen gefahren, daß ihr vorderes Ende fest an den Eisenausgangsstoffen 13 anliegt. Die Kohlenstoffkathode 3 wird von oben gegen die Eisenausgangsstoffe 13 gefahren und nach Schließen der Schalter 16 und 18 wird der Lichtbogen 9 gezündet, der zunächst zwischen dem vorderen Ende der Kohlenstoffkathode 3 und der oberen Oberfläche der Eisenausgangsstoffe 13 brennt.

Sobald sich am Boden des Ofenraumes 7 genügend Schmelze 14 angesammelt hat, werden die Schmelzanoden 2 ausgeschaltet und mittels des Antriebs 12 zurückgezogen. Statt der Schmelzanoden 2 werden nun mit je einem Antrieb 20 versehene Verfahrensanoden 11 so weit in den Ofenraum 7 eingefahren, daß ihr vorderes Ende unter die Türschwelle 8 der Ofentür reicht und in die Schmelze 14 eintaucht Nun werden die Verfahrensanoden 11 über den Schalter 17 mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle 10 verbunden und di-2 metallurgische Bearbeitung kann beginnen.

Statt die Schmelzanoden 2 und die Verfahrensanoden U durch gemeinsame Öffnungen in den Ofenraum 7 einzuführen, können auch getrennte öffnungen vorgesehen sein, so daß die Anoden nicht vollständig ausgetauscht werden müssen, sondern lediglich je nach bedarf vorgeschoben und rückgezogen werden können. Der in F i g. 4,5 dargestellte Ofen hat drei bewegliche

ίο Kohlenstoffkathoden 3, die durch drei öffnungen im Ofendeckel 6 in den Ofenraum 7 eingeführt sind. In den Ofenwänden sind drei Öffnungen auf einem Niveau angeordnet, das höher liegt als die Türschwelle 8. Durch diese öffnungen werden die beweglichen Schmelzanöden und die beweglichen wassergekühlten Verfahrensanoden 11 aus Metall abwechselnd eingeführt. Es werden drei Gleichstromquellen 10 verwendet, wobei jede Quelle je eine Kohlenstoffkathode 3 und je eine Schmelzanode bis zur Bildung von geschmolzenem

Stahl und je eine Verfahrensanode 11 nach der Stahlbildung speist.

In Fig.5 ist eine Schaltung der Kathoden 3 und der Anoden 11 gezeigt, bei der die aus einer Gleichstromquelle 10 gespeisten Kathoden 3 und Anode 11 gegeneinander gestellt sind. In diesem Fall werden die Lichtbogen zum Ofenzentrum abgelenkt, wie es der F i g. 4 zu entnehmen ist.

Das Schmelzen erfolgt auf die gleiche Weise wie bei dem Ofen in F i g. 1 bis 3.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gleichstrom-Lichtbogenofen zur Herstellung von Stahl, mit wenigstens einer metallischen, die Schmelze berührenden Verfahrensanode (It) und mit wenigstens einer von oben in den Ofenraum (7) geführten, in Richtung auf die Schmelze beweglichen Kohlenstoffkathode (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensanode (11) und wenigstens eine Schmelzanode (2) oberhalb der Türschwelle (8) in den Ofenraum (7) eingeführt oder einführbar sind, daß das vordere Ende der Verfahrensanode (11) bis unter die Türschwelle (8) in die Schmelze (14) einfahrbar ist und daß die Verfahrens- (11) und die Schmelzanode (2) wechselweise an den positiven Pol der Gleichstromquelle (10) anschließbar sind.

2. Gleichstrom-Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung für die Schmelzanode im Deckel des Ofens vorgesehen ist.

3. Gleichstrom-Lichtbogenofen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung für die Schmelzanode (2) in der Ofenwand (5) vorgesehen ist.

4. Gleichstrom-Lichtbogencfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung für die Verfahrensanode (11) in der Ofenwand (5) vorgesehen ist

5. Gleichstrom-Lichtbogenofen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensanode (11) und die Schmelzanode (2) abwechselnd in ein und dieselbe öffnung einführbar sind.

6. Gleichstrom-Lichtbogenofen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensanode (11) und die Schmelzanode (2) gegenüber dem Ofenmantel isoliert sind.