CZ20003467A3

CZ20003467A3 - Bottom of metallurgical vessel with DC arc device

Info

Publication number: CZ20003467A3
Application number: CZ20003467A
Authority: CZ
Inventors: Lutz Becker; Konrad Friebe
Original assignee: Sms Demag Ag
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2001-04-11

Abstract

Dno (12) metalurgické nádoby (11) obsahuje zařízení se stejnosmčmým obloukem, jehož katoda zasahuje do nádoby (11). V žáruvzdorném vyložení (41) dna(12)je uspořádána alespoň jedna anoda (21), která jedním koncem prochází stěnou nádoby (11) a je ve styku s kovovou taveninou, nacházející se v nádobě (11). Druhým koncem je připojitelná na zdroje (51, 52) chladicího média a prostřednictvím přídržných prvků je elektricky izolovaná aje připevněna na stěně nádoby (II), Přitom je uspořádána elektricky nevodivá objímka (31), která obklopuje část anody (21) zasahující do metalurgické nádoby (11), přičemž pro vytvoření odtokového kanálu (37)je oddálena od anody (21) o takovou velikost odstupu (Dr), že nízkotavitelné kovy, v podstatě olovo, mohou bez omezení odtékat z nádoby (11).The bottom (12) of a metallurgical vessel (11) contains a DC arc device, the cathode of which extends into the vessel (11). At least one anode (21) is arranged in the refractory lining (41) of the bottom (12), which at one end passes through the vessel wall (11) and is in contact with the metal melt located in the vessel (11). At the other end, it is connectable to the sources (51, 52) of the cooling medium and is electrically insulated and fixed to the vessel wall (II) by means of retaining elements. An electrically non-conductive sleeve (31) is arranged, which surrounds the part of the anode (21) extending into the metallurgical vessel (11), and is spaced from the anode (21) by such a distance (Dr) to form a drain channel (37) that low-melting metals, essentially lead, can flow out of the vessel (11) without restriction.

Description

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Z DE 40 26 897 je známa metalurgická nádoba s dnem nádoby, které má žáruvzdorné vyložení, ve kterém je uspořádána dnová elektroda stejnosměrné obloukové pece. V plášti nádoby je uvolnitelně upevněno přidržovaci zařízení, oddělené prostřednictvím izolace. Přidržovaci zařízení přitom sestává z přírubové trubky, uspořádané koaxiálně se středem elektrody a našroubovatelné na metalurgickou nádobu.DE 40 26 897 discloses a metallurgical vessel with a vessel bottom having a refractory lining in which a bottom electrode of a DC arc furnace is arranged. A retaining device, separated by insulation, is releasably mounted in the container shell. The holding device comprises a flange tube arranged coaxially with the center of the electrode and screwed onto the metallurgical vessel.

Elektroda pronikající stěnou pece je ve styku s taveninou nacházející se v nádobě. Během provozu se hlavová oblast elektrody natavuje. Protože se zde jedná o nejhlubší bod pecní nádoby, kde se nachází taveniny, shromažďují se zde také méně viskózní a těžší podílyThe electrode penetrating the furnace wall contacts the melt in the vessel. The electrode head region melts during operation. Since this is the deepest point of the furnace vessel where the melt is located, it also collects less viscous and heavier proportions.

80665(80665a) « * » · · · · « v · · · · *· · • · · · · · * *«« *· *· taveniny. Prostřednictvím defektů v žáruvzdorném materiálu může nastat spojení vlákna kapaliny mezi elektrodou a materiálem pláště nádoby. Výsledkem toho jsou poškození nebo zničení pecní nádoby v oblasti dnové elektrody elektrickým přeskokem.80665 (80665a) melt in the melt. Due to defects in the refractory material, the bonding of the fluid fiber between the electrode and the container shell material can occur. This results in damage or destruction of the furnace vessel in the region of the bottom electrode by electric flashover.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Vynález má za úkol poskytnout dno metalurgické nádoby se stejnosměrným obloukovým zařízením, u kterého je jednoduchými konstrukčními prostředky zamezeno vzniku elektrických přeskoků ve dně nádoby.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a bottom of a metallurgical vessel with a DC arc device in which electrical jumps in the bottom of the vessel are avoided by simple constructional means.

Vynález řeší tento úkol prostřednictvím znaků nároku 1. Závislé nároky představují výhodná provedení vynálezu.The invention solves this object by means of the features of claim 1. The dependent claims constitute advantageous embodiments of the invention.

Podle vynálezu je průchod anody skrze kovové dno pecní nádoby vytvořen jako odtokový kanál. K tomu účelu je uspořádána objímka, která obklopuje část anody zasahující do nádoby, přičemž je od ní oddálena o takovou velikost odstupu, že nízkotavitelné kovy mohou z nádoby bez omezení odtékat. Objímka je přitom vytvořena z elektricky nevodivého materiálu, s výhodou z keramiky.According to the invention, the passage of the anode through the metal bottom of the furnace vessel is designed as a drain channel. For this purpose, a sleeve is provided which surrounds the portion of the anode extending into the vessel and is spaced apart therefrom by a distance such that low-melting metals can flow out of the vessel without restriction. The sleeve is made of an electrically non-conductive material, preferably of ceramic.

Hlava objímky přivrácená vnitřku nádoby je vytvořena jako záchytná stěna a má kónicky se rozbíhající tvar. Podle výhodného provedení objímka sestává alespoň ze dvou dílů, přičemž prvni díl má válcový tvar a druhý díl má kónický, od rozhraní směrem k vnitřku nádoby se otevírající trychtýřový tvar.The sleeve head facing the interior of the container is formed as a retaining wall and has a conically diverging shape. According to a preferred embodiment, the sleeve consists of at least two parts, the first part having a cylindrical shape and the second part having a conical funnel shape opening from the interface towards the interior of the container.

Podle dalšího vytvoření vynálezu je v žáruvzdorném vyložení 41 uspořádána objímka z žáruvzdorné pěchovací hmotyAccording to a further embodiment of the invention, a sleeve of refractory ramming material is provided in the refractory lining 41

80665 (80665a) v « v V » » * t » · · » · · · • · · · · · · ««· »· *· ·· • ·80665 (80665a) in «in» »t» · · · · · · · · · · · · · · · ·

42, která se rozprostírá v prodloužení trychtýřového druhého dílu 35 objímky 31. Z pěchovací hmoty 42 vytvořená objímka přitom plní funkci drenáže a slouží k tomu, že i při větším opotřebení anody 21 je celé množství nízkoviskózního kovu vedeno k objímce 31.42, which extends in the extension of the funnel-shaped second part 35 of the sleeve 31. The sleeve formed from the stuffing material 42 serves as a drainage and serves to ensure that even with greater wear on the anode 21 the entire amount of low-viscosity metal is guided to the sleeve 31.

Odstup (Ar) odtokového kanálu mezi anodou popř. trubicovým přídržným prvkem anody a objímkou je 0,5 až 2 mm. Tento odstup je dostačující pro zamezení odtékání obvyklé taveniny ze dna nádoby.The spacing (Ar) of the drain channel between the anode and the anode. the tubular anode holding element and the sleeve are 0.5 to 2 mm. This distance is sufficient to prevent the flow of conventional melt from the bottom of the vessel.

Pro zachycování nízkoviskózních kovů, například olova, odtékajících odtokovým kanálem, je pode dnem uspořádáno záchytné zařízení.A trapping device is provided underneath the bottom for trapping low-viscosity metals, for example lead, flowing through the drain channel.

Podle konstrukčně zvláště jednoduchého provedení je anoda přidržována prostřednictvím svěrného kroužku odděleného izolací, uspořádaného pode dnem pece. Izolace je jako jednoduchý prstenec přidržována tvarovým stykem s dnem pece, vzhledem k anodě v odstupu tvořícím výtokovým kanál.According to a particularly simple construction, the anode is held by an insulating clamping ring arranged underneath the furnace bottom. The insulation is retained as a simple ring by positive fit with the furnace bottom, with a spacing forming an outlet channel with respect to the anode.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Příklad vynálezu je znázorněn na obr.An example of the invention is shown in FIG.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

V kovovém dnu 12 blíže neznázorněné metalurgické nádoby 11 je uspořádán otvor 13, skrze který je vedena anoda 21. Anoda 21 přitom proniká žáruvzdorným vyložením 41 tak daleko, že je ve styku s taveninou naplňující nádobu 11.An opening 13 is provided in a metal bottom 12 of a metallurgical vessel (not shown) 11 through which the anode 21 is guided. The anode 21 penetrates the refractory lining 41 so far as to be in contact with the melt filling the vessel 11.

80665 (80665a) *80665 (80665a)

• 4 • ····· » v w « V · • · · 4 4 4 4 4• 4 • · v w w w w w 4 4 4 4 4 4 4 4 4

4* * 4 · 4 • *4 ·· »· ··4 * * 4 · 4

V levé části výkresu je anoda 21 přidržována přídržným prvkem 24., který má svěrný kroužek 29, jehož prostřednictvím je anoda 21 oddělena přes izolační prvek 61 a přidržována.In the left part of the drawing, the anode 21 is held by a holding element 24 having a clamping ring 29 by means of which the anode 21 is separated over the insulating element 61 and held.

V pravé části obr. 1 má anoda 21 stupeň 23, který koresponduje s přídržným prvkem 24, který je vytvořen trubicově a má přírubu 27, která je prostřednictvím přidržných šroubů 28 upevněna ve dnu 12 nádoby. Příruba 27 je prostřednictvím izolačního distančního prvku 61 a izolace 62 šroubu elektricky nevodivě spojena s kovovým dílem metalurgické nádoby 11.In the right-hand part of FIG. 1, the anode 21 has a step 23 which corresponds to a retaining element 24 which is tubular and has a flange 27 which is fastened in the bottom 12 of the container by the retaining screws 28. The flange 27 is electrically non-conductively connected to the metal part of the metallurgical vessel 11 by an insulating spacer 61 and a screw insulation 62.

Anoda 21 je chlazena vodou a vykazuje přívod 51 chladicího média a odvod 52 chladicího média. Dále je elektricky připojena na přívod 22 proudu.The anode 21 is water-cooled and has a coolant inlet 51 and a coolant outlet 52. Furthermore, it is electrically connected to the power supply 22.

V průchodu 13 skrze dno 12 metalurgické nádoby 11 je anoda 21 obklopena objímkou 31. Tato objímka 31 je vytvořena z elektricky nevodivého materiálu a má vnitřní poloměr R_H, který má k odstupu vnějšího poloměru anody popř. přídržného prvku 24 přidržujícího anodu popř. anody nesoucího poloměr R_Aodstup Ar 0,5 až 2 mm. Přes tento prstencový odtokový kanál 37 může vytékat nízkoviskózní kov z metalurgické nádoby.In the passage 13 through the bottom 12 of the metallurgical vessel 11, the anode 21 is surrounded by a sleeve 31. This sleeve 31 is made of an electrically non-conductive material and has an inner radius R _H which is spaced apart from the outer radius of the anode, respectively. the anode holding element 24 or the anode retaining element 24; an anode carrying a radius R _A spacing Ar of 0.5 to 2 mm. A low-viscosity metal can flow out of the metallurgical vessel through this annular drain channel 37.

V levé části obr. 1 je objímka 31 vytvořen jako jeden kus a je přidržována tvarovým stykem s dnem 12.In the left-hand part of FIG. 1, the sleeve 31 is formed in one piece and is held in positive engagement with the bottom 12.

V pravé části obr. je objímka 31 vytvořena dvoudílná a má první díl 34 válcového tvaru a druhý díl 35, který je vytvořen jako trychtýř.In the right part of the figure, the sleeve 31 is formed in two parts and has a first cylindrically shaped portion 34 and a second portion 35, which is formed as a funnel.

Prodloužení hlavy trychtýřového dílu 35 je vytvořeno z pěchovací hmoty 42, která je vytvořena jako objímková drenáž v žáruvzdorném vyložení 41 dna 12 v metalurgickéThe head extension of the funnel portion 35 is formed of a ramming material 42, which is formed as a collar drain in a refractory lining 41 of the bottom 12 in a metallurgical

80665 (80665a) « ♦ · · · · tftf * • · · ♦ tf · ·«· ♦♦ »· tf«80665 (80665a) «ft · ♦ · tftf * · · · tf · ·« · tf «

Claims

PATENT CLAIMS

1. A metallurgical vessel bottom with a direct current arc device, the cathode of which extends into the vessel, wherein at least one anode is arranged in the refractory lining of the bottom, which at one end passes through the vessel wall and is in contact with the metal melt present in the vessel, and at the other end is connectable to sources of cooling medium and is electrically insulated by means of holding elements and is attached to the vessel wall, characterized in that an electrically non-conductive sleeve (31) is arranged, which surrounds the part of the anode (21) extending into the metallurgical vessel (11), wherein to form a drain channel (37) it is spaced from the anode (21) by such a distance (ar) that low-melting metals can flow out of the vessel (11) without restriction.

2. The bottom of a metallurgical vessel according to claim 1, characterized in that the head (32) of the sleeve (31) facing the interior of the vessel diverges conically, forming a retaining wall (33),

3. The bottom of a metallurgical vessel according to claim 1 or 2, characterized in that the sleeve (31) consists of a heat-resistant, chemically resistant material.

4. The bottom of a metallurgical vessel according to any one of the preceding claims, characterized in that the sleeve (31) consists of at least two parts (34, 35), the first part (34) having a cylindrical shape and the second part (35) having a conically opening funnel shape from the interface (36).

5. The bottom of a metallurgical vessel according to any one of the preceding claims, characterized in that above

16 80665 (30665a) • φ φ • ·« «« ·* ·· the mouth of the funnel part (35) of the sleeve (31) of the refractory lining (41) of the bottom (12) of the container (11) is a tamping mass (42).

6. The bottom of a metallurgical vessel according to claim 1, characterized in that the anode (21) rests via a step (23) on a tubular holding element (24), which is fixed in the bottom (12) of the vessel by means of a flange (27) and holding screws (28), the distance (Ar) of the drain channel (37) between the anode and the tubular holding element (24) being

Ar= R _h -R _a =0.5 to 2 mm, while Rh= inner diameter of the sleeve Ra= outer diameter of the anode or supporting anode. retaining element 7. Bottom of a metallurgical vessel according to claim 6,

characterized in that the mouth of the drain channel (37) is in communication with the openings (25) in the flange (27) of the holding element (24) for the anode (21), through which the liquid low-melting metal is drained from the metallurgical vessel (11) and collected in the collecting device (26).

8. The bottom of a metallurgical vessel according to claim 1, characterized in that the anode (21) is held by means of a clamping ring (29) firmly connected via a spacer element (61) to the bottom (12) of the vessel (11).

9. The bottom of a metallurgical vessel according to claim 3, characterized in that the sleeve consists of ceramic.