DD202362A5

DD202362A5 - ELECTRODE FOR LIGHT BOW OUTS AND THEIR USE

Info

Publication number: DD202362A5
Application number: DD82239231A
Authority: DD
Inventors: Dieter H Zoellner; Inge Lauterbach-Dammler; Franz Schieber; Friedrich Rittmann
Original assignee: Arc Tech Syst Ltd
Priority date: 1981-04-23
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1983-09-07
Also published as: FI821029A0; BR8202309A; AU8219982A; EP0063711B1; NO820908L; GB2097638A; ZA822054B; ATE15120T1; ES511792A0; ES8400644A1; DE3265539D1; JPS5894794A; FI821029A7; TR21231A; FI821029L; PL236124A1; GR75550B; PT74764B; HU186006B; PT74764A

Abstract

Es wird eine Elektrode fuer Lichtbogenoefen aus einem oberen Abschnitt (5) aus Metall und einem verzehrbaren unteren Abschnitt (6) aus Kohlenstoffmaterial, die eine im wesentlichen zylindrische Form aufweisen und durch einen Schraubnippel (1) oder dergleichen oder auch indirekt miteinander verbunden sind, beschrieben, wobei der obere Abschnitt eine Fluessigkeits-Kuehleinrichtung aus einem Vorlaufkanal (2) und einem Ruecklaufkanal (3) aufweist und der obere Abschnitt vorzugsweise in dessen unterem Bereich durch eine hochtemperaturfeste Beschichtung (4) geschuetzt sein kann, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der untere Abschnitt aus feinkoernigem, hochfesten, hochgraphitischen Kohlenstoffmaterial mit einer Rohdichte von mindestens 1,70 g/cm hoch 3 gebildet ist. Die Elektrode besitzt eine bevorzugte Verwendung zur Herstellung von Elektrostahl.There will be described an electrode for arc furnaces consisting of an upper portion (5) of metal and a consumable lower portion (6) of carbon material having a substantially cylindrical shape and connected by a screw nipple (1) or the like, or indirectly wherein the upper portion has a liquid cooling means of a flow channel (2) and a return channel (3) and the upper portion may be preferably protected in its lower part by a high temperature resistant coating (4), characterized in that the lower Part of feinkoernigem, high-strength, high-carbon graphite carbon material with a density of at least 1.70 g / cm high 3 is formed. The electrode has a preferred use for the production of electrical steel.

Description

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Electrode for electric arc furnaces and their use FIELD OF USE:

.Die Erfindung ist anwendbar an Elektroden für Lichtbo-. genöfen aus einem oberen Abschnitt aus Metall und einem verzehrbaren unteren Abschnitt aus Kohlenstoffmaterial, die eine im wesentlichen zylindrische Form aufweisen und durch einen Schraubnippel oder dergleichen oder auch direkt miteinander verbunden sind, wobei der obere Abschnitt eine Flüssigkeits-Kühleinrichtung mit einem Vorlaufkanal und einem Rücklaufkanal aufweist und der obere Abschnitt vorzugsweise in dessen unterem Bereich durch eine hochtemperaturfeste Beschichtung geschützt sein kann, sowie zu deren Verwendung..The invention is applicable to electrodes for Lichtbo-. formed from an upper portion of metal and a consumable lower portion of carbon material having a substantially cylindrical shape and connected by a threaded nipple or the like or directly to each other, the upper portion having a liquid cooling device with a flow channel and a return channel and the upper portion may preferably be protected in its lower portion by a high temperature resistant coating, as well as its use.

CHARAKTERISTIK DER BEKANNTEN TECHNISCHEN LÖSUNG:CHARACTERISTICS OF THE KNOWN TECHNICAL SOLUTION:

Lichtbogenöfen zur Erzeugung, von Elektrostahl, Kupfer,Electric arc furnaces for the production of electrical steel, copper,

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Korund, Kobalt, 'Silizium, etc., werden bisher mit Graphitelektroden als stromzuführenden Elementen betrie-' ben. üblicherweise setzt sich ein Elektrodenstrang aus mehreren, miteinander durch Schraubverbindungen oder dergleichen verbundenen Graphiteinheiten zusammen.Corundum, cobalt, 'silicon, etc., are so far operated with graphite electrodes as current-carrying elements. Usually, an electrode strand is composed of a plurality of graphite units connected to one another by screw connections or the like.

Häufig werden drei Elektrodenstränge als stromführende Elemente pro Ofen für diese elektrothermischen Hochtemperacurschmelzprozesse eingesetzt.Frequently, three electrode strands are used as current-carrying elements per furnace for these electrothermal high-temperature melting processes.

Es sind auch bereits Kombinationselektroden aus einem Metallschaft/ an denen durch eine Schraubverbindung, wie Nippel, etc., eine Spitze aus Kohlenstoffmaterial angefügt ist, für den Lichtbogenofenbetrieb beschrieben worden.Also, combination electrodes made of a metal shaft / to which a tip of carbon material has been attached by a screw connection such as nipples, etc. have already been described for the arc furnace operation.

"' ."'.

So sind in der DE-OS 1 565 751 Elektroden für elektrische Lichtbogenofen beschrieben worden, die aus einem oberen metallischen Kopfstück, einem unteren metallischen Kopfstück, aus beide miteinander verbindenden elektrischen Leitern, aus einer diese Leiter und das untere Kopfstück eiiischliessenden keramischen Masse und aus einem unteren Kopfstück auswechselbar befestigten Elektrodenspitze bestehen.Thus, in DE-OS 1 565 751 electrodes for electric arc furnace have been described which consist of an upper metallic head piece, a lower metallic head piece, both interconnecting electrical conductors, a conductor of this and the lower head eiiischliessenden ceramic mass and a lower head piece interchangeable fixed electrode tip consist.

Eine flüssigkeitsgekühlte Elektrode ist auch, aus der DE-OS 2 8 45 367 bekannt, die einen am Elektrodentragarm befestigten zylindrischen Einspannteil, ein an dieser befestigtes, den Elektrodenstrom führendes metallisches .Kühlsystem, das am freien Ende einen Gewindeteil zum Aufschrauben der Elektrodenspitze trägt, und einen rohrförmigen Hitzeschirm, der das Kühlsystem in dem derA liquid-cooled electrode is also known from DE-OS 2 8 45 367, which has a fixed to the Elektrodentragarm cylindrical Einspannteil, attached to this, the electrode current leading metallic .Kühlungssystem wearing a threaded portion for screwing the electrode tip at the free end, and a tubular heat shield, the cooling system in which the

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Ofenatmosphäre ausgesetzten Bereich mit Abstand und in fester räumlicher Zuordnung zu diesem enthält, aufweist. · . ·Furnace-exposed area at a distance and in fixed spatial allocation to this contains. ·. ·

Aus der europäischen Patentoffenlegungsschrift 12 573 ' geht eine Kcmbinationselektrode hervor, bei der der seitlich aussenliegende metallische Kontakt des Metallschaftes gegenüber dem innenliegenden metallischen Kühlungssystem' isolierend gelagert ist. Im unteren Teil des metallischen Kühlungsschaftes ist eine mit Haken gesicherte keramische Beschichtung vorgesehen, die sich bis etwa auf die Höhe der Schraubnippelverbindung erstreckt, mit der ein Kohlenstoffteil angefügt ist. -European Patent Laid-Open Publication No. 12 573 'discloses a combing electrode in which the laterally outward metallic contact of the metal shaft with respect to the internal metallic cooling system is mounted in an insulating manner. In the lower part of the metallic cooling shaft a hook-secured ceramic coating is provided, which extends to approximately the height of Schraubnippelverbindung with which a carbon part is added. -

Derartige Kombinationselektroden sind im Prinzip bereits seit längerer Zeit bekannt, so z.B. aus der im Jahre 1912 ausgegebenen DE-PS 2 68 6 60.Such combination electrodes have been known in principle for a long time, e.g. from issued in 1912 DE-PS 2 68 6 60.

Bei den heute üblichen Elektrodensträngen treten erhebliehe Verluste an Kohlenstoffmaterial, unter anderem durch Seitenoxidation auf. Bei den Vollstrangelektroden aus Kohlenstoffmaterial sind daher Versuche unternommen worden, durch Imprägnierung oder durch Aufbringung von Schutzschichten, wie keramischen und/oder metallischen Coatings, diesem unerwünschten Effekt entgegenzuwirken. Diese Massnahmen haben einerseits aber nur begrenzte Wirkung, führen andererseits aber auch zu einer Verteuerung der Elektroden.In today's usual electrode strands occur considerable losses of carbon material, including by side oxidation. Attempts have therefore been made in the case of the solid-state electrodes made of carbon material to counteract this undesired effect by impregnation or by the application of protective layers, such as ceramic and / or metallic coatings. On the one hand, however, these measures have only limited effect, but on the other hand lead to an increase in the cost of the electrodes.

Bei den vorstehend angeführten Kombinationselektroden aus Metallschäft und angeschraubtem Kohlenstoffteil kannIn the above-mentioned combination electrodes of Metallschäft and bolted carbon part can

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sich, je nach Konstruktion und Länge des in den Ofen eingeführten Metallschaftes, eine Verminderung der Sei- -tenoxidation ergeben. Aber auch diese Elektroden bedürfen einer weiteren Verbesserung im Hinblick auf eine Verminderung der Seiten- und Spitzenoxidationsverluste. Auch bedürfen Metallschaft und hiermit verbundenes Kohlenstoffmaterial zum Erhalt optimaler Betriebsbedingungen und eines wenig störungsanfälligen Betriebes unter Minimierung der Bruchverluste der Elektroden einer ständigen Verbesserung. ·Depending on the design and length of the inserted into the furnace metal stem, a reduction of the side-oxidation. But even these electrodes require further improvement in terms of a reduction in lateral and Spitzenoxidationsverluste. Also, metal shank and associated carbon material to maintain optimum operating conditions and operation that is less prone to failure while minimizing breakage losses of the electrodes require constant improvement. ·

ZIEL DER ERFINDUNG:OBJECT OF THE INVENTION:

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Elektrode für Lichtbogenofen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Metallschaft und Kohlenstoffmaterial aufeinander derart abgestimmt sind, dass ein wenig störungsanfälliger Betrieb der Elektrode möglich ist. Insbesondere soll es möglich sein, den Verbrauch der Kohlenstoffmaterialien durch Seitenoxidation und .hohe Bruchraten, insbesondere bei extremer Strombelastung der Elektroden zu senken. Gleichzeitig soll hierdurch eine Verminderung der Elektrodenausfallzeiten und eine Vereinfachung des Herstellungsverfahrens der Kohlenstoffteile, die den unteren Abschnitt der Elektrode ausbilden, erreicht werden.The invention is therefore an object of the invention to provide an electrode for electric arc furnace of the type mentioned in the metal shaft and carbon material are matched to each other such that a little trouble-prone operation of the electrode is possible. In particular, it should be possible to reduce the consumption of the carbon materials by side oxidation and .High fracture rates, especially at extreme current load of the electrodes. At the same time, this is to achieve a reduction in the electrode downtime and a simplification of the manufacturing process of the carbon parts forming the lower portion of the electrode.

Essence of the invention:

Diese Aufgabe wird durch die Schaffung einer Elektrode der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der untere Abschnitt aus feinkörnigem,This object is achieved by the provision of an electrode of the type mentioned, which is characterized in that the lower portion of fine-grained,

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hochfesten, hochgraphitischen Kohlenstoffmaterial mit einer Rohdichte von mindestens 1 ,70 g/cm³ gebildet ist.high-strength, high-graphitic carbon material having a bulk density of at least 1.70 g / cm ^{3 is} formed.

Der untere Abschnitt ist mit dem oberen Abschnitt aus Metall im allgemeinen durch einen Nippel verbunden, der aus Metall, wie Gusseisen oder Kupfer, vorzugsweise aber Graphit besteht. Anstelle des Nippels kann aber gegebenenfalls auch eine andere Befestigungsart mit dem oberen Abschnitt aus Metall gewählt werden. Dieser ist mit einer Flüssigkeits-Kühleinrichtung versehen, .die üblicherweise aus mindestens einem Vorlauf- und einem Rücklaufkanal gebildet ist. Die Kühleinrichtung erreicht mit ihrem Zulaufkanal vorzugsweise auch den oberen äusseren Bereich des Nippels, was besonders bevorzugtThe lower portion is connected to the upper portion of metal generally by a nipple made of metal such as cast iron or copper, but preferably graphite. Instead of the nipple but may optionally also another type of attachment to the upper section of metal can be selected. This is provided with a liquid cooling device., Which is usually formed of at least one flow and a return channel. The cooling device preferably also reaches the upper outer region of the nipple with its inlet channel, which is particularly preferred

ist.. In alternativer Weise ist es aber auch möglich, . den Nippel gegebenenfalls mit dem Kühlsystem selbst zu durchströmen. ·is .. In an alternative way, it is also possible. if necessary, to flow through the nipple with the cooling system itself. ·

Im Rahmen der Erfindung ist es günstig, wenn der obere Abschnitt sich über 40 bis 80 %, vorzugsweise 60 bis 80 %, der Gesamtlänge der Elektrode erstreckt.In the context of the invention, it is favorable if the upper section extends over 40 to 80%, preferably 60 to 80%, of the total length of the electrode.

Wenngleich die Vorteile der Erfindung bereits dann erreicht werden, wenn der untere Abschnitt aus feinkörnigern, hochfesten, hochgraphitischen Kohlenstoffmaterial mit einer Rohdichte von mindestens 1,70 g/cm³ gebildet ist, werden besonders vorteilhafte Ergebnisse bei Rohdichten im Bereich von 1,75 bis 1,92 g/cm³ erreichtAlthough the advantages of the invention are already achieved when the lower section is formed from fine grained, high strength, high graphitic carbon material having a bulk density of at least 1.70 g / cm ³ , particularly advantageous results at bulk densities in the range of 1.75 to 1 , Reached 92 g / cm ³

Daher ist die Verwendung der zuletzt genannten Kohlen-Stoffmaterialien besonders günstig. Therefore, the use of the latter carbon cloth materials is particularly favorable.

Das Ko'hlenstoffmaterial, das den unteren Abschnitt derThe carbon material that forms the lower section of the

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erfindungsgemässen Elektrode ausbildet, kann in einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung einen spezifischen elektrischen Widerstand von weniger als 6 -Timm²/m aufweisen -according to the invention, in a preferred embodiment of the invention may have a resistivity of less than 6 -Timm ² / m,

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Es ist auch günstig, wenn das Kohlenstoffmaterial eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 200 W/mK aufweist. Schliesslich kann das den unteren Abschnitt bildende feinkörnige, hochfeste, hochgraphitische Kohlenstoffmaterial mit Vorteil derart gewählt werden, dass die Biegefestigkeit mehr als 15 N/mm² beträgt.It is also favorable if the carbon material has a thermal conductivity of more than 200 W / mK. Finally, the fine-grained, high-strength, high-graphitic carbon material forming the lower section can advantageously be chosen such that the bending strength is more than 15 N / mm ² .

Somit ist eine Elektrode der eingangs genannten Art besonders vorteilhaft, bei der der untere Abschnitt aus feinkörnigem, hochgraphitischen Kohlenstoffmaterial eine Rohdichte von 1,75 bis 1,92 g/cm³ , einen spezifischen elektrischen Widerstand von - 6 .Tlmm²/m, eine Wärmeleitfähigkeit von - 200 W/mK und eine Biegefestigkeit von mehr als 15 N/mm² aufweist.Thus, an electrode of the type mentioned above is particularly advantageous, in which the lower portion of fine-grained, highly graphitic carbon material has a bulk density of 1.75 to 1.92 g / cm ³ , a resistivity of -. 6 .Tlmm ² / m, a Thermal conductivity of - 200 W / mK and a bending strength of more than 15 N / mm ² has.

Bei. der Herstellung des unteren Abschnittes wird mit besonderem Vorteil von Kohlenstoffmaterial ausgegangen, das eine maximale Korngrösse von 1 bis 3 mm aufweist. Das in dem. unteren Abschnitt der erfindungsgemässen Elektrode . zum Einsatz gelangende Kohlenstoffmaterial kann besonders günstig aus hochwertigem Premiumkoks unter Verwendung von Binde- und Imprägnierungsmitteln hergestellt werden. Bei der Verwendung der genannten oder gegebenenfalls auch anderer Ausgangsstoffe werden bei einer Graphitierungstemperatur über 2900⁰C besonders gute untere Abschnitte erhalten.In. The production of the lower portion is assumed to be particularly advantageous of carbon material having a maximum grain size of 1 to 3 mm. That in the. lower portion of the inventive electrode. used carbon material can be made particularly favorable from high-quality premium coke using binders and impregnating agents. When using the mentioned or else other starting materials, particularly good lower sections are obtained at a graphitization temperature above 2900 ^° C.

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Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform der erfindungsgemässen Elektrode ist der Durchmesser des unteren Abschnittes geringer als der des oberen Abschnittes aus Metall und auch geringer als derjenige von Vollgraphitelektroden bei vorgegebener Belastung. Der Durchmesser des unteren Abschnittes liegt vorteilhaft im Bereich von 150 bis 500 mm.According to a preferred embodiment of the electrode according to the invention, the diameter of the lower portion is less than that of the upper portion of metal and also less than that of full graphite electrodes at a given load. The diameter of the lower portion is advantageously in the range of 150 to 500 mm.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung besitzt der untere Abschnitt an der einen Stirnseite eine Gewindeschachtel und an der anderen Stirnseite einen Gewindezapfen. Es ist hierdurch möglich, den unteren Abschnitt direkt ohne zwischengeschalteten Nippel mit dem oberen Abschnitt aus Metall zu verbinden und ausserdem das Reststück des vorher verwendeten unteren Abschnittes an die Unterseite des neuen unteren Abschnittes anzuschrauben.According to one embodiment of the invention, the lower portion has a threaded box on one end side and a threaded pin on the other end side. It is thereby possible to connect the lower portion directly without interposed nipple with the upper portion of metal and also screw the remainder of the previously used lower portion to the underside of the new lower portion.

Bei den Ausführungsformen der erfindungsgemässen Elektrode, bei denen auf die Zwischenschaltung eines Nippels verzichtet worden ist, ergeben sich auch hierdurch Vorteile, zumal der Ubergangsbereich vom unteren zum oberen ,Abschnitt aufgrund der dort gegebenen TemperaturdifferenzIn the embodiments of the electrode according to the invention, in which the interposition of a nipple has been dispensed with, there are also advantages, in particular the transition region from the lower to the upper section, due to the temperature difference given there

und unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten _ der jeweiligen Materialien bei den vorbekannten Kombinationselektroden besonders störungsanfällig ist.and different coefficients of thermal expansion of the respective materials in the previously known combination electrodes is particularly prone to failure.

. Im .übrigen kann es auch vorgesehen sein, dass der untere Abschnitt eine ähnlich zu Hohlelektroden durchgehende, besser jedoch nicht durchgehende, zentrische Bohrung von 20 bis 50 mm Durchmesser aufweist. Auch kann mit Vorteil die Mantelfläche des unteren Abschnittes unbearbeitet sein., In the rest, it can also be provided that the lower portion has a similar to hollow electrodes continuous, but better not continuous, central bore of 20 to 50 mm in diameter. Also, the lateral surface of the lower portion can be unprocessed with advantage.

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Durch die Bereitstellung der erfindungsgemässen Elektrode werden eine Reihe von Vorteilen erzielt. Die Elektroden können bei vorgegebener Belastung eine geringere Dimensionierung als herkömmliche Elektroden aufweisen. •5 Im übrigen hat sich gezeigt, dass die Elektroden eine erhebliche Schockfestigkeit und eine grössere Beständigkeit gegen Seitenabbrand aufweisen. Durch die Ausbildung geringerer 'Dimensionierungen des Kohlenstoffteils lassen sich die Kohlenstoffelektrodenteile einfaeher pressen, glühen, imprägnieren und graphitieren, als dies bei grosser dimensionierten Elektroden der Fall ist. · .By providing the electrode according to the invention a number of advantages are achieved. The electrodes may have a smaller dimension than conventional electrodes for a given load. • 5 Moreover, it has been shown that the electrodes have a considerable shock resistance and a greater resistance to side erosion. By forming smaller dimensions of the carbon part, the carbon electrode parts can be pressed, annealed, impregnated and graphitized more easily than is the case with larger-sized electrodes. ·.

Die erfindungsgemässe Elektrode kann mit Vorteil zur Herstellung von Buntmetallen, wie Kupfer und Kobalt, aber auch zur Herstellung von Korund, von Silizium, etc., eingesetzt werden.The electrode according to the invention can be advantageously used for the production of non-ferrous metals, such as copper and cobalt, but also for the production of corundum, of silicon, etc.

Ihre bevorzugte Verwendung findet die Elektrode jedoch zur Herstellung von Elektrostahl. Die erfindungsgemässe Elektrode eignet sich besonders für die Herstellung von Elektrostahl im sogenannten "High Power"- oder "Ultra High Power"-Bereich bei Stromstärken von 40 bis 80 KA, wobei dann Durchmesser des unteren Abschnittes im Bereich von ca. 400 bis 600 mm Anwendung finden. Eine speziell bevorzugte Strombelastung für die erfindungsgemässen. Elektroden liegt im Bereich von 50 bis 75 KA bei den vorgenannten Durchmessern des Kohlenstoffteils.However, the electrode finds its preferred use for the production of electrical steel. The electrode of the invention is particularly suitable for the production of electrical steel in the so-called "high power" or "ultra high power" range at currents of 40 to 80 KA, in which case diameter of the lower section in the range of about 400 to 600 mm application Find. A particularly preferred current load for the inventive. Electrodes are in the range of 50 to 75 KA at the aforementioned diameters of the carbon part.

30- Nachstehend wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Elektrode im Längsschnitt in der Figur gezeigt,In the following, an embodiment of an electrode according to the invention is shown in longitudinal section in the figure,

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wobei die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist.the invention is not limited thereto.

Bei der gezeigten Elektrode wird das Kühlmedium, im Regelfall Wasser, durch den Vorlaufkanal 2 ein- und durch den Rücklaufkanal 3 zurückgeführt. Dabei tritt das Kühlmedium auch in eine Kammer innerhalb des Schraubnippels 1, der z.B. aus Gusseisen gebildet ist, ein. Der obere Abschnitt 5 aus Metall besteht hier aus einem oberen Bereich grösseren Durchmessers und. einem tie-. ferliegenden Bereich geringeren Durchmessers, der bis in den Schraubnippel 1 eingezogen ist, der die Verbindung zu dem unteren Abschnitt 6 aus Kohlenstoffmaterial darstellt, das aus feinkörnigem, hochfesten, hochgraphitischen Kohlenstoffmaterial mit einer Rohdichte von mindestens 1,70 g/cm³ gebildet ist. Die hochtemperaturfeste Beschichtung 4 ist aus einer Anzahl einzelner' Formteile gebildet, die auf einem Lager 7 getragen sein können. An die hochtemperaturfeste Isolierung 4 schl.iesst sich hier eine elektrisch leitende Zwischenschicht 11 an, die nach innen durch den vorgezogenen, innenliegendenIn the electrode shown, the cooling medium, usually water, through the flow channel 2 and returned through the return channel 3. In this case, the cooling medium also enters a chamber within the screw nipple 1, which is formed for example of cast iron, a. The upper portion 5 made of metal here consists of an upper region of larger diameter and. a deep. The lower diameter ferred region is retracted into the threaded nipple 1, which is the connection to the lower portion 6 of carbon material formed from fine grained, high strength, high graphitic carbon material having a bulk density of at least 1.70 g / cm ³ . The high-temperature resistant coating 4 is formed from a number of individual 'moldings, which may be carried on a bearing 7. At the high-temperature resistant insulation 4 schl.iesst here an electrically conductive intermediate layer 11, which inwardly by the drawn, inner

Metallschaft bzw. dessen Abschnitt geringeren Durchmes-, sers 12 begrenzt ist.Metal shaft or its portion smaller diameter, sers 12 is limited.

Neben den Kühlbohrungen 15 können zusätzlich Bohrungen 2-5 vorgesehen sein, durch die eingeführte Stifte über eine Feder für einen guten Sitz der hochtemperaturfesten Formteile sorgen. Über die Backen 18 kann der Elektrode Strom zugeführt werden.In addition to the cooling holes 15 holes 2-5 may be additionally provided by the introduced pins via a spring for a good fit of the high temperature resistant moldings. Through the jaws 18 of the electrode power can be supplied.

' Der Gegenstand der Erfindung ist jedoch nicht auf die in der Figur gezeigte Konstruktion beschränkt. So sindHowever, the object of the invention is not limited to the construction shown in the figure. So are

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z.B. im Rahmen der Erfindung Konstruktionen besonders vorteilhaft, die Abweichungen zu dem in der Figur gezeigten Elektrooentyp aufweisen. Bei solchen Elektroden, die im Rahmen der Erfindung bevorzugt sind, weist der Metallschaft einen im wesentlichen konstanten Durchmesser auf. Auf diesen können Ringe aus hochtemperaturfestem Material - mit Vorzug solche aus Graphit - aufgeschraubt werden. Das Kühlungssystem kann hierbei mit Vorzug derart ausgebildet sein, dass der Nippel in seinem oberen äusseren Bereich durch das Kühlmedium umströmt wird, dieses aber in den Nippel selbst nicht eintritt. Eine elektrisch leitende Zwischenschicht ist bei solchen Konstruktionen nicht immer vorgesehen. Solche und andersartige Ausführungsformen der erfindungsgemässen Elektrode sind im Rahmen der Erfindung mit eingeschlossen, soweit das Kohlenstoffmaterial des verzehrbaren unteren Abschnittes aus feinkörnigem, hochfesten, hochgraphitischen Kohlenstoffmaterial mit einer Rohdichte von mindestens 1,7 g/cm³ gebildet ist.For example, in the context of the invention particularly advantageous constructions that have deviations from the type shown in the figure. In such electrodes, which are preferred in the invention, the metal shaft has a substantially constant diameter. On these rings of high temperature resistant material - preferably those made of graphite - are screwed. The cooling system may in this case be designed in such a way that the nipple is flowed around in its upper outer region by the cooling medium, but this does not enter the nipple itself. An electrically conductive intermediate layer is not always provided in such constructions. Such and other embodiments of the electrode according to the invention are included within the scope of the invention, as far as the carbon material of the consumable lower portion is formed from fine-grained, high-strength, high-graphitic carbon material having a bulk density of at least 1.7 g / cm ³ .

Der Einsatz der erfindungggemässen Elektrode wird im nachstehenden Beispiel veranschaulicht:The use of the electrode according to the invention is illustrated in the following example:

Embodiment:

Es wurde eine Elektrode verwendet, deren oberer Abschnitt aus Kupfer bestand, das über ein System aus Vor- und Rücklaufkanal mit Wasser gekühlt wurde. Der Kupferschaft,. der innerhalb der Ofenatmosphäre befindlich war, warAn electrode was used, the upper portion of which consisted of copper, which was cooled by a system of supply and return channel with water. The copper shaft ,. which was located inside the furnace atmosphere was

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durch eine hochtemperaturfeste Beschichtung geschützt. An dem Metallschaft war der untere Abschnitt über einen -Graphitnippel angeschraubt. Der untere Abschnitt besass gegenüber dem oberen Abschnitt einen geringeren Durchmesser, der bei etwa 350 mm lag. Der spezifische elektrische Widerstand lag bei 5,1 I~Lmm²/m. Die Elektrode wies eine zentris.che Bohrung von 30 mm Durchmesser auf.protected by a high temperature resistant coating. On the metal shaft, the lower section was screwed on a graphite nipple. The lower section had a smaller diameter than the upper section, which was about 350 mm. The specific electrical resistance was 5.1 I ~ Lmm ² / m. The electrode had a central bore of 30 mm diameter.

Drei Elektroden wurden in einen Ofen mit 50 t Fassungsvermögen eingeführt, in dem als Einsatzgut stückiger Schrott befindlich war. Der Ofen wurde mit drei Phasen mit einem maximalen Phasenstrora von 50 KA bei einer Spannung von 490V betrieben. . 'Three electrodes were placed in a 50 tonne oven with lumpy scrap as the feedstock. The furnace was operated with three phases with a maximum phase current of 50 KA at a voltage of 490V. , '

15- - Die erfindungsgemässe Elektrode konnte im Dauerbetrieb eingesetzt werden,wobei sich ein/Graphitverbrauch von 3,1 kg/t flüssiger Stahl ergab.15- - The inventive electrode could be used in continuous operation, resulting in a / graphite consumption of 3.1 kg / t of liquid steel.

Claims

239231 2 INVENTIVE CLAIM

1. Electrode for arc furnace from an upper section of metal and a consumable lower

S portion of carbon material, which have a substantially cylindrical shape and are connected by a screw nipple or the like or directly to each other, wherein the upper portion has a liquid cooling device with a flow channel and a return channel and the upper portion preferably in the lower Protected area by a high temperature resistant coating, characterized in that the lower portion of fine-grained, high-strength, high-carbon graphite carbon material is formed with a bulk density of at least 1.70 g / cm ³ .

2. The electrode according to item 1, characterized in that the apparent density in the range of 1.75 to 1.92 g / cm ³ .

3. Electrode according to item 1 or 2, geke η η -, characterized in that the electrical resistivity is less than 6 Umm ² / m.

4. An electrode according to item 1 to 3, characterized in that the thermal conductivity is greater than 200 W / mK.

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5. Electrode according to item 1 to 4, characterized in that the bending strength is more than 15 N / mm ² .

6. Electrode according to items 1 to 5, characterized in that the apparent density of 1.75 to 1/92 g / cm ³ , the electrical resistivity - 6 XLiHm ² Zm, the thermal conductivity ^ 200 W / mK and the flexural strength more than 15 N / mm ² . 10

7. An electrode according to item 1 to 6, characterized in that the lower portion of carbon material has a maximum grain size

in the range of 1 to 3 mm. 15

8. The electrode according to item 1 to 7, characterized in that the carbon material has been made of high quality premium coke using binder and impregnating agent.

9. electrode according to item 1 to 8, characterized in that the. Graphitization has been carried out at a temperature above 29 00 ⁰ C temperature.

10. The electrode according to item 1 to 9, characterized in that the diameter of the lower portion is less than that of the upper portion of metal and also less than that of full graphite electrodes at a given load.

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11. An electrode according to item 1 to 10, characterized in that the diameter is in the range of 150 to 500 mm.

i2. Electrode according to items 1 to 11, characterized in that the lower portion has a threaded box on one end face and a threaded pin on the other end face

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13. An electrode according to item 1 to 12, characterized in that the lower portion has a continuous central bore of 20 to 50 mm in diameter.

14. The electrode according to item 1 to 13, characterized in that the lateral surface of the lower portion is unprocessed. ·

15. Use of the electrodes according to items 1 to 14, for the production of electrical steel.

16. Use according to item 15 in the HP or UHP range at currents of 40 to 80 KA and diameters of the lower section of 400 to 600 mm.