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DE2918757C2 - Electrode for electric arc furnaces - Google Patents

Electrode for electric arc furnaces

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Publication number
DE2918757C2
DE2918757C2 DE2918757A DE2918757A DE2918757C2 DE 2918757 C2 DE2918757 C2 DE 2918757C2 DE 2918757 A DE2918757 A DE 2918757A DE 2918757 A DE2918757 A DE 2918757A DE 2918757 C2 DE2918757 C2 DE 2918757C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
section
electrode
nipple
channel
cavity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2918757A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2918757A1 (en
Inventor
Otto Erich Alberta Prenn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STEEL Co OF CANADA Ltd HAMILTON ONTARIO CA
Original Assignee
STEEL Co OF CANADA Ltd HAMILTON ONTARIO CA
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Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/904,198 external-priority patent/US4168392A/en
Application filed by STEEL Co OF CANADA Ltd HAMILTON ONTARIO CA filed Critical STEEL Co OF CANADA Ltd HAMILTON ONTARIO CA
Publication of DE2918757A1 publication Critical patent/DE2918757A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2918757C2 publication Critical patent/DE2918757C2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00Heating by electric discharge
    • H05B7/02Details
    • H05B7/10Mountings, supports, terminals or arrangements for feeding or guiding electrodes
    • H05B7/101Mountings, supports or terminals at head of electrode, i.e. at the end remote from the arc

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

Elektrodenabschnitten die Gefahr von Flüssigkeitsverliiiinpfimjirn ausschließen, ils ist ersichtlich. ti;iU auch der Nippel in besonderem Maße gleichmäßig gekühlt wird, so daß hohe thermische Beanspruchungen und Verformungen des Nippels ausgeschlossen werden, so daß auch der Nippel Ober lange Zeiten wiederverwendbar ist und sich leicht mit den Eiektrodenabschnitten verbinden bzw. von ihnen !ösen läßt.Electrode sections reduce the risk of fluid leakage exclude, ils is evident. ti; iU too the nipple is cooled evenly to a particularly high degree, so that high thermal loads and Deformations of the nipple are excluded, so that the nipple can also be reused for a long time and can be easily connected to or loosened from the electrode sections.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform endet das Vorlaufrohr mit axialem Abstand vom geschlossenen unteren Ende des Nippels, dessen offenes oberes Ende das vorragende Vorlaufrohr mit Radialabstand umschiietiL Es entfallen dann besondere Austrittsöffnungen am unteren Ende des Vorlaufrohrs, wobei die Kühlflüssigkeit in vorteilhafter Weise auf das thermisch am meisten beanspruchte untere Ende des Nippels geleitet wird. Irgendwelche zusätzlichen Maßnahmen zur Führung der Kühlflüssigkeit innerhalb des Nippels können entfallen.In an expedient embodiment, the flow pipe ends at an axial distance from the closed one lower end of the nipple, the open upper end of which encloses the protruding flow pipe with a radial spacing There are then no special outlet openings at the lower end of the flow pipe, with the cooling liquid passed in an advantageous manner to the thermally most stressed lower end of the nipple will. Any additional measures to guide the coolant inside the nipple can omitted.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert, wobei izum besseren Verständnis zunächst die bekannte und dann die erfindungsgemäß verbesserte Ausbildung behandelt wird.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a schematic drawing, where iz for better understanding first the known and then the improved according to the invention Training is dealt with.

F i g. 1 zeigt eine zusammengesetzte Elektrode in perspektivischer Darstellung;F i g. 1 shows a composite electrode in perspective Depiction;

Fig.2 ist ein vergrößerter Längsschnitt durch die Elektrode in der bekannten Ausführung;Fig.2 is an enlarged longitudinal section through the Electrode in the known design;

Fig.3 zeigt in einem der Darstellung in Fig.2 entsprechenden Teilschnitt die erfindungsgemäße Ausbildung; FIG. 3 shows in a manner corresponding to the representation in FIG Partial section the training according to the invention;

F i g. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung den vom oberen Elektrodenabschnitt gelösten Nippel zusammen mit einem zum Verbinden und Lösen verwendeten Werkzeug.F i g. 4 shows the nipple detached from the upper electrode section together in a perspective illustration with a tool used to connect and disconnect.

Gemäß F i g. 1 umfaßt die zusammengesetzte Elektrode 10 einen oberen metallischen Abschnitt 12 und einen unteren Verbrauchsabschnitt 14. An der Verbindungsstelle 15 ist eine Einrichtung zum festen Verbinden der beiden Abschnitte miteinander vorgesehen. Diese Verbindungseinrichtung wird später näher beschrieben. Eine Elektrodenklemme 16 bekannter Bauart ist vorgesehen, die einen Stützarm 18 aufweist, der sich von einer nicht dargestellten Steuervorrichtung bekannter Bauart zur Elektrodenklemme 16 erstreckt. Wie üblich wird der elektrische Strom längs des Arms 18 und durch die Klemme 16 auf die zusammengesetzte Elektrode 10 aufgebracht. Die nicht dargestellte bekannte Steuervorrichtung regelt die vertikale Höhenlage der zusammengesetzten Elektrode 10, um in Übereinstimmung mit der bereits bisher geübten Praxis die günstigsten LichtbogenverhältnisFe zu erzielen.According to FIG. 1, the composite electrode 10 includes a top metallic portion 12 and 12 a lower consumption section 14. At the connection point 15 is a device for fixed connection of the two sections provided together. This connecting device will be described in detail later. An electrode clip 16 of known type is provided which has a support arm 18 extending therefrom extends from a known type of control device, not shown, to the electrode terminal 16. As Usually the electrical current is along arm 18 and through clamp 16 to the composite electrode 10 applied. The known control device, not shown, regulates the vertical height of the composite electrode 10 to the most favorable in accordance with previous practice To achieve arc ratio Fe.

An der Oberseite des Abschnitts 12 sind zwei Kühlwasserleitungen 19 und 20 vorgesehen, durch die Kühlwasser dem oberen Abschnitt 12 zugeführt bzw. abgeführt wird.At the top of section 12, two cooling water lines 19 and 20 are provided through which cooling water the upper section 12 is fed or discharged.

Die in Fig. 1 dargestellte zusammengesetzte Elektrode 10 wird abwärts durch eine öffnung im Dach bzw. in der oberen Wand eines Lichtbogenofens der Standardausführung eingeführt, wobei die Dachöffnung in bekannter Weise gegen das Entweichen von Gasen abgedichtet ist. Diese Teile sind bekannt und daher nicht dargestellt.The composite electrode 10 shown in Fig. 1 is down through an opening in the roof or in the top wall of an electric arc furnace of the standard design introduced, the roof opening in known Way is sealed against the escape of gases. These parts are known and therefore not shown.

Der in Fig.2 mit Einzelheiten dargestellte obere oder metallische Abschnitt 12 der zusamengesetzten Elektrode 10 kann aus Eisen oder einer Eisenlegierung hergestellt sein. Er weist <?ine zylindrische Außenwand und eine zylindrische Innenwand 24 auf, die konzentrisch und im Abstand nach innen versetzt zur Außenwand 22 angeordnet Lsi, wodiiri-h ein Kanal 2h von ring förmigem Querschnitt zwischen den beiden Wänden gebildet ist. Der Kanal 26 ist als aufwärtsgerichteter Leitungszweig einer Kühlwasserumwälzung innerhalb des metallischen Abschnitts 12 der zusammengesetzten Elektrode 10 vorgesehen.The upper or metallic section 12 of the composite, shown in detail in FIG Electrode 10 can be made of iron or an iron alloy. It has a cylindrical outer wall and a cylindrical inner wall 24 which is concentric and spaced inwardly from the outer wall 22 arranged Lsi, wodiiri-h a channel 2h of ring shaped cross-section is formed between the two walls. The channel 26 is an upward branch of the line a cooling water circulation within the metallic portion 12 of the composite Electrode 10 is provided.

Quer über die Oberseite beider Wände 22 und 24 erstreckt sich eine kreisförmige obere Wand 28, die so to dimensioniert ist, daß sie sich über die Außenfläche der Außenwand 22 hinaus erstreckt, wie es aus beiden Figuren zu ersehen ist.Across the top of both walls 22 and 24 extends a circular top wall 28 which is so is dimensioned so that it extends beyond the outer surface of the outer wall 22, as is evident from both figures can be seen.

Eine erste sich quer erstreckende Trennwand 30 ist im Abstand unter der oberen Wand 28 angeordnet und erstreckt sich nur innerhalb der inneren Wand 24, mit der sie verschweißt ist. Oberhalb der Trennwand 30 ist die innere Wand 24 mit mehreren öffnungen 31 versehen, damit das durch den ringförmigen Kanal 26 aufwärtsströmende Kühlwasser einfach und ohne großen Strömungswiderstand zu einer öffnung 33 gelangen kann, die mit einem Auslaßstutzen M in Verbindung steht, der sich vom oberen Ende der Außenwand 22 radial nach außen erstrecktA first transversely extending partition wall 30 is spaced below the top wall 28 and extends only within the inner wall 24 to which it is welded. Above the partition wall 30, the inner wall 24 is provided with several openings 31 so that the cooling water flowing upwards through the annular channel 26 can easily and without great flow resistance reach an opening 33 which is connected to an outlet connection M which extends from the upper end the outer wall 22 extends radially outward

Eine weitere Trennwand 36 ist nahe dem unteren Ende des Abschnitts 12 vorgesehen. Auch diese Trennwand 3C- erstreckt sich nur innerhalb der Umgrenzung der inneren Wand 24, mit der sie verschweißt ist.Another partition 36 is provided near the lower end of section 12. Also this partition 3C- extends only within the perimeter of the inner wall 24 to which it is welded.

Ein zentrales axiales Rohr 37 erstreckt sich nach unten durch die obere Wand 28 und die Trennwand 30 und endet an einer zentralen Öffnung 38 in der Trennwand 36, so daß Wasser durch das Rohr 37 nach unten in den Bereich unterhalb der Trennwand 36 strömen kann.A central axial tube 37 extends downwardly through the top wall 28 and the partition wall 30 and terminates at a central opening 38 in the partition 36, so that water through the pipe 37 down into the Area below the partition 36 can flow.

Am unteren Ende der äußeren Wand 22 ist ein Bauteil 40 vorgesehen, das radial symmetrisch ausgebildet ist und einen ringförmigen nach oben offenen Kanal 42 umgrenzt, der zwischen einer äußeren zylindrischen Wand 43, einer unteren ringförmigen Wand 45 und einer inneren kegelstumpfförmigen Wand 46 ausgebildet ist. Über das obere offene Ende der inneren kegelsUimpfförmigen Wand 36 erstreckt sich eine kreisförmige Platte 48. Die vom ringförmigen Kanal 42, der Platte 48 und der Trennwand 36 umgrenzte Kammer bildet einen im wesentlichen scheibenkreisförmigen Kanal mit einem nach unten ragenden Umfangsabschnitt, der dazu dient, Kühlflüssigkeit vom unteren Ende des P.ohrs 37 radial nach außen zum unteren Ende des ringförmigen Kanals 26 zu führen. Wie aus Fig.2 zu ersehen, erstreckt sich die innere Wand 24 nach unten in den ringförmigen Kanal 42, wodurch das Kühlwasser gezwungen wird, kontinuierlich entlang der Innenfläche des Bauteils 40 zu strömen, wodurch eine gleichmäßige Kühlung des Bauteils 40 gewährleistet ist. Würde sich die innere Wand 24 nicht nach unten in den Kanal 42 erstrecken, bestände die Gefahr, daß das Wasser am unteren Ende des Kanals 42 nicht an der Umwälzströnu-ng teilhaft, überhitzt wird und verdampft, was zu Explosionen führen könnte.At the lower end of the outer wall 22, a component 40 is provided which is designed to be radially symmetrical and an annular upwardly open channel 42 defined between an outer cylindrical Wall 43, a lower annular wall 45 and an inner frustoconical wall 46 is formed. A circular plate extends across the upper open end of the inner conical-uimp-shaped wall 36 48. The bounded by the annular channel 42, the plate 48 and the partition wall 36 forms an im essential circular disc-shaped channel with a downwardly protruding circumferential section, which serves to Cooling liquid from the lower end of the P.ohr 37 radially outward to the lower end of the annular channel 26 lead. As can be seen from Fig.2, extends the inner wall 24 down into the annular channel 42, thereby forcing the cooling water, to flow continuously along the inner surface of the component 40, whereby a uniform cooling of the Component 40 is guaranteed. If the inner wall 24 did not extend down into the channel 42, there would be a risk that the water at the lower end of the channel 42 would not participate in the overturning flow, will overheat and vaporize, which could cause an explosion.

Im unteren Ende des ringförmigen Kanals 26 sind mehrere sich in Lä-.gsrichtung erstreckende Leitflügel 47 angeordnet, die Turbulenzen weitestgehend vermindern und eine laminare. Strömung der Kühlflüssigkeit durch den Kanal 26 begünstigen sollen.In the lower end of the annular channel 26 are several guide vanes extending in the longitudinal direction 47 arranged to reduce the turbulence as much as possible and a laminar. Flow of the coolant through the channel 26 should favor.

Das obere Ende der äußeren Wand 22 ist mit einem Ringflansch 50 verschweißt, der den gleichen Außendurchmesser wie die obere Wand 28 hat. Der Ringflansch 50 und die obere Wand 28 sind durch Schraubbolzen 52 miteinander verspannt, wobei eine Dichtung zwischen dem Ringflansch 50 und der oberen Wand 28The upper end of the outer wall 22 is welded to an annular flange 50 which is the same outside diameter like the top wall 28 has. The annular flange 50 and the top wall 28 are bolted 52 clamped to one another, with a seal between the annular flange 50 and the upper wall 28

angeordnet ist, um das obere Ende des ringförmigen Kanals 26 abzudichten. Wie ersichtlich besteht keine ständige abstützende Verbindung zwischen der inneren Wand 26 (mit den Trennwänden 30,36 und dem zentralen Rohr 37) und der äußeren Wand 22 (mit dem unteren Bauteil 40). Es ist vorteilhaft, zur Durchführung von Wartungsarbeiten, Überprüfungen und dgl. den gesamten inneren Teil aus dem äußeren Teil des oberen Abschnitts 12 herausnehmen zu können. Aus diesem Grunde wurde der Riügflansch 50 vorgesehen, wobei die einzige Verbindungsstelle zwischen den beiden Teilen am oberen Ende mittels der Schraubbolzen 52 vorfanden ist, und am unteren Ende lediglich die Leitflügel 47 eine radiale Abstützung bewirken.is arranged around the upper end of the annular Channel 26 to seal. As can be seen, there is no permanent supporting connection between the inner Wall 26 (with the partitions 30,36 and the central tube 37) and the outer wall 22 (with the lower Component 40). It is advantageous to be able to remove the entire inner part from the outer part of the upper section 12 in order to carry out maintenance work, inspections and the like. For this reason, the Riügflansch 50 was provided, the only connection point between the two parts on Upper end is found by means of the screw bolts 52, and at the lower end only the guide vanes 47 a cause radial support.

Ein T-förmiges Kupplungsstück 54 ist auf das obere Ende des zentralen Rohrs 37 aufgeschraubt und ein Wassereinlaßstutzen 56 ist mit dem Kupplungsstück 54 verbunden, !n die andere öffnung des T-förmigen Kunnliinp-sstttcks 54 >*( pin Sichprheiiskoni 57 bekannter Bauart eingeschraubt.A T-shaped coupling piece 54 is screwed onto the upper end of the central tube 37 and a water inlet pipe 56 is connected to the coupling piece 54,! N the other opening of the T-shaped Kunnliinp-sstttcks 54> * (pin Sichprheiisko n i 57 of known construction screwed in.

Am unteren Ende des Abschnitts 12 ist die Innenfläche der kegelstumpfförmigen Wand 46 mit Gewindegängen versehen, die sich mit den Gewindegängen eines Graphitnippels 59 verschrauben lassen, der von der Bauart ist, wie sie schon bisher zum Verbinden von zwei Graphitzylindern miteinander verwendet wird. Die sich verbrauchende Graphitelektrode hat ebenfalls eine mit Gewinde versehene Aufnahmeaussparung 60 an ihrem oberen Ende, um das andere Ende des beidseitig eindringenden Schraubnippels 59 aufzunehmen.At the lower end of the section 12, the inner surface of the frustoconical wall 46 is provided with threads which are connected to the threads of a Let graphite nipple 59 screwed, which is of the type that has been used so far for connecting two Graphite cylinders is used together. The consumed graphite electrode also has one with Threaded receiving recess 60 at its upper end in order to receive the other end of the screw nipple 59 penetrating on both sides.

Besonders aus F ι g. 2 ist zu ersehen, daß der Durchmesser des sich verbrauchenden Graphitabschnitts 14 der zusammengesetzten Elektrode 10 einen kleineren Durchmesser als der obere Abschnitt 12 hat. Bisher sind die Elektroden üblicherweise aus Gründen der mechanischen Festigkeit etwas überdimensioniert, es ist also der Durchmesser der Elektroden etwas größer, als es die elektrischen Erfordernisse notwendig machen. Bei der dargestellten Ausbildung kann jedoch der Durchmesser des Graphitabschnitts der zusammengesetzten Elektrode auf den Mindestwert reduziert werden, der aus anderen Erwägungen als der mechanischen Festigkeit erforderlich ist, weil das obere Ende des Graphitabschnitts 14 wegen der Berührung mit dem wassergekühlten metallischen Abschnitt 12 gekühlt wird, wodurch das Ausmaß verringert wird, in dem der Graphitwerkstoff an seiner Oberfläche wegoxidiert. Dementsprechend wird die anfangs vorhandene Festigkeit der Verbindung zwischen den beiden Abschnitten aufrecht erhalten. Ferner ist es nicht erforderlich, hohe Anforderungen an die Oberflächeneigenschafter des Graphitabschnitts 14 einzuhalten, um eine gute elektrische Verbindung herzustellen.Especially from FIG. 2 it can be seen that the diameter of the consumable graphite section 14 of the composite electrode 10 has a smaller diameter than the upper portion 12. So far are the electrodes are usually somewhat oversized for reasons of mechanical strength, so it is the Diameter of the electrodes slightly larger than the electrical requirements make it necessary. In the however, the diameter of the graphite portion of the composite electrode can be reduced to the minimum required for considerations other than mechanical strength because the upper end of the graphite portion 14 can be reduced in diameter because of the contact with the water-cooled metallic portion 12 is cooled, thereby increasing the extent is reduced in that the graphite material oxidizes away on its surface. Accordingly, the initial strength of the connection between maintain the two sections. Furthermore, it is not necessary to meet high requirements for the surface properties of the graphite section 14 in order to produce a good electrical connection.

Bei der dargestellten Elektrode ist die Klemme 16 direkt am oberen metallischen Abschnitt 12 angeordnet, so daß ein Metall-Metall-Kontakt mit einer ausgezeichneten elektrischen Leitfähigkeit vorhanden istIn the electrode shown, the terminal 16 is arranged directly on the upper metallic section 12, so that there is a metal-to-metal contact with excellent electrical conductivity

Dadurch, daß der größere Teil des Innenraums des oberen Abschnitts 12 frei von Wasser gehalten wird, kann das Gewicht der gesamten Elektrode auf ein Minimum herabgesetzt werden. Bei der in F i g. 2 dargestellten Konstruktion kann das Gesamtgewicht des oberen Abschnitts auf einen unier dem Gewicht einer üblichen CiniphiieloklriHli.· gleichen Durchmessers liegenden Wer! lh-r;ih);i-srl/l witiIimi. D.uliircli wird ibs (li-wicll! gesenkt, das der Klekirodciimasi. dem der Ann 18 zugeordnet ist, heben muß, und dadurch werden die Kosten des Unterhalts gesenkt, während gleichzeitig die Hubgeschwindigkeit steigt.By keeping the greater part of the interior of the upper section 12 free of water, the weight of the entire electrode can be reduced to a minimum. In the case of the in FIG. The construction shown in FIG. 2 can take the total weight of the upper one Section on a weight less than the weight of a conventional CiniphiieloklriHli. · The same diameter Who! lh-r; ih); i-srl / l witiIimi. D.uliircli becomes ibs (li-wicll! lowered that of the Klekirodciimasi. to which the Ann 18 is assigned, must raise, and this increases the cost maintenance is reduced while the lifting speed increases at the same time.

Die Verbindungsstelle, an der der sich verbrauchende Abschnitt und der unverbrauchbare Abschnitt der zusammengesetzten Elektrode miteinander verbunden sind, kann insgesamt an einer tiefer gelegenen Stelle der Elektrode angeordnet werden, als es bei der untersten Verbindung bei den bekannten Elektroden der Fall ist. Daher erzeugen zufällige Schrotthöhlen oder Ofenbewegungen, die zu einer seitlich an der Elektrode angreifenden Kraft führen, wegen des kleineren Momentenarms eine niedrigere Biegebelastung im Verbindungs bereich, wodurch die Bruchgefahr herabgesetzt ist. Ferner bedeutet jeder Bruch an der Verbindungsstelle einen kleineren Verlust an Elektrodengewicht, weil die Verbindungsstelle niedriger bzw. mehr zur Elektrodenspitze angeordnet ist.The junction where the consumable portion and the non-consumable portion of the composite electrode join together can be arranged at a lower point of the electrode as a whole than at the bottom Connection is the case with the known electrodes. Therefore, accidental scrap holes or furnace movements, which lead to a force acting on the side of the electrode, produce a lower bending load in the connection due to the smaller moment arm area, which reduces the risk of breakage. Furthermore, any break at the junction means a smaller loss of electrode weight because of the Connection point is arranged lower or more to the electrode tip.

Es ist zweckmäßig, den wassergekühlten Abschnitt mit einer aufnehmenden Form auszuführen, so daß jede auftretende Wärmedehnung des unteren Abschnitts und Verbindiin^sstifts hus Grs^hit zu einer dichterenIt is advisable to design the water-cooled section with a female shape so that any thermal expansion of the lower section and connecting pin that occurs becomes a denser one

Verbindung anstatt zu einer Lockerung führt.Connection rather than loosening.

Das Restvolumen innerhalb des oberen metallischen Abschnitts 12 der zusammengesetzten Elektrode 10 ist vollständig gegenüber der vorbeschriebenen Flüssigkeitsströmung abgedichtet, wobei vorgesehen ist, daßThe residual volume within the upper metallic portion 12 of the composite electrode 10 is completely sealed against the above-described liquid flow, it being provided that

dieses Restvolumen nur Luft enthält. Um Änderungen des Luftdrucks in diesem Restvolumen infolge einer Erwärmung zu vermeiden, ist eine Verbindungsleitung 67 vorgesei in, die sich durch die Trennwand 30 und durch die obere Wand 28 erstreckt.this residual volume contains only air. In order to avoid changes in the air pressure in this residual volume as a result of heating, a connecting line 67 is provided vorgesei in, which extends through the partition wall 30 and through the top wall 28 extends.

Die Ausbildung gemäß F i g. 3 und 4 entspricht weitgehend der vorbeschriebenen Ausbildung. Die entsprechenden Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen, denen ein Unterscheidungsstrich angefügt ist Abweichungen sind lediglich am unteren Ende des me-The training according to FIG. 3 and 4 largely corresponds to the training described above. The corresponding parts are therefore given the same reference numerals provided with a distinctive line. Deviations are only indicated at the lower end of the

tallischen oberen Elektrodenabschnitts 12' sowie beim doppelkonischen Schraubnippel 59' vorgesehen. So fehlt die kreisförmige Platte 48 am unteren Ende des Elektrodenabschnitts 12'. Statt dessen geht der sich nach oben verjüngende Einschnitt, der von der mitMetallic upper electrode section 12 'as well as the double-conical screw nipple 59' is provided. So the circular plate 48 is absent at the lower end of the electrode section 12 '. Instead, he goes himself upwardly tapering incision from the with Schraubgewinde versehenen kegelstumpfförmigen Wand 46' umgeben ist, direkt mittels einer Bodenöffnung in das Innere des Elektrodenabschnitts 12' über. Allerdings verhindert die Trennwand 36' eine Verbindung mit dem Luftraum innerhalb des Innenmantels 24'.Screw-threaded frustoconical Wall 46 'is surrounded, directly by means of a bottom opening into the interior of the electrode section 12'. However, the partition wall 36 'prevents a connection with the air space within the inner jacket 24'.

Der Hauptunterschied gegenüber der Ausführung gemäß Fig.2 betrifft die innere Konstruktion des Schraubnippels 59'. Dieser besteht jetzt nicht mehr aus Graphit, sondern ist aus einem Metall wie beispielsweise Kupfer oder Stahl hergestellt.The main difference compared to the embodiment according to Figure 2 concerns the internal construction of the Screw nipple 59 '. This is no longer made of graphite, but is made of a metal such as copper or steel.

Der Schraupnippel 59 weist einen zentralen Hohlraum 65 auf und ist mit einem offenen oberen Enue 66 ausgeführt, während das untere Ende 67 geschlossen ist. Das zentrale axiale Rohr 37' erstreckt sich weiter nach unten als das Rohr 37 gemäß Fig.2. Wie aus F i g. 3 ersichtlich erstreckt sich das Rohr 37' axial nach unten in den Hohlraum 65 des Nippels 59'. Wenn somit Kühlflüssigkeit nach unten durch das zentrale Rohr 37' gefördert wird, so durchströmt die Kühlflüssigkeit einen Abschnitt, der sich vom unteren Ende des zentralen Rohrs 37' nach oben durch den Nippelhohlraum 65 und durch das offene obere Ende 66 des Nippels 59' aus diesem heraus erstreckt, worauf die Kühlflüssigkeit radial nach außen und nach unten zum unteren Ende des Kiijj-.kiiiiiils h/w. Uiickl;iiifk,in;ils /wischen ilrin Aitlli-ii The screw nipple 59 has a central cavity 65 and is designed with an open upper enue 66, while the lower end 67 is closed. The central axial tube 37 'extends further downward than the tube 37 according to FIG. As shown in FIG. 3, the tube 37 'extends axially downward into the cavity 65 of the nipple 59'. When cooling liquid is thus conveyed down through the central tube 37 ', the cooling liquid flows through a section which extends from the lower end of the central tube 37' up through the nipple cavity 65 and through the open upper end 66 of the nipple 59 'from this extends out, whereupon the cooling liquid radially outwards and downwards to the lower end of the Kiijj-.kiiiiiils h / w. Uiickl; iiifk, in; ils / wischen ilrin Aitlli-ii

ti manle! 22^ und dem Inncnmantcl 24' des oberen lilcktrodenabschnitts 12' strömtti manle! 22 ^ and the inner jacket 24 'of the upper lilcktrodenabschnitts 12' flows

Der Schraubnippel S97 weist an seinem unteren Ende 67 zwei sich diametral gegenüberliegende BohrungenThe screw nipple S9 7 has at its lower end 67 two diametrically opposite bores

70 auf, die vorspringende Zapfen 72 eines handbetätigten Werkzeugs 74 aufnehmen können, das zum abdichtenden Einschrauben bzw. Anziehen des Schraubnippels 59 in den von der kegelstumpfförmigen Wand 46' umgebenen Einschnitt am unteren Ende des Elektrodenabschnitts 12' dient.70, which can receive projecting pins 72 of a hand-operated tool 74 that is used for sealing Screwing or tightening the screw nipple 59 into the wall 46 'of the frustoconical wall Surrounded incision at the lower end of the electrode portion 12 'is used.

Bei Versuchen wurde festgestellt, daß die Kühlung im Verbindungsbereich zwischen dem sich verbrauchenden unteren Abschnitt und dem metallischen oberen Abschnitt besonders gut ist und dadurch ein Seitenab- \o brand des unteren Graphitabschnitts auf einen weiter von seinem oberen Ende entfernten Bereich beschränkt wird. Ferner bleibt die Verbindungsstelle zwischen den beiden Elektrodenabschnitten im wesentlichen kalt, und dementsprechend iassen sich die Abschnitte leicht vom Nippel lösen, damit ein verbrauchter Graphitabschnitt ersetzt werden kann.In experiments it was found that cooling in the connecting area between the consumable bottom portion and the metallic upper portion is particularly good, and thereby a Seitenab- \ o brand of the lower graphite portion to a more distant from its upper end region is limited. Furthermore, the junction between the two electrode sections remains essentially cold, and accordingly the sections can be easily detached from the nipple so that a used graphite section can be replaced.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

3030th

3535

4040

4545

5050

5555

6060

6565

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektrode für Lichtbogenofen, bestehend aus einem oberen Abschnitt aus Metall und einem ersetzbaren unteren Abschnitt aus sich verbrauchendem Material, die eine im wesentlichen zylindrische Form aufweisen und durch einen Schraubnippel miteinander verbunden sind, wobei der obere Abschnitt einen am oberen Ende offenen Hohlraum umschließt und eine Flüssigkeits-Kühleinrichtung mit einem Vorlaufkanal und einem Rücklaufkanal aufweist, die vom oberen Ende des Abschnitts ausgehen, sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Abschnitts erstrecken und am unteren Ende des Abschnitts durch einen insbesondere den Elektrodenquerschnitt im wesentlichen vollständig ausfüllenden Radialkanal mit anschließenden Strömungsleitflügeln miteinander verbunden sind, wobei der Vorlaufkaftai von einem sich durch den oberen Abschnitt erstreckenden zentralen Rohr gebildet ist, der Rücklaufkanal ein mit dem Radtalkanal unmittelbar verbundenen Ringkanal zwischen einem Außenmantel und einem Innenmantel des oberen Abschnitts ist und der an seinem oberen Ende offene Hohlraum ringförmig zwischen dem Innenmantel und dem zentralen Rohr ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Elektrodenabschnitt (12') an seinem unteren Ende eine mit dem Radialkanal in Verbindung stehende Bodenöffnung aufweist, daL' der Nippel (59') metallisch und hohl ist und ein offenes oberes Ende («») aufweist, durch das hindurch der Nippelhohlraum (65) mit dem Radialkanal in Verbindung steht, lind d'Ö das zentrale Vorlaufrohr (37') mit seinem unteren Ende bis in den Nippelhohlraum (65) vorragt1. Electrode for electric arc furnace, consisting of an upper section made of metal and a replaceable lower section of consumable Material that are substantially cylindrical in shape and connected by a screw nipple are connected, the upper portion enclosing a cavity open at the upper end and a liquid cooling device with a flow channel and a return channel, extending from the top of the section extend essentially the entire length of the section and extend at the lower end of the section through an in particular the electrode cross section essentially completely filling radial channel with adjoining flow guide vanes are connected to each other, the Vorlaufkaftai of one extending through the upper section extending central tube is formed, the return channel with the Radtal channel directly connected annular channel between an outer jacket and an inner jacket of the upper section and the cavity, which is open at its upper end, is annular between the inner jacket and the central tube is formed thereby characterized in that the upper electrode portion (12 ') at its lower end one with the Radial channel communicating bottom opening has, daL 'the nipple (59') is metallic and hollow and has an open top end («») through which through the nipple cavity (65) is in communication with the radial channel, lind d'Ö the central flow pipe (37 ') protrudes with its lower end into the nipple cavity (65) 2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorlaufrohr (37') mit axialem Abstand vom geschlossenen unteren Ende (67) des Nippels (59') endet, dessen offenes oberes Ende (66) das vorragende Vorlaufrohr (37') mit Radialabstand umschließt 2. Electrode according to claim 1, characterized in that the flow pipe (37 ') with an axial distance ends from the closed lower end (67) of the nipple (59 '), the open upper end (66) of which the enclosing protruding flow pipe (37 ') with radial spacing 4545 Die Erfindung betrifft eine Elektrode für Lichtbogenofen, bestehend aus einem oberen Abschnitt aus Metall und einem ersetzbaren unteren Abschnitt aus sich verbrauchendem Material, die eine im wesentlichen zylindrische Form aufweisen und durch einen Schraubnippel miteinander verbunden sind, wobei der obere Abschnitt einen am oberen Ende offenen Hohlraum umschließt und eine Flüssigkeits-Kühleinrichtung mit einem Vorlaufkanal und einem Rücklaufkanal aufweist, die vom oberen Ende des Abschnitts ausgehen, sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Abschnitts erstrecken und am unteren Ende des Abschnitts durch einen insbesondere den Elektrodenquerschnitt im wesentlichen vollständig ausfüllenden Radialkanal mit anschließen- en den Strötnungslcitflügeln miteinander verbunden sind, wobei der Vorlaufkanal von einem sich durch den oberen Abschnitt erstreckenden zentralen Rohr gebildet ist. der Rücklaufkanal ein mit dem Radialkanal unmittelbar verbundener Ringkanal /wischen einem Außcnmantcl M und einem Innenniantcl des oberen Abschnitts ist und der im seinem oberen Ende offene Hohlraum ringförmig /wischen dem Innenniantcl und dem zentralen RohrThe invention relates to an electrode for an electric arc furnace, consisting of an upper section made of metal and a replaceable lower section of consumable Material having a substantially cylindrical shape and through a screw nipple are connected to one another, the upper section enclosing a cavity which is open at the upper end and a liquid cooling device having a flow channel and a return channel leading from the Starting at the upper end of the section, extend over substantially the entire length of the section and at the lower end of the section through an in particular the electrode cross-section essentially Connect the completely filling radial duct the stretcher lite wings are connected to each other, the flow channel of one extending through the upper one Section extending central tube is formed. the return channel one with the radial channel directly connected ring channel / between an outer jacket M and an inner sleeve of the upper section is and the hollow space, which is open at its upper end, is annular / between the inner diameter and the central tube ausgebildet istis trained Eine solche Elektrode ist einschließlich des Radialkanal und derStrömungsleitflügel bereits bekannt (DE-OS 27 39 483). Dabei wird in vorteilhafter Weise mit einem sich nicht verbrauchenden wiederverwendbaren oberen Elektrodenabschnitt gearbeitet, dessen Querschnitt unverändert bleibt so daß die Abdichtung der zum Ausgleich für den Elektrodenverbrauch axial verschiebbaren Elektrode an ihrem oberen Ende keine besonderen Probleme aufwirft Ferner bewirkt die Kühleinrichtung eine gute und insbesondere über den Elektrodenquerschnitt gesehen im wesentlichen gleichmäßige Kühlung des oberen Elektrodenabschnitts, so daß die thermischen Beanspruchungen auf ein erträgliches Maß herabgesetzt werden und durch Zwangsumwälzung ohne stehende Flüssigkeit der Gefahr begegnet wird, daß es durch plötzliche Verdampfung von Flüssigkeit im oberen Elektrodenabschnitt zu Beschädigungen und Betriebsstörungen kommt.Such an electrode, including the radial channel and the flow guide vanes, is already known (DE-OS 27 39 483). This is advantageously done with a non-consumable, reusable upper Electrode section worked, the cross section of which remains unchanged so that the seal of the compensation for the electrode consumption axially displaceable electrode at its upper end no special Raising problems Furthermore, the cooling device produces a good effect, in particular across the electrode cross-section seen substantially uniform cooling of the upper electrode portion, so that the thermal Stresses are reduced to a bearable level and by forced circulation without standing liquid is countered the risk of it by sudden evaporation of liquid in the upper Electrode section can be damaged and malfunction. Es hat sich jedoch gezeigt daß trotz der erreichten Vorteile die Kühiverhähnisse am unteren Ende des oberen Elektrodenabschnitts bzw. im Verbindungsbereich zwischen den beiden Elektrodenabschnitten, wo die thermische Beanspruchung besonders groß ist, noch nicht allen Anforderungen genügt Insbesondere wird bei der bekannten Ausführung der doppelkonische Schraubnippel, der zur Hälfte in den oberen und zur Hälfte in den unteren Elektrodenabschnitt eingeschraubt ist und wie letzterer aus Graphit besteht, nicht gekühlt Daher kann- es zu einer Überhitzung und Verformung des Schraubnippels kommen, was ein Lösen bzw. Verbinden gegenüber den Elektrodenabschnitten erschwert.However, it has been shown that, despite the advantages achieved, the Kühiverhähnisse at the lower end of the upper Electrode section or in the connection area between the two electrode sections, where the thermal stress is particularly great, not all requirements are met in particular in the known design of the double-conical screw nipple, half of which in the upper and to the Half screwed into the lower electrode section and like the latter is made of graphite, not cooled Therefore, overheating and deformation may occur of the screw nipple, causing a loosening or connecting with respect to the electrode sections difficult. Bei einer Elektrode ähnlicher Art (US-PS 25 99 179) ist ein hohler Schraubnippel vorhanden, der in Längsrichtung von Kühlwasser durchströmt wird.In an electrode of a similar type (US-PS 25 99 179) a hollow screw nipple is present, which extends in the longitudinal direction is flowed through by cooling water. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühleinrichtung der eingangs genannten Elektrode so zu verbessern, daß auch der zwischen den beiden Elektrodenabschnitten eingeschlossene und dadurch schwer zugängliche Nippel und damit der Verbindungsbereich zwischen den beiden Elektrodenabschnitten wirksam gekühlt wird, ohne daß die Gefahr von gegebenenfalls explosionsartigen Flüssigkeitsverdampfungen in Kauf genommen werden muß.The invention is based on the object of providing the cooling device for the electrode mentioned at the beginning improve that also the one enclosed between the two electrode sections and therefore heavy accessible nipple and thus the connection area between the two electrode sections is cooled without the risk of possibly explosive liquid evaporation must be taken. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der obere Elektrodenabschnitt an seinem unteren Ende eine mit dem Radialkanal in Verbindung stehende Bodenöffnung aufweist, daß der Nippel metallisch und hohl ist und ein offenes oberes Ende aufweist, durch das hindurch der Nippelhohlraum mit dem Radialkanal in Verbindung steht, und daß das zentrale Vorlaufrohr mit seinem unteren Ende bis in den Nippelhohlraum vorragt. This object is achieved according to the invention in that the upper electrode section at its lower End has a communicating with the radial channel bottom opening that the nipple is metallic and is hollow and has an open upper end through which the nipple cavity with the radial channel in Connection is, and that the central flow pipe protrudes with its lower end into the nipple cavity. Auf diese Weise wird das im wesentlichen noch auf der niedrigen Vorlauftemperatur befindliche Kühlwasser oder sonstige Kühlmittel direkt in den Nippel eingeleitet, der dadurch besonders gut gekühlt wird. Dabei wird auf besonders einfache zweckmäßige Weise erreicht, daß die Kühlflüssigkeit zentral am unteren Ende des Nippelhohlraums zugeführt wird und von dort durch den Ringraum /wischen dem Außenunifnng des vorragenden Vorlaufrohrs und der Hohlraumwand des Nippels aufsteigt, wobei der vergleichsweise geringe Abstand /wischen diesen Begrenzungswänden des Nippclkanals zu einer vergleichsweise hohen Strömungsgeschwindigkeit führen, die trotz der auftretenden Temperaturen im Verbindungsbercich zwischen den beidenIn this way, the cooling water, which is still essentially at the low flow temperature, is removed or other coolant introduced directly into the nipple, which is thereby particularly well cooled. Included it is achieved in a particularly simple, expedient manner that the cooling liquid is centrally located at the lower end of the nipple cavity and from there through the annular space / wipe the outer unifnng of the protruding flow pipe and the cavity wall of the nipple rises, the comparatively low Distance / wipe these boundary walls of the Nippclkanals to a comparatively high flow velocity lead, despite the temperatures occurring in the connection area between the two
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