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DE3835785A1 - Bottom electrode for electric melting furnaces - Google Patents

Bottom electrode for electric melting furnaces

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DE3835785A1
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Jacques Michelet
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Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
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Abstract

The bottom electrode for electric melting furnaces, in particular with direct current, has a metal bar (4) which passes through the furnace wall in such a manner that one end touches the molten metal mass contained in the furnace while the other end projects out of the furnace and this section is surrounded by a sleeve (8) made of heat-conducting material which can be cooled by a cooling fluid, a conducting cap (9) prolonging this section projecting out of the furnace and being connected to an electric supply source. The cap is connected to this bar section via a connection arrangement, this arrangement (60) consisting of bolts (61) which pass through the cap (9) and are screwed into the bar section, the bolts being distributed along the circumference of the cap (9). The connection arrangement is inserted under prestress in the cold state. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bodenelektrode für elektrische Schmelzöfen, insbesondere Gleichstrom-Schmelz­ öfen, mit einem Metallstab, der die Ofenwand derart durch­ setzt, daß sein eines Ende die im Ofen enthaltene geschmol­ zene Metallmasse berührt und sein anderes Ende aus dem Ofen herausragt, wobei dieser herausragende Abschnitt von einer Muffe aus wärmeleitendem Material umgeben ist, die mittels eines Kühlfluids wirksam gekühlt wird und eine lei­ tende Kappe den aus dem Ofen herausragenden Abschnitt des Stabes verlängert, wobei sie mit einer elektrischen Versorgungsquelle verbunden ist und mit dem Abschnitt des Stabes durch eine Verbindungsanordnung verbunden ist.The present invention relates to a bottom electrode for electric melting furnaces, in particular direct current melting with a metal rod that runs through the furnace wall sets that one end melted the one contained in the furnace touched metal mass and its other end from the Oven protrudes, this protruding section of is surrounded by a sleeve made of heat-conducting material, the is effectively cooled by means of a cooling fluid and a lei cap that protrudes from the oven Extended rod, using an electrical Supply source is connected and connected to the section of the Rod is connected by a connection arrangement.

Eine derartige Elektrode ist aus der FR-A 25 72 873 bekannt. Die darin verwendete Verbindungsanordnung besteht aus einer Schraubverbindung des unteren mit einem Gewinde versehenen Ende des Stabes mit einem Gewindeabschnitt der Kappe. Außer den Herstellungsschwierigkeiten ist noch ein Nachteil darin zu sehen, daß die Gewindegänge der beiden miteinander verbundenen Bauteile auf lange Sicht hin dazu neigen, sich voneinander zu entfernen, wodurch winzige Lichtbogen auftreten können, die sich gegenseitig verstär­ ken, bis die Bauteile ausgetauscht werden müssen. Der glei­ che Nachteil verhindert auch eine Schraubverbindung mit­ tels Gewindemuffen.Such an electrode is known from FR-A 25 72 873. The connection arrangement used therein consists of a screw connection of the lower threaded end of the rod with a threaded section of the cap. In addition to the manufacturing difficulties, another disadvantage is that the threads of the two interconnected components tend to move away from each other in the long run, which can result in tiny arcs that amplify each other until the components need to be replaced. The same disadvantage also prevents a screw connection with threaded sockets.

Bei der Suche nach Ersatzlösungen hat sich herausgestellt, daß ein Hartlöten nicht infrage kommt, da die gesamte Ver­ bindungsfläche zwischen den zu vereinigenden Bauteilen nicht mit ausreichender Güte verlötet werden kann.When looking for replacement solutions, it turned out that brazing is out of the question since the entire ver bonding area between the components to be combined cannot be soldered with sufficient quality.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbin­ dungsanordnung vorzuschlagen, die die oben genannten Nach­ teile vermeidet und gleichzeitig eine permanente Verbin­ dung mit gutem elektrischen und mechanischen Kontakt zwi­ schen Stab und Muffe gewährleistet, um so den elektrischen Kontaktwiderstand auf den geringst möglichen Wert zu ver­ kleinern.The object of the present invention is a verb proposal to propose the above mentioned avoids parts and at the same time a permanent connection  with good electrical and mechanical contact between the rod and sleeve ensures the electrical Contact resistance to the lowest possible value smaller.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Ver­ bindungsanordnung aus Bolzen besteht, die die Kappe durch­ setzen und in schraubenden Eingriff mit dem Abschnitt des Stabes stehen und daß die Bolzen entlang des Umfangs der Kappe auf deren Unterseite verteilt sind.To solve this problem it is proposed that the Ver binding assembly consists of bolts that pass through the cap put and into screw engagement with the section of the Stand and that the bolts along the circumference of the Cap are distributed on the underside.

Vorteilhafterweise wird die Verbindungsanordnung im kalten Zustand unter Vorspannung eingesetzt, um so ein Lösen un­ ter dem Einfluß thermischer Ausdehnungen zu vermeiden.The connection arrangement is advantageously cold Condition used under pre-tension in order to loosen and un to avoid the influence of thermal expansion.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel in Form eines Längsschnitts durch eine Bodenelektrode für einen elektri­ schen Gleichstrom-Schmelzofen dargestellt ist.In the following, the invention will be described with reference to the drawing explained in which an embodiment in the form of a Longitudinal section through a bottom electrode for an electri DC furnace is shown.

Für eine ausführliche Beschreibung von Einzelheiten sei auf die bereits eingangs genannte FR-A 25 72 873 verwiesen.For a detailed description of details refer to the FR-A 25 72 873 already mentioned at the beginning.

Der Boden 1 des Ofens wird durch einen zylindrischen massi­ ven Metallstab 4 durchsetzt, dessen oberes Ende in Kontakt mit dem geschmolzenen Metall 6 steht.The bottom 1 of the furnace is penetrated by a cylindrical massive metal rod 4 , the upper end of which is in contact with the molten metal 6 .

Der Stab 4 durchsetzt die Ofenabschirmung derart, daß sein Endabschnitt 7 aus dem Ofen herausragt, wobei dieser Ab­ schnitt 7 von einer zylindrischen Muffe 8 umgeben ist und durch eine zylindrische Kappe 9 an seinem unteren Ende ver­ längert ist. Die Muffe 8 und die Kappe 9 bestehen aus einem elektrisch leitenden Material und vorteilhafterweise aus Kupfer. Ein Kühlfluid wird durch die Leitung 13 zuge­ führt, zirkuliert in schraubenförmig verlaufenden Nuten 11 der Muffe 8, um diese zu kühlen und tritt durch die Lei­ tung 15 wieder aus.The rod 4 passes through the furnace shield such that its end portion 7 extends out of the oven, said ex-section 7 is surrounded by a cylindrical sleeve 8, and is ver extended by a cylindrical cap 9 at its lower end. The sleeve 8 and the cap 9 consist of an electrically conductive material and advantageously of copper. A cooling fluid is fed through the line 13 , circulates in helical grooves 11 of the sleeve 8 to cool it and exits through the line 15 again.

Die Kappe 8 weist eine Aussparung 25 in ihrem Inneren auf zur Aufnahme einer Kühlanordnung 26, die mit einem Einlaß 34 und einem Auslaß 35 für das Kühlfluid versehen ist.The cap 8 has a recess 25 in its interior for receiving a cooling arrangement 26 which is provided with an inlet 34 and an outlet 35 for the cooling fluid.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine elektri­ sche Verbindungsplatte 39 mittels eines Drehflügels 41 mit einem Kabel 42 verbunden, das wiederum mit einer elektri­ schen Versorgungsquelle in Verbindung steht. Blattfederar­ tige Kontakte 43 verbinden die Muffe 8 mit der Kappe 9. Da­ bei sei betont, daß die elektrische Verbindung zwischen der Versorgung und der Kappe 9 auch direkt erfolgen kann.In the illustrated embodiment, an electrical connection plate 39 is connected by means of a rotary wing 41 to a cable 42 , which in turn is connected to an electrical supply source. Blattfederar term contacts 43 connect the sleeve 8 with the cap 9th Since it should be emphasized that the electrical connection between the supply and the cap 9 can also be made directly.

Ein Anschlagkranz 48, der unterhalb der Kappe 9 von Armen 49 gehalten wird, kann vorgesehen sein.A stop collar 48 , which is held below the cap 9 by arms 49 , can be provided.

Erfindungsgemäß ist der Stab 4 mit der Kappe 9 über ihre sich gegenüberliegenden Vorderflächen 22 elektrisch und mechanisch mit einer Verbindungsanordnung 60 verbunden, die entlang des Umfangs der Kappe 9 und des Stabes 4 ver­ teilt ist, wobei sie aus einer Vielzahl von Bolzen 61 be­ steht, deren jeder eine Bohrung 62 in der Kappe durchsetzt und anschließend in Schraubverbindung mit einer mit Innen­ gewinde versehenen Blindbohrung 63 am vorderen Ende des Stabes 4 steht. Das andere Ende des Bolzens 61 nimmt eine Unterlegscheibe und eine Klemm-Mutter 65 auf. Die Bolzen werden im kalten Zustand unter Vorspannung derart einge­ setzt, daß die Ausdehnungseffekte der Bolzen bei Erwärmung kompensiert werden. Zur Anbringung der Bolzen weist der Anschlagkranz 48 entsprechende Aussparungen auf. Obwohl in der Figur nur ein einziger Bolzen dargestellt ist, ist doch klar, daß eine Vielzahl von Bolzen vorgesehen sein kann, die in gleichen Abständen entlang des Umfangs der Kappe und des Stabes 4 verteilt sind.According to the invention, the rod 4 is connected electrically and mechanically to the cap 9 via its opposite front surfaces 22 with a connection arrangement 60 which is divided along the circumference of the cap 9 and the rod 4 , wherein it consists of a plurality of bolts 61 , each of which passes through a bore 62 in the cap and is then in screw connection with an internally threaded blind bore 63 at the front end of the rod 4 . The other end of the bolt 61 receives a washer and a clamping nut 65 . The bolts are inserted in the cold state under pretension in such a way that the expansion effects of the bolts are compensated for when heated. The stop collar 48 has corresponding recesses for attaching the bolts. Although only a single bolt is shown in the figure, it is clear that a plurality of bolts can be provided, which are distributed at equal intervals along the circumference of the cap and the rod 4 .

Claims (2)

1. Bodenelektrode für elektrische Schmelzöfen, insbesonde­ re Gleichstrom-Schmelzöfen, mit einem Metallstab, der die Ofenwand derart durchsetzt, daß sein eines Ende die im Ofen enthaltene geschmolzene Metallmasse berührt und sein anderes Ende aus dem Ofen herausragt, wobei dieser herausragende Abschnitt von einer Muffe aus wärmeleiten­ dem Material umgeben ist, die mittels eines Kühlfluids wirksam gekühlt wird und eine leitende Kappe den aus dem Ofen herausragenden Abschnitt des Stabes verlängert, wobei sie mit einer elektrischen Versorgungsquelle ver­ bunden ist und mit dem Abschnitt des Stabes durch eine Verbindungsanordnung verbunden ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verbindungsanordnung (60) aus Bolzen (61) besteht, die die Kappe (9) durchsetzen und in schrauben­ dem Eingriff mit dem Abschnitt des Stabes (4) stehen, und daß die Bolzen entlang des Umfangs der Kappe (9) verteilt sind.1. Bottom electrode for electric melting furnaces, in particular direct current melting furnaces, with a metal rod which passes through the furnace wall in such a way that one end touches the molten metal mass contained in the furnace and its other end protrudes from the furnace, this protruding section from a sleeve is surrounded by thermally conductive material which is effectively cooled by means of a cooling fluid and a conductive cap extends the portion of the rod protruding from the furnace, being connected to an electrical supply source and connected to the portion of the rod by a connection arrangement, thereby characterized in that the connecting arrangement ( 60 ) consists of bolts ( 61 ) which pass through the cap ( 9 ) and are in screw engagement with the section of the rod ( 4 ), and that the bolts along the circumference of the cap ( 9 ) are distributed. 2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsanordnung (60) im kalten Zustand unter Vorspannung eingesetzt ist.2. Electrode according to claim 1, characterized in that the connection arrangement ( 60 ) is inserted under tension in the cold state.
DE3835785A 1987-10-20 1988-10-20 Bottom electrode for electric melting furnaces Expired - Fee Related DE3835785C2 (en)

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