JP2003501791A - 冷却された底部電極を備えた熔解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 冶金学的な溶解装置の底部電極（１）の冷却を向上させるため、冷却板（５）を、接触要素（３）を支持する支持板（２）の下側に間隔をあけて配置することが本発明によって提唱されている。冷却媒体が、これによって形成された冷却室（４）を通じて流れる。この冷却室（４）の冷却作用が、冷却リブ（６）によって強められる。これらの冷却リブ（６）は、冷却室（４）内に配置されている。これらの冷却リブ（６）は、支持板（２）に溶接されていて、特に冷却板（５）にも溶接されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、接触要素を有するアーク溶解炉や抵抗溶解炉や取鍋炉のような冶金
学的な熔解装置用の底部電極に関する。これらの接触要素は、熔解装置の不燃性
の内壁を通じて溶湯内に給電することを保証する。そして、これらの接触要素の
下端部が、支持板に動かないように連結されている。

【０００２】 溶湯に接している接触要素の耐用年数を上げるため、底部電極をそれに応じて
炉容器の下側に配置された装置によって冷却することが公知である。

【０００３】 ヨーロッパ特許発明第 0 058 817号明細書中には、炉の下側に間隔をあけて配
置された支持板（基板）が記されている。電極ネックが、この支持板に直接連結
されている。支持板と炉の底部との間の中間空間は、その中心に１つの空気流入
開口部を有する。放射状に湾曲された複数の通気板が、この空気流入開口部の周
りに配置されている。そのため、空気が、冷却のために簡単に循環する。

【０００４】 ヨーロッパ特許発明第 0 203 301号明細書から公知の底部電極の冷却装置では
、この底部電極の冷却を溶解装置の作動状況に合わせるため、２つの送風機を用
いて制御可能な弁を経由して炉の底部と支持板との間の中間空間内に、冷却空気
が送り込まれる。この冷却装置では、これらの電極に連結しているこの支持板が
、この炉の底部に対して間隔をあけて配置されている。実際の作動状況（温度）
が、接触ピン（電極）の孔内に沿って配置されている温度センサによって検出さ
れる。そして、制御装置と調整装置を用いて弁と送風機の遮断と投入を調整する
ことによって、冷却空気量がこれらの作動状況に合わせられる。そのため、特に
動作が長期間中断しても、底部電極の温度変化の速さが、予め設定された最大値
を超えない。

【０００５】 炉の底部に対して間隔をあけて配置されていることによって冷却室を形成する
電極又は接触要素用の１枚の支持板を有するこれらの公知の底部電極の欠点は、
−表面の横断面の良くない状態に起因した電極のくび部分からの熱放出が不十分 であること、 −冷却室を貫通して敷設されたこれらの電極のくび部分が流れ抵抗を引き起こす こと、 −炉の底部の不燃性の内壁の冷却が不十分であること、 −接触要素に対する有害な熱排出の逆流の効果によって、耐用年数が短くなるこ と、 −これらの接触要素を新しくしたりこれらの接触要素を準備するのに多大な経費 がかかることである。

【０００６】 本発明の課題は、この公知の従来の技術から出発して、特により良好な冷却作
用によって上述した欠点をもはや発生させないか又は少なくとも最小限にするよ
うに、底部電極を構造的にさらに改良することにある。

【０００７】 この課題は、請求項１の上位概念に記載の底部電極の特徴によって解決される
。本発明の好適な構成は、従属請求項中に記載されている。

【０００８】 支持板の下に特に液体の冷却媒体が貫流する冷却室を配置し、かつこの冷却室
内に支持板に特に動かないように溶接されている冷却リブを配置するという本発
明の解決手段によって、より広い冷却面が任意に得られる。このことから、電極
の耐用年数が従来の技術による公知の冷却装置のときよりも長くなるのと関連し
て、熱がより多く放出される。

【０００９】 本発明の好適な構成では、冷却リブが、例えば溶接によって冷却板に対してさ
らに固定されている。その結果、熱の排出がより優れているのに加えて、電流端
子を冷却板の面に対してじかに設置することにさらに利点がある。この場合、こ
れらの冷却リブが、電流を支持板に流す役割をする。

【００１０】 本発明によれば、より肉厚の下部材とより肉薄の上部材から構成される接触要
素が、二分割式に通常の形鋼から形成されている。このより肉厚の下部材の長さ
は、その都度の使用条件に合わせることができ、特に 200〜 400mmである。この
よる肉薄の上部材は、溶湯内へつけられる。そして、この上部材は、その溶湯に
電気的に接続する。この肉薄の上部材は、このより肉厚の下部材に対して溶接溶
接される。この上部材の長さは、内壁の厚さに応じて調整され、その上端部が溶
湯内へつけられることによってその溶湯と電気的に接続するように選択される。
古い溶接の継目が、不燃性の材料と上部材の摩耗後に分離される。そして、新し
い上部材が溶接される。

【００１１】 支持板への熱の伝達が、接触要素の下部材の厚さをより大きくしたことによっ
て有効に改善される。そして、この厚くした下部材と摩耗する上部材とが容易に
分離されて、この摩耗する下部材が新しいものと容易に交換される。

【００１２】 気体状の又は液状の媒体が、冷却室を貫流する冷却媒体として使用される。こ
の場合、本発明によれば、特に液体を冷却媒体として使用する場合は、その冷却
媒体を同時に炉容器を冷却するために利用することも可能である。これによって
、例えば必要な伝達媒体が、共通に有効に利用され得る；しかしながらこの場合
には、その炉容器が二重のジャケットで構成されていることが前提条件である。

【００１３】 以下に、本発明のその他の有利な効果，詳細及び特徴を概略的な図面中に記さ
れた実施の形態に基づいて詳しく説明する： 図は、本発明による冷却室４を有する底部電極１を示す。

【００１４】 接触要素３が、底部電極１の支持板２上でこの接触要素３の下部材３′によっ
て溶接されている（接触要素３は１つだけ図示されている）。そして、より薄い
上部材３″が、この下部材３′上に固定されている。この場合、特に同様に溶接
によって固定される。

【００１５】 冷却板５が、間隔をあけて支持板２の下側に配置されている。そのため、冷却
室４が、支持板２と冷却板５との間に形成されている。特に液状の冷却媒体がこ
の冷却室４を貫流できる。その冷却作用をより良好にするため、複数の冷却リブ
６が支持板２に対して溶接されている。冷却面が、これらの冷却リブ６によって
明らかに広くなり、その冷却作用がそれに応じて強まる。これらの利点をさらに
向上させるため、これらの冷却リブ６は、冷却板５に動かないようにも連結され
ている。これによって、付加的な冷却効果が得られる。すなわち、冷却板５と支
持板２との間が金属的に直接接触しているので、この接触が通電にも利用され得
る。

【００１６】 図示された実施の形態では、電流が、電線９と導管の側面に沿って配置された
底部電極１の接触面７とを介して供給される。この場合、電流は、接触面７から
導管８を経由して冷却板５に流れ、さらに冷却リブ６を経由して支持板２に流れ
る。接触要素３が、この支持板２から溶湯に電流を流す。

【００１７】 冷却媒体は、中央下から導管８を経由して冷却室４に供給され、次いで横開口
部１０を経由して排出される；これらの横開口部１０を冷却媒体の供給と排出の
ために利用することも可能である。可能な限り小さい流れ抵抗で可能な限り大き
い冷却効率を実現するため、冷却媒体の供給地点と排出地点の構成とこれによっ
て起きる流れの状態とに応じて、冷却リブ６が適切に形成されて指向されている
。

【００１８】 冷却室が冷却板を配置することによって形成されるという構造的な可能性があ
る限り、本発明は、この説明した実施の形態に限定されず、低部電極のその他の
実施の形態にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による冷却室４を有する底部電極１を示す。

【符号の説明】

１ 底部電極 ２ 支持板 ３ 接触要素 ３′ 下部材 ３″ 上部材 ４ 冷却室 ５ 冷却板 ６ 冷却リブ ７ 接触面 ８ 導管 ９ 電線 １０ 横開口部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接触要素（３）が、熔解装置の不燃性の内壁を通じて溶湯内
   に給電することを保証し、これらの接触要素（３）の下端部が、支持板に連結さ
   れている、これらの接触要素（３）を有するアーク溶解炉や抵抗溶解炉や取鍋炉
   のような冶金学的な熔解装置用の底部電極において、冷却板（５）が、間隔をあ
   けてこの支持板（５）の下側に配置されていて、これによって、冷却媒体の貫流
   可能な冷却室（４）が形成されていることを特徴とする底部電極。
2. 【請求項２】 冷却室（４）内に向かって突出する複数の冷却リブ（６）が
   、支持板（２）に対して固定されていることを特徴とする請求項１に記載の底部
   電極。
3. 【請求項３】 冷却リブ（６）は、冷却板（５）に付加的に固定されていて
   、これによって、これらの冷却リブ（６）は、通電時に支持板（２）をこの冷却
   板（５）に電気的に接触させることを特徴とする請求項２に記載の底部電極。
4. 【請求項４】 接触要素（３）は、二分割式に形成されていて、かつ通常の
   形鋼から形成され、この場合、より肉厚の輪郭から成る特に長さ 200〜 400mmの
   下部材（３′）が、特に 6〜 10mm の側壁の厚さで、例えばＩＰＢ 100で作られ
   ていて、特に側壁の厚さ 2〜 5mmのより肉薄な上部材（３″）が、この下部材（
   ３′）に対して溶接されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に
   記載の底部電極。
5. 【請求項５】 冷却媒体は、同時に炉容器を冷却するために利用されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の底部電極。