RU2166843C2 - Nonconsumable electrode - Google Patents
Nonconsumable electrode Download PDFInfo
- Publication number
- RU2166843C2 RU2166843C2 RU99116425/06A RU99116425A RU2166843C2 RU 2166843 C2 RU2166843 C2 RU 2166843C2 RU 99116425/06 A RU99116425/06 A RU 99116425/06A RU 99116425 A RU99116425 A RU 99116425A RU 2166843 C2 RU2166843 C2 RU 2166843C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- water
- electrode
- tip
- metal tip
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной и черной металлургии, в частности к электропечам с погруженными в шлаковый расплав нерасходуемыми электродами, предназначенными для плавки рудного сырья и обеднения оборотных шлаков в производстве тяжелых цветных металлов, и может быть использовано также на руднотермических печах в производстве ферросплавов. The invention relates to the field of non-ferrous and ferrous metallurgy, in particular to electric furnaces with non-consumable electrodes immersed in slag melt, intended for smelting ore raw materials and depleting recycled slag in the production of heavy non-ferrous metals, and can also be used on ore-thermal furnaces in the production of ferroalloys.
Известны конструкции электродов, включающие тело электрода, на погруженную в расплав часть которого наносится защитный слой. Токоподвод осуществляется через бугель со щеками, которые обжимают тело электрода [А.с. СССР N 401024] . Известны также конструкции электродов, аналогичные предыдущей, но для защиты электрода он снабжен осевым каналом для продувки газа [А. с. СССР N 337019]. Недостатком перечисленных электродов является их расходуемость. Electrode designs are known, including an electrode body, a protective layer is applied to a part of which is immersed in the melt. Current supply is carried out through a yoke with cheeks that compress the electrode body [A.S. USSR N 401024]. Electrode designs similar to the previous one are also known, but for electrode protection it is equipped with an axial channel for gas purging [A. from. USSR N 337019]. The disadvantage of these electrodes is their expendability.
Наиболее близким по технической сущности является нерасходуемый электрод [Боборин С.В., Русаков М.Р., Мосиондз К.И. "Исследование работы и механизма защиты погруженных в шлаковый расплав электродов при рудной и обеднительной плавке". Доклады совещания "Электротермия-94". С-Петербург, 1994, стр. 162-170] , состоящий (фиг. 1) из водоохлаждаемой части 1 и металлического наконечника из карбидообразующего материала 2. Через водоохлаждаемую часть и металлический наконечник проходит осевой канал 3 для подачи восстановительного газа. Водоохлаждаемая часть, выполненная из электропроводного (магнитного) материала, снабжена устройствами для подвода 4 и отвода 5 охлаждающей жидкости. С целью уплотнения между наконечником и водоохлаждаемой рубашкой размещены прокладки 6. Устройство для подвода тока к металлическому наконечнику представляет собой электродержатель 7, закрепленный на водоохлаждаемой рубашке. The closest in technical essence is a non-consumable electrode [Boborin S.V., Rusakov M.R., Mosionds K.I. "Study of the operation and protection mechanism of electrodes immersed in slag melt during ore and lean smelting." Reports of the meeting "Electrotherm-94". St. Petersburg, 1994, pp. 162-170], consisting (Fig. 1) of a water-cooled part 1 and a metal tip of a carbide-forming
Недостатком указанного устройства являются низкие электрические характеристики (большое реактивное сопротивление 0,1-0,14 мкОм и потери электроэнергии при прохождении тока по электроду). The disadvantage of this device is the low electrical characteristics (large reactance of 0.1-0.14 μΩ and loss of electricity during the passage of current through the electrode).
Целью настоящего изобретения является улучшение электрических характеристик электрода. The aim of the present invention is to improve the electrical characteristics of the electrode.
Поставленная цель достигается тем, что в нерасходуемом электроде, содержащем водоохлаждаемую рубашку и металлический наконечник из карбидообразующего материала, через которые проходит сквозной осевой канал, согласно изобретению, токоподвод к металлическому наконечнику осуществляется по цилиндрической трубе, выполненной из материала с высокой электропроводностью, например меди, труба помещена внутрь водоохлаждаемой рубашки из немагнитного материала, нижний конец указанной трубы наглухо крепится к металлическому наконечнику и сообщается с последним осевым каналом для продувки газа, а верхний конец выходит из водоохлаждаемой рубашки, которая герметично охватывает цилиндрическую трубу. Металлический наконечник может быть выполнен из немагнитной стали, например из жаропрочной немагнитной стали марки 12Х18Н9Т. This goal is achieved by the fact that in a non-consumable electrode containing a water-cooled jacket and a metal tip of a carbide-forming material through which the through axial channel passes, according to the invention, the current supply to the metal tip is carried out through a cylindrical pipe made of a material with high electrical conductivity, for example copper, pipe placed inside a water-cooled jacket of non-magnetic material, the lower end of the specified pipe is firmly attached to the metal tip and connects with the last axial channel for gas purging, and the upper end leaves the water-cooled jacket, which tightly covers the cylindrical pipe. The metal tip can be made of non-magnetic steel, for example, of heat-resistant non-magnetic steel grade 12X18H9T.
Размещение в осевом канале водоохлаждаемой рубашки, выполненной из немагнитного материала, цилиндрической трубы, выполненной из материала с высокой электропроводностью, позволяет использовать ее как для подачи защитного газа, так и для токоподвода к металлическому наконечнику. При прохождении электрического тока по цилиндрической трубе, выполненной из материала с высокой электропроводностью, например меди, и проходящей по оси электрода, ток проходит по участку (от верхнего конца трубы, к которому подводится ток, до нижнего, наглухо скрепленного с металлическим наконечником), обладающему минимальным реактивным сопротивлением из всех возможных вариантов конструкций токоподвода и путей прохождения тока. Кроме того, расположение токоподводящей трубы в водоохлаждаемой зоне снижает тепловые нагрузки и улучшает электрические характеристики токоподводящего устройства. Тогда как в прототипе конструкция узла токоподвода (через водоохлаждаемый держатель к металлическому водоохлаждаемому корпусу) ухудшает его электрические характеристики из-за значительного реактивного сопротивления участка электрической цепи, приходящегося непосредственно на электрод от держателя до рабочего конца электрода. Выполнение водоохлаждаемой рубашки из немагнитного материала сокращает потери электроэнергии на наведение вихревых токов в вышеуказанных металлических частях нерасходуемого электрода. Поэтому по сравнению с прототипом в заявляемой конструкции нерасходуемого электрода электрические характеристики последнего гораздо выше (соответственно 0,1-0,14 мкОм и 0,017 мкОм) [Еханович А.С. Справочник по физике и технике. М., Просвещение, 1976, с. 111, табл. 145], а потери электроэнергии соответственно меньше. При выполнении металлического наконечника из немагнитной стали дополнительно снижаются потери электроэнергии. Placing a cylindrical pipe made of a material with high electrical conductivity in the axial channel of a water-cooled jacket made of non-magnetic material allows it to be used both for supplying protective gas and for supplying current to a metal tip. When an electric current passes through a cylindrical pipe made of a material with high electrical conductivity, such as copper, and passes along the axis of the electrode, the current passes through a section (from the upper end of the pipe to which the current is supplied, to the lower end that is tightly fastened with a metal tip), which has the minimum reactance of all possible options for the design of the power supply and current paths. In addition, the location of the power supply pipe in the water-cooled zone reduces heat loads and improves the electrical characteristics of the power supply device. Whereas in the prototype, the design of the current lead assembly (through a water-cooled holder to a metal water-cooled case) degrades its electrical characteristics due to the significant reactance of a portion of the electrical circuit directly from the holder to the working end of the electrode. The implementation of a water-cooled jacket of non-magnetic material reduces the loss of electricity to induce eddy currents in the above metal parts of the non-consumable electrode. Therefore, compared with the prototype in the claimed design of a non-consumable electrode, the electrical characteristics of the latter are much higher (0.1-0.14 μOhm and 0.017 μOhm, respectively) [A. Yekhanovich Handbook of physics and technology. M., Enlightenment, 1976, p. 111, tab. 145], and the loss of electricity is correspondingly less. When performing a metal tip of non-magnetic steel, energy losses are further reduced.
На фиг.2 представлена конструкция нерасходусмого электрода. Figure 2 presents the design of the indestructible electrode.
Нерасходуемый электрод включает:
- водоохлаждаемую рубашку 1, выполненную из немагнитной жаропрочной стали, с узлами подвода и отвода охлаждающей жидкости;
- металлический наконечник 2 из карбидообразующего материала с соплом 3;
- цилиндрическую трубу 4 из материала с высокой электропроводностью (меди), образующую сквозной канал 5, проходящий через водоохлаждаемую рубашку и наконечник, для продувки расплава восстановительным газом;
- устройство для подвода тока к металлическому наконечнику, представляющее собой электродержатель 6, присоединенный к верхнему концу медной трубы, причем верхний конец трубы расположен выше водоохлаждаемой рубашки;
- узел подвода восстановительного газа к цилиндрической трубе 7, расположенный выше токоподвода.Non-consumable electrode includes:
- water-cooled shirt 1, made of non-magnetic heat-resistant steel, with nodes for supplying and discharging coolant;
- a
- a
- a device for supplying current to a metal tip, which is an
- node supply of reducing gas to the
Нижний конец цилиндрической трубы 4 наглухо крепится к металлическому наконечнику 2 и сообщается с последним осевым каналом 3 для продувки газа, а верхний конец выходит из водоохлаждаемой рубашки 1, которая герметично охватывает вышеуказанную цилиндрическую трубу. Между водоохлаждаемой рубашкой и наконечником расположены медные уплотнительные пластины 6, которые служат также для улучшения электрического контакта цилиндрической трубы и наконечника. The lower end of the
Заявляемый нерасходуемый электрод работает следующим образом. The inventive non-consumable electrode operates as follows.
После подачи электроэнергии на электроды нерасходуемый электрод опускают вниз и, не доходя до уровня расплава 0,3-0,5 м, через осевой канал пропускают азот в количестве, необходимом для предотвращения заливки сопла. Погружают электрод в расплав при заданной мощности до необходимой величины заглубления, но не более чем длина наконечника. Включают подачу восстановительного газа, доводя его расход до заданной величины. При этом подачу азота прекращают или сохраняют при необходимой по технологическим требованиям величине. Электрический ток подается к нерасходуемому электроду через электродержатель, закрепленный на медной трубе. Через узел ввода водоохлаждаемой рубашки непрерывно подается охлаждающая жидкость. After supplying electricity to the electrodes, the non-consumable electrode is lowered down and, not reaching the melt level of 0.3-0.5 m, nitrogen is passed through the axial channel in an amount necessary to prevent nozzle filling. Immerse the electrode in the melt at a given power to the required depth, but not more than the length of the tip. Turn on the supply of reducing gas, bringing its flow rate to a predetermined value. In this case, the nitrogen supply is stopped or maintained at the required technological requirements. Electric current is supplied to the non-consumable electrode through an electric holder mounted on a copper pipe. Coolant is continuously supplied through the inlet of the water-cooled jacket.
Предлагаемая конструкция электрода позволяет улучшить его электрические характеристики в 6-8 раз, за счет улучшения электрических характеристик повышается стойкость электрода. The proposed design of the electrode allows you to improve its electrical characteristics by 6-8 times, due to improved electrical characteristics increases the resistance of the electrode.
Список литературы
1. Авторское свидетельство СССР N 401024, 1971, кл. H 05 B 7/06.List of references
1. USSR author's certificate N 401024, 1971, cl. H 05
2. Авторское свидетельство СССР N 337019, 1962, кл. C 21 C 5/56. 2. USSR author's certificate N 337019, 1962, cl. C 21
З. Боборин С.В., Русаков М.Р., Мосиондз К.И. "Исследование работы и механизма защиты погруженных в шлаковый расплав металлических электродов при рудной и обеднительной плавке". Доклады совещания "Электротермия-94", "Проблемы оптимизации технологического режима и методы расчета дуговых руднотермических печей". С-Петербург, 7-8 июня 1994 г., стр. 162-170. Z. Boborin S.V., Rusakov M.R., Mosionds K.I. "Study of the work and mechanism of protection of metal electrodes immersed in slag melt during ore and depletion smelting." Reports of the meeting "Electrotherm-94", "Problems of optimizing the technological regime and methods for calculating arc ore-thermal furnaces." St. Petersburg, June 7-8, 1994, pp. 162-170.
4. Енахович А.С. Справочник по физике и технике. М., Просвещение, 1976, с. 111, табл. 145. 4. Enakhovich A.S. Handbook of physics and technology. M., Enlightenment, 1976, p. 111, tab. 145.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99116425/06A RU2166843C2 (en) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | Nonconsumable electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99116425/06A RU2166843C2 (en) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | Nonconsumable electrode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2166843C2 true RU2166843C2 (en) | 2001-05-10 |
Family
ID=20223196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99116425/06A RU2166843C2 (en) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | Nonconsumable electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2166843C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2765779C1 (en) * | 2018-05-23 | 2022-02-02 | Мивенти С.Р.Л. | Coolable electrode for a metallurgical electric furnace |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3634590A (en) * | 1970-07-02 | 1972-01-11 | Us Air Force | Stabilized copper electrode for vacuum arc furnace |
| US4287381A (en) * | 1978-12-19 | 1981-09-01 | British Steel Corporation | Electric arc furnace electrodes |
| US4425657A (en) * | 1980-10-27 | 1984-01-10 | C. Conradty Nurnberg Gmbh & Co. Kg | Electrode for arc furnaces |
| US4498185A (en) * | 1981-10-15 | 1985-02-05 | Von Roll Ag | Process for preventing burn-off on a current-conducting electrode for metallurgical furnaces and electrodes |
| EP0234477A1 (en) * | 1986-02-19 | 1987-09-02 | Asea Ab | Electrode for an arc furnace |
-
1999
- 1999-07-28 RU RU99116425/06A patent/RU2166843C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3634590A (en) * | 1970-07-02 | 1972-01-11 | Us Air Force | Stabilized copper electrode for vacuum arc furnace |
| US4287381A (en) * | 1978-12-19 | 1981-09-01 | British Steel Corporation | Electric arc furnace electrodes |
| US4425657A (en) * | 1980-10-27 | 1984-01-10 | C. Conradty Nurnberg Gmbh & Co. Kg | Electrode for arc furnaces |
| US4498185A (en) * | 1981-10-15 | 1985-02-05 | Von Roll Ag | Process for preventing burn-off on a current-conducting electrode for metallurgical furnaces and electrodes |
| EP0234477A1 (en) * | 1986-02-19 | 1987-09-02 | Asea Ab | Electrode for an arc furnace |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БОБОРИН С.В. и др. Исследование работы и механизма защиты погруженных в шлаковый расплав металлических электродов при рудной и обеднительной плавке. Проблемы оптимизации технологического режима и методы расчета дуговых руднотермических печей. Доклады совещания "Электротерапия - 94", Санкт-Петербург, 1994, с. 162-171. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2765779C1 (en) * | 2018-05-23 | 2022-02-02 | Мивенти С.Р.Л. | Coolable electrode for a metallurgical electric furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3130292A (en) | Arc torch apparatus for use in metal melting furnaces | |
| RU2226553C1 (en) | Method and device for production of melted iron | |
| JPS6128914B2 (en) | ||
| CN114729417A (en) | DC arc furnace | |
| JPS5922150B2 (en) | Pellet and similar melting furnace | |
| JP2641141B2 (en) | DC electric furnace for continuous melting of scrap iron. | |
| RU2166843C2 (en) | Nonconsumable electrode | |
| KR102437050B1 (en) | Melting furnace with simultaneously rotatable and movable electrode rods | |
| JP4231176B2 (en) | Stopper for metallurgy container and / or upper nozzle | |
| RU2039101C1 (en) | Method for electroslag ferrotitanium smelting | |
| JP2576304Y2 (en) | Apparatus for heating molten steel in ladle by DC arc | |
| JPS5927185A (en) | Method of melting metal and arc furnace used for the method | |
| RU2158062C1 (en) | Method for shielding nonconsumable electrode in slag melt | |
| JPH07238327A (en) | Vacuum electroslag remelting furnace | |
| KR20110130720A (en) | Oxygen Supply Device and Supply Method for Electric Furnace | |
| US4754463A (en) | Hollow arc electrode | |
| US3759311A (en) | Arc slag melting | |
| RU2176856C2 (en) | Non-consumable electrode for ore-smelting and impoverishment multi-slag electric furnaces | |
| RU2476603C1 (en) | Method of steel making in arc-type furnace | |
| US3736359A (en) | Electric furnace | |
| DE3777376D1 (en) | METHOD FOR SECOND-METALLURGICAL TREATMENT OF METAL MELT, IN PARTICULAR STEEL MELT. | |
| KR20000062364A (en) | Electric furnace with insulated electrodes and process for producing molten metals | |
| Holzgruber et al. | Method for the Secondary Metallurgical Treatment of Molten Metal, Especially Molten Steel | |
| SU862404A1 (en) | Arc furnace electrode holder retaining ring | |
| SU1645021A1 (en) | Method for extraction of conducting metal inclusions from flow of material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120729 |