[发明专利]直流电弧炉

说明书

本发明涉及一种直流电弧炉，它至少具有一个在本情况下转接成阴极的中心电弧电极和一个转接成阳极的底部电极，该底部电极与母线装置相连接，其中，至少底部炉衬的主要部分由不导电的捣打料组成，捣打料中插有呈金属板插入件、销子或棒条形式的导电金属部件，该金属部件的上部正面与熔体传导接触，其特征在于，

在被制成底板形式并与底板直接作表面接触的电气馈电线上，竖向配置有多个电极段，各电极段共同形成电极环；

在所述各电极段上通过所述捣打料沿向上的方向上敷设有多个截面积小的分段导体，所述分段导体是呈辐射形固定配置的导电金属部件，其较低的前向部位分别与相应的电极段连接，其向上的自由正面与所述炉身内的熔体接触；

形成整体的捣打料完全地至少充满底板上方的各电极段的部位，并一直充满到分段导体的正面；

电流从母线装置传导到下炉身壁处的铜环上，再通过底板传导到电极段上。

德国专利文献DE-OS 3413745介绍了一种直流电弧炉，该电弧炉的底部炉衬制成多层结构的形式。其中，底部炉衬与熔体接触的表面由捣打料(ramming mass)组成，导电金属部分即以棒材或板材的形式加入该捣打料中，从而形成炉身的上底。这一层也可以由砖构成，其中间夹有金属板层或金属板炉衬，接着是一层导电砖，再下一层可以是镁砂石墨组成的导电砖层。该层通过一层由导电砖和绝缘砖交替组成的砖层而与炉底连接起来。再接下去的最后一层又是一层导电砖层，各连接接触头即连接到这一层上。在这种直流电弧炉的一个实施例中，底部接触部分装有预制的圆柱形金属板模，模底焊接有竖向配置的导电板、导电条或导电销。

这类电弧炉必须解决的众所周知的问题是存在于下列各方面之间的矛盾：一方面，要求隔热、除热，另一方面，必需能导电，以便通过绝热层和导电区的结合和规定的配置而产生电弧。这个问题要求在这种直流电弧炉的构造上作出努力，因为必须按一定的方式来配置各层的材料才能达到所要求的目的。在上述阳极结构的情况，经过较短的运行时期后，混杂有金属导体的最上层严重损坏，于是就必须敷设上新层，因而意味着使用寿命很短。

从欧洲专利EP0058817可以得知有一种用于电弧炉或电阻熔炼炉的接触电极配置方式，其中，电极附件(elecrode stucks)被导电地固定在配置在炉衬外的基板上。所述各电极穿过炉衬直接与熔体接触。这种配置方式具有这样的缺点：由于通过电极散发出的热量极高，且电流集中在较小的区域上，因而必须配备强冷却的装置并连同监示装置。从需要进行的除热方面来看，高导电性和伴随而来的相应的良导热性产生了相当严重的问题。此外，电极头都处在上部电极的正下方的部位，电弧的作用和熔池中熔体的汹涌运动都会使电极头损坏得更为严重。

由于各电极位于炉底中心，除冷却条件不良之外，还产生一些相当严重的缺点。因此，如果炉膛烧穿，或者还由于熔料中的铅因为比重大和粘度在高温下变小而贯穿炉衬的间隙或炉衬与电极间的间隙，则危险性更大，导致损坏炉子的隔热区。

本发明的目的是使直流电弧炉的底部电极只需依靠少量冷却和某些操作条件的改善而可在低损耗的情况下工作，而且容易适应直流电弧炉的各种具体工作情况，即该底部电极制造经济，装配简便。

按照本发明，上述目的是通过下列方式而实现的：

在按照本发明的直流电弧炉中，在被制成底板形式并与底板直接作表面接触的电气馈电线上，竖向配置有多个电极段，各电极段共同形成电极环；

在所述各电极段上，通过所述捣打料沿向上的方向上敷设有多个截面积小的分段导体，所述分段导体是呈辐射形固定配置的导电金属部件，其较低的前向部位分别与相应的电极段连接，其向上的自由正面与所述炉身内的熔体接触；

形成整体的捣打料完全地至少充满底板上方的各电极段的部位，并一直充满到分段导体的正面；

电流从母线装置传导到下炉身壁处的铜环上，再通过底板传导到电极段上。

并且本发明的各种有益的实施例和进一步的发展体现如下：