[发明专利]用于熔化金属的直流电炉

说明书

本发明涉及用于熔化金属的直流电炉的生产。

已知熔化的金属，特别是钢，能够在由与电流源相连的电极加热的电炉中由诸如废铁的铁材料产生，而该电流源是用于在电极与废铁或熔化的金属熔体之间产生电弧的。

用于熔化金属的电炉一般包括其轴基本上为纵向的转炉、关闭所述转炉的可取下的顶部和至少一个通过该顶部以穿入到该转炉内部的自耗电极。所述转炉由盘形的底部和通常由循环水冷却的侧壁构成，该底部上覆盖有耐火材料并形成了炉子的底。

因此电炉可以由交流或直流电流供电。

在交流电源的情况下，该炉子具有设置在转炉的底部位置上的至少一个电极，且该电极通过炉底。

自耗电极和炉底电极分别连接到一个直流电源的两极上。一般地，自耗电极与负极相连并被作为阴极，而各个炉底电极则构成了阳极。

炉底电极可以用不同的方式制成，但一般包括一个导电部件，该导电部件在耐火材料炉底的整个厚度上延伸并位于一个与电流源相连的外端和一个引入到转炉的内部的内端之间。

在熔化操作开始时，将废铁装入到炉子中，装入的所述废铁的一部分与炉底电极的内端相接触。

为了改善这种电接触，可以在炉底中从前面的操作中留下一定量的熔化金属。

随后在自耗电极和废铁之间形成电弧，以使所述废铁熔化，且熔化的金属形成了金属熔体，该金属熔体逐渐地充满了转炉的盘形底部。

覆盖底部的耐火材料经受到非常高的温度并与熔化金属相接触，并且磨损的相当快，且形成底部的外面的金属壁有在耐火材料的覆盖厚度小的区域变形的危险，这种变形增大了耐火制品的损坏。其结果，炉子的运行在一定数目的熔炼操作之后必须停止，并受到冷却，以对耐火炉衬进行修理型号或完全重新安装。这种操作是较为浪费时间的，并降低了设备的产量。

通过完全拆下底部并将其送到修理区并立即用一个新的底来代替它，可以便于这些维护操作的进行，从而减少停产时间。然而，这需要用于拆下和处理转炉底部的专门系统。

还可以进行整个转炉的标准交换，但由于其重量很大，与炉子有关的处理设备必须具有非常大的提升能力。

还已经注意到，在直流炉中，在各个炉底电极周围的耐火炉衬部分经受到了严重的磨损，这再次降低了在一个周期中所能够进行的熔炼操作数目。

本发明借助一种制作转炉底部的新的方式，克服了这种缺点，并使得能够在给定的周期中进行更多数目的熔炼操作并改善炉底电极的抗磨损性，而不会使炉子的制造或维护操作变得过于复杂。

因而，本发明一般地说适用于一种直流电炉，该电炉包括带有基本上纵向的轴并带有盘形的底和侧壁的转炉、用于关闭该转炉的可拆下的顶部和至少两个电极-每一个电极分别与一个直流电源的两极之一相连，至少一个通过顶部并穿入容器的自耗电极和一个通过转炉的底部的炉底电极，所述底部由衬有耐火材料的金属外壁构成，该底部形成了炉子的炉底且其厚度被适当地确定以承受一定数目的熔炼操作。

根据本发明，转炉的底部的外壁至少在各个炉底电极的位置处包括至少一个以突出的方式向下延伸的部分，并形成了一个凸起部，而该凸起部由一个基本上平整的侧面和用于固定电极的外部和在离电极一定距离处围绕该电极的侧面限定，且其与底部的金属外壁的其余部分相连接，在电极与所述凸起部的侧面之间的环形空间中充满了在固定板与转炉的内面之间的电极的整个长度上延伸的耐火材料，并与覆盖底部的其余部分的耐火炉衬相连接。

在采用了若干个彼此分开的炉底电极的情况下，转炉的底部可设置有几个突出的部分，这些部分具有由底部的外壁构成的凸起部的形式，且其每一个都围绕着一个电极，直到用于所述电极的固定板。

各个电极最好都由一个管形部件所围绕，该管形部件由特殊的难熔材料制成并在固定板与炉底的内面之间的电极的整个长度上延伸。该管形部件可以充满电极与相应的突出部分的侧壁之间的整个环形空间。但它也可以被一个护套所围绕，而该护套由与炉底的其余部分相同的耐火材料制成。

在炉底电极相距较近的情况下，转炉的底部可以带有一个单个的突出部分，该突出部分由一个侧壁限定，而该侧壁围绕着一组电极并与这些电极相距一定的距离，并在其一侧与底部的外壁相连，且在其另一侧与一个固定板相连;该固定板对于该组电极来说是公共的。

各个炉底电极最好与一个管形部件相联系，而该管形部件由特殊耐火材料制成，该材料在一个固定板与炉底的内面之间的电极的整个高度上延伸，各个管形部件与突出部分的侧壁之间的空间充满了与覆盖底的其余部分的耐火材料相同的耐火材料。