專利名稱：直流電弧爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流電弧爐，該爐具有一個用一種金屬外殼圍繞的下爐缸，具有至少一個作為陰極連接的電極，還有至少一個導(dǎo)電爐底，爐底包括一層或多層爐襯，爐襯具有導(dǎo)電磚或其他作用相同的爐料，上述爐襯層放置在覆蓋大部分底部的接觸板上，該接觸板形成作為陽極連接的導(dǎo)電爐底，并且放置在一個底板上，所述接觸板設(shè)有多個連接附件，穿過底板上的孔，并且經(jīng)電線與一個設(shè)置在下爐缸附近的供電裝置相連接。
本發(fā)明涉及的現(xiàn)有技術(shù)，例如是由美國專利說明書4，550，413所公開的。
就大容量直流電弧爐來說，在電流引入和導(dǎo)出線內(nèi)流動的大電流導(dǎo)致電弧偏轉(zhuǎn)。電弧不能垂直地進行燃燒的。確切地說，電弧是朝向爐壁的，從而使該部位過熱。
由于電流引入和輸出線特別配置在下爐缸的下面和附近，就可以達到電弧的“定心”。因此，在美國專利說明書US-A-4，550，413和US-A-4，577，326中提出，將這些導(dǎo)線敷設(shè)成，由流動的直流電流形成的磁場對稱地作用在電弧上。但是，這些措施是昂貴的，從而不僅提高了費用，而且也增加爐的占地面積。另一個技術(shù)方案是，使電極連同電極座相對于下爐缸可沿水平方向移動，以補償電流導(dǎo)入和輸出的不平衡。這個措施也是很昂貴的，因為在爐蓋內(nèi)要有足夠的空間用作電極移動途徑。
然而，電流引線卻使電弧形成非所要求的偏轉(zhuǎn)，在實際上完全可能發(fā)生電弧要有針對性地偏轉(zhuǎn)到這個或那個方向上，例如在一個偏置底部放液口區(qū)內(nèi)或?qū)B續(xù)裝料的爐在所述區(qū)內(nèi)導(dǎo)致更多的熱量。這只有通過電極相對于下爐缸作水平移動才有可能，但這些總是很貴的。
本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種直流電弧爐，該爐用簡單的措施來使電弧作有針對的偏轉(zhuǎn)和/或?qū)ΨQ化。
按照本發(fā)明完成上述任務(wù)的措施是，為了有針對性地偏轉(zhuǎn)電弧，使爐襯層的一個或多個區(qū)段用一種材料組成，該材料具有的電導(dǎo)率低于其余區(qū)段的爐襯層。
最好此時爐襯層在其朝向供電裝置的區(qū)段至少有一部分由一種材料制成，該材料具有的電導(dǎo)率至少25%低于其余區(qū)段的爐襯層。
就具有偏置底部放液口的電弧爐來說，有利的是，要是爐襯層在底部放液口區(qū)內(nèi)所具有的電導(dǎo)率低于在其余區(qū)內(nèi)，為的是防止電弧偏轉(zhuǎn)。這樣，電弧就朝向底部放液口偏轉(zhuǎn)，從而使該處有更多熱量帶入金屬液中。
對于連續(xù)裝用海綿狀鐵或廢鐵的電弧爐，電弧偏轉(zhuǎn)可以這樣來完成，使裝料區(qū)的爐襯層所具有的電導(dǎo)率低于其余區(qū)。這類似于使上述電弧朝向裝料區(qū)的偏轉(zhuǎn)，從而使供熱增加。
本發(fā)明的優(yōu)點特別可以體現(xiàn)在，不需要昂貴的在下爐缸的下面或附近布線或移動電極作有針對性的電弧偏轉(zhuǎn)，此時這種偏轉(zhuǎn)按需形成對稱化或可有意地使電弧偏轉(zhuǎn)到一個預(yù)定方向上。因為爐襯層總是要在適當?shù)臅r間間隔內(nèi)更新的，現(xiàn)有的電弧爐也就可以裝用按照本發(fā)明的爐襯層。
本發(fā)明的一些結(jié)構(gòu)形式以及因而可達到的優(yōu)點，下面借助于附圖作進一步的說明。
附圖中示意性地示有本發(fā)明的一個實施例，其中

圖1表示具有偏置底部放液口的一種直流電弧爐實施例的縱斷面;
圖1a表示圖1中說明爐底上電連接的一個詳圖;
圖2表示按圖1的電弧爐下爐缸底的一個平面圖;
圖3表示按圖1的直流電弧爐其爐襯層的一個平面圖，具有在底部放液口增加供熱的附加裝置;
圖4表示按圖1的直流電弧爐其爐襯層的一個平面圖，具有在裝料區(qū)增加供熱的附加裝置。
按圖1的一種直流電弧爐具有一個裝有金屬制外殼2的下爐缸1。爐蓋和電極座已被略去。在實施例中，該爐只具有一個作為陰極連接的實心電極3，但其數(shù)量也可以是二個、三個或多個。在電極3的下面用一般方法獲得一個電極點，即一個金屬液4的不含渣表面。該爐具有一個放液裝置，用位于下爐缸凸起狀凸出部分6的一個偏置底部放液口5來表示。一個導(dǎo)電爐底裝在爐底內(nèi)。該導(dǎo)電爐底包含在實施例中為三個爐襯層7a，7b和7c的石墨或含石墨磚8a，8b，8c，并被放置在一個呈球蓋狀的接觸板9上。在該接觸板9上的連接附件10(圖1a)通過缸底12的開口11向下伸出到外面。
鄰接底爐襯層朝向外面的是通用的爐磚襯層13。缸底12可以設(shè)置一個冷卻裝置(未示出)，以使其保持盡量低的溫度。爐襯層7a，7b和7c的磚8a，8b，和8c用作金屬液14和接觸板9之間的導(dǎo)電體。
就這點來說，直流電弧爐相當于現(xiàn)有技術(shù)，并且已詳述于例如美國專利4，228，314，德國專利說明書3022566，英國專利GB-A-2133125，還有德國專利DE-A-3241978，其中最先列舉的文件涉及通用電弧爐，而最后所述的則是具有一個偏置底部放液口的電弧爐。
下爐缸的外殼2沿徑向朝內(nèi)伸出并形成一個向內(nèi)突出的凸緣15，其端部16是向上彎折的。底板12沿徑向突出于凸緣15。一個用絕緣料制的環(huán)17設(shè)置在疊置區(qū)。這樣，整個爐的底部是以電絕緣方式支承在凸緣15上。該爐的底部好像浮置在下爐缸1上。同時，爐殼2和底板12，因而是導(dǎo)電爐底之間的電絕緣是通過絕緣材料形成的。
連接附件10的分布按圖2所示的下爐缸1的下側(cè)平面圖是可見的。四個連接附件10有規(guī)律地分布在底部，并且通往電弧爐供電裝置19的大電流輸送線18是可見的。
按圖3的頂部爐襯層7a的平面圖表示按照本發(fā)明磚8a的分布，在第一個扇區(qū)21具有張開角α一般為45°至90°，對稱地朝向供電裝置19張開，爐襯層7a，7b和7c的磚8a，8b和/或8c分別用一種材料組成，其含碳量低于第二扇區(qū)22的磚，其含碳量一般按碳的重量計為10-20%。第一扇區(qū)21的電導(dǎo)率相應(yīng)低于該區(qū)的外部。
設(shè)有這一措施和如圖2所示的布線(在圖1內(nèi)布線和供電裝置19的位置只是示意地示出)，就會使電弧在電極3和大電流導(dǎo)線中流動的電流影響下在遠離供電裝置19的方向上偏轉(zhuǎn)。反之，用本發(fā)明的爐襯層的組成，似乎使導(dǎo)電爐底的電/磁中心-只是單獨考慮-偏離幾何中心。這樣金屬液內(nèi)的電流分配就受到影響，使第二扇區(qū)22內(nèi)有更多的電流進入金屬液內(nèi)，從而補充疊加由于大電流輸送線18引起的偏轉(zhuǎn)恒場。因此其結(jié)果是一個沒有偏轉(zhuǎn)的電弧作用。
不僅“標準導(dǎo)電”磚而且弱導(dǎo)電性磚也完全對應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)，并且都是由有關(guān)廠商供應(yīng)各種各樣規(guī)格。此外，還可以使用具有不同于石墨導(dǎo)電體的磚，例如，這類磚其電導(dǎo)率是由硼化物含量決定的。還可以使用一種磚，這種磚由一個基本上不導(dǎo)電的芯子組成，芯子則完全或部分由一層金屬包封所封住。
不用具有不同電導(dǎo)率的扇區(qū)21、22，也可以用另一種方式將所述爐襯層設(shè)置成使其電導(dǎo)率是不同的，例如通過在朝向供電裝置19的爐襯層的區(qū)段內(nèi)將具有低電導(dǎo)率的磚或不導(dǎo)電的磚插入到爐襯層內(nèi)。
可以認為是不利的有，上述措施對于一臺新的裝置不能完全消除偏轉(zhuǎn)，例如由于張開角選的過小或過大，或是爐襯層在第一扇區(qū)21內(nèi)的電導(dǎo)率定錯。但是由于爐襯層一般總是要更新的，試驗階段和爐子壽命相比是較短的因此對爐況和其經(jīng)濟效率只有很小的影響。
就具有偏置底部放液口的電弧爐來說，或?qū)τ谶B續(xù)裝用廢鐵或海綿狀鐵的電弧爐，在底部放液口或裝料區(qū)內(nèi)金屬液的溫度低于其余的金屬液區(qū)。借助于選擇具有不同電導(dǎo)率的爐襯層區(qū)段，也就可以實現(xiàn)有針對性的偏轉(zhuǎn)電弧用于這樣的特定目的，以便用這種方式確定熔化區(qū)。
在圖4中除了扇區(qū)21外，一個第二扇區(qū)23還設(shè)有電導(dǎo)率較差的磚，該扇區(qū)以一個張開角β對稱地朝向底部放液口5。對于計量張開角β和磚的電導(dǎo)率作相同于如前所述與對稱化有關(guān)的考慮是適合的。當然有針對的偏轉(zhuǎn)也可以通過設(shè)置扇區(qū)23而單獨使用，此時例如使用按照美國專利說明書US-PS4，577，326或US-PS4，550，413的現(xiàn)有技術(shù)來布線。
此外，在圖3中示有對電弧施加影響的第三個可能方案。該方案適用于連續(xù)裝用海綿狀鐵或廢鐵的那種電弧爐。在供電裝置19對面裝料時-用箭頭24來表示-達到在裝料方向偏轉(zhuǎn)的措施是，在具有張開度ψ的一個扇區(qū)25內(nèi)，使爐襯層的材料具有的電導(dǎo)率小于區(qū)段22。既是這樣也適合可以按需單獨采取這個措施。
權(quán)利要求
1.直流電弧爐，該爐具有一個用一種金屬外殼(2)圍繞的下爐缸(1)；具有至少一個作為陰極連接的電極(3)，還有至少一個導(dǎo)電爐底，爐底包括一層或多層爐襯(7a，7b，7c)，爐襯層具有導(dǎo)電磚(8a，8b，8c)或其他作用相同的爐料，上述爐襯層放置在覆蓋大部分底部的接觸板(9)上，該接觸板形成作為陽極連接的導(dǎo)電爐底，并且放置在一個底板(12)上，所述接觸板(9)設(shè)有多個連接附件(10)，穿過底板(12)上的孔(11)，并且經(jīng)電線(18)與一個設(shè)置在下爐缸附近的供電裝置(19)相連接，其特征在于，為了有針對性地偏轉(zhuǎn)電弧，使爐襯層(7a，7b，7c)的一個或多個區(qū)段(21，23，21，25)用一種材料組成，該材料具有的電導(dǎo)率低于其余區(qū)段(22)的爐襯層。
2.按權(quán)利要求1的電弧爐，其特征在于，爐襯層(7a，7b，7c)在其朝向供電裝置(19)的區(qū)段(21)至少有一部分由一種材料制成，該材料具有的電導(dǎo)率低于其余區(qū)段(22)的爐襯層。
3.按權(quán)利要求2的電弧爐，其特征在于，爐襯層(7a，7b，7c)在朝向供電裝置(19)張開的一個第一區(qū)段(21)由一種材料制成，該材料具有的電導(dǎo)率低于第二區(qū)段(22)的爐襯層。
4.按權(quán)利要求3的電弧爐，其特征在于，第一區(qū)段(21)的張開角(α)是在20°與180°之間，最好是在45°與90°之間。
5.按權(quán)利要求2至4中任一項的電弧爐，其特征在于，第一區(qū)段或扇區(qū)(21)內(nèi)的爐襯層(7a，7b，7c)的電導(dǎo)率至少25%低于另一區(qū)段或扇區(qū)(22)的爐襯層(7a，7b，7c)。
6.按權(quán)利要求1或2具有一個偏置底部放液口(5)的電弧爐，其特征在于，底部放液口(5)區(qū)內(nèi)的爐襯層具有低于其余區(qū)內(nèi)的電導(dǎo)率。
7.按權(quán)利要求1或2連續(xù)裝用海綿狀鐵或廢鐵的電弧爐，其特征在于，在裝料區(qū)(25)內(nèi)的爐襯層具有的電導(dǎo)率低于其余區(qū)內(nèi)的爐襯層。
8.按權(quán)利要求1至7中任一項的電弧爐，其特征在于，爐襯層由一層或多層磚(14)組成，磚含有石墨，硼化物或作為電導(dǎo)體的金屬，或由至少部分包封金屬的磚組成。
全文摘要
就一種直流電弧爐來說，使電弧在分布于下爐缸下面的大電流輸送線(18)作用下在遠離供電裝置(19)方向偏轉(zhuǎn)。這使一部分下爐缸壁熱過載。要是將爐襯層設(shè)置成，使其在對供電裝置(19)張開的第一扇區(qū)由一種材料構(gòu)成，該材料的電導(dǎo)率低于第二扇區(qū)(22)的爐襯層，則電弧就重新對稱燃燒。此外，由此就可使不同的爐襯層形成有針對性地偏轉(zhuǎn)電弧。
文檔編號H05B7/18GK1059594SQ9110858
公開日1992年3月18日 申請日期1991年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月3日
發(fā)明者S·-E·斯滕克費斯特 申請人:亞瑞亞·勃朗勃威力有限公司