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EP 0 063 711 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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21.08.1985 Patentblatt 1985/34 |
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Anmeldetag: 01.04.1982 |
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Elektrode für Lichtbogenöfen und deren Verwendung
Electrode for arc furnaces and its use
Electrode pour four à arc et son utilisation
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE FR IT LI LU NL SE |
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Priorität: |
23.04.1981 DE 3116221
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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03.11.1982 Patentblatt 1982/44 |
| (71) |
Anmelder: Arc Technologies Systems, Ltd. |
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Georgetown
Grand Cayman (KY) |
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Erfinder: |
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- Zöllner, Dieter H., Dr. Dipl.-Chem.
D-8501 Schwaig (DE)
- Lauterbach-Dammler, Inge, Dr. Dipl.-Chem.
D-8500 Nürnberg (DE)
- Schieber, Franz
D-8505 Röthenbach (DE)
- Rittmann, Friedrich
D-8501 Rückersdorf (DE)
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| (74) |
Vertreter: Kügele, Bernhard (AT) |
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c/o Novapat-Cabinet Chereau
32, Boulevard Victor Hugo F-92110 Clichy F-92110 Clichy (FR) |
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Entgegenhaltungen: :
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Elektrode für Lichtbogenöfen aus einem oberen Abschnitt
aus Metall und einem verzehrbaren unteren Abschnitt aus Kohlenstoffmaterial, die eine
im wesentlichen zylindrische Form aufweisen und durch einen Schraubnippel oder dergleichen
oder auch direkt miteinander verbunden sind, wobei der obere Abschnitt eine Flüssigkeits-Kühleinrichtung
mit einem Vorlaufkanal und einem Rücklaufkanal aufweist und der obere Abschnitt vorzugsweise
in dessen unterem Bereich durch eine hochtemperaturfeste Beschichtung geschützt sein
kann, sowie deren Verwendung.
[0002] Lichtbogenöfen zur Erzeugung von Elektrostahl, Kupfer, Korund, Kobalt, Silizium etc.,
werden bisher mit Graphitelektroden als stromzuführenden Elementen betrieben. Üblicherweise
setzt sich ein Elektrodenstrang aus mehreren, miteinander durch Schraubverbindungen
oder dergleichen verbundenen Graphiteinheiten zusammen. Häufig werden drei Elektrodenstränge
als stromführende Elemente pro Ofen für diese elektrothermischen Hochtemperaturschmelzprozesse
eingesetzt.
[0003] Es sind auch bereits Kombinationselektroden aus einem Metallschaft, an denen durch
eine Schraubverbindung, wie Nippel, etc., eine Spitze aus Kohlenstoffmaterial angefügt
ist, für den Lichtbogenofenbetrieb beschrieben worden.
[0004] So sind in DE-A-1 565 751 Elektroden für elektrische Lichtbogenöfen beschrieben worden,
die aus einem oberen metallischen Kopfstück, einem unteren metallischen Kopfstück,
aus beide miteinander verbindenden elektrischen Leitern, aus einer diese Leiter und
das untere Kopfstück einschließenden keramischen Masse und aus einem unteren Kopfstück
auswechselbar befestigten Elektrodenspitze bestehen.
[0005] Eine flüssigkeitsgekühlte Elektrode ist auch aus DE-A-2 845 367 bekannt, die einen
am Elektrodentragarm befestigten zylindrischen Einspannteil, ein an dieser befestigtes,
den Elektrodenstrom führendes metallisches Kühlsystem, das am freien Ende einen Gewindeteil
zum Aufschrauben der Elektrodenspitze trägt, und einen rohrförmigen Hitzeschirm, der
das Kühlsystem in dem der Ofenatmosphäre ausgesetzten Bereich mit Abstand und in fester
räumlicher Zuordnung zu diesem enthält, aufweist.
[0006] Aus EP-A-12 573 geht eine Kombinationselektrode hervor, bei der der seitlich außenliegende
metallische Kontakt des Metallschaftes gegenüber dem innenliegenden metallischen Kühlungssystem
isolierend gelagert ist. Im unteren Teil des metallischen Kühlungsschaftes ist eine
mit Haken gesicherte keramische Beschichtung vorgesehen, die sich bis etwa auf die
Höhe der Schraubnippelverbindung erstreckt, mit der ein Kohlenstoffteil angefügt ist.
[0007] Derartige Kombinationselektroden sind im Prinzip bereits seit längerer Zeit bekannt,
so z. B. aus der im Jahre 1912 ausgegebenen DE-C-268 660.
[0008] Bei den heute üblichen Elektrodensträngen treten erhebliche Verluste an Kohlenstoffmaterial,
unter anderem durch Seitenoxidation auf. Bei den Vollstrangelektroden aus Kohlenstoffmaterial
sind daher Versuche unternommen worden, durch Imprägnierung oder durch Aufbringung
von Schutzschichten, wie keramischen und/oder metallischen Coatings, diesem unerwünschten
Effekt entgegenzuwirken. Diese Maßnahmen haben einerseits aber nur begrenzte Wirkung,
führen andererseits aber auch zu einer Verteuerung der Elektroden.
[0009] Bei den vorstehend angeführten Kombinationselektroden aus Metallschaft und angeschraubtem
Kohlenstoffteil kann sich, je nach Konstruktion und Länge des in den Ofen eingeführten
Metallschaftes, eine Verminderung der Seitenoxidation ergeben. Aber auch diese Elektroden
bedürfen einer weiteren Verbesserung im Hinblick auf eine Verminderung der Seiten-
und Spitzenoxidationsverluste. Auch bedürfen Metallschaft und hiermit verbundenes
Kohlenstoffmaterial zum Erhalt optimaler Betriebsbedingungen und eines wenig störungsanfälligen
Betriebes unter Minimierung der Bruchverluste der Elektroden einer ständigen Verbesserung.
[0010] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Elektrode für Lichtbogenöfen
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Metallschaft und Kohlenstoffmaterial
aufeinander derart abgestimmt sind, daß ein wenig störungsanfälliger Betrieb der Elektrode
möglich ist. Insbesondere soll es möglich sein, den Verbrauch der Kohlenstoffmaterialien
durch Seitenoxidation und hohe Bruchraten, insbesondere bei extremer Strombelastung
der Elektroden zu senken. Gleichzeitig soll hierdurch eine Verminderung der Elektrodenausfallzeiten
und eine Vereinfachung des Herstellungsverfahrens der Kohlenstoffteile, die den unteren
Abschnitt der Elektrode ausbilden, erreicht werden.
[0011] Diese Aufgabe wird durch die Schaffung einer Elektrode der eingangs genannten Art
gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der untere Abschnitt aus feinkörnigem,
hochfesten, hochgraphitischen Kohlenstoffmaterial mit einer Rohdichte von mindestens
1,70 g/cm
3 gebildet ist.
[0012] Der untere Abschnitt ist mit dem oberen Abschnitt aus Metall im allgemeinen durch
einen Nippel verbunden, der aus Metall, wie Gußeisen oder Kupfer, vorzugsweise aber
Graphit besteht. Anstelle des Nippels kann aber gegebenenfalls auch eine andere Befestigungsart
mit dem oberen Abschnitt aus Metall gewählt werden. Dieser ist mit einer Flüssigkeits-Kühleinrichtung
versehen, die üblicherweise aus mindestens einem Vorlauf- und einem Rücklaufkanal
gebildet ist. Die Kühleinrichtung erreicht mit ihrem Zulaufkanal vorzugsweise auch
den oberen äußeren Bereich des Nippels, was besonders bevorzugt ist. In alternativer
Weise ist es aber auch möglich, den Nippel gegebenenfalls mit dem Kühlsystem selbst
zu durchströmen.
[0013] Es ist günstig, wenn der obere Abschnitt sich über 40 bis 80%, vorzugsweise 60 bis
80%, der Gesamtlänge der Elektrode erstreckt.
[0014] Wenngleich die Vorteile der Erfindung bereits dann erreicht werden, wenn der untere
Abschnitt aus feinkörnigem, hochfesten, hochgraphitischen Kohlenstoffmaterial mit
einer Rohdichte von mindestens 1,70 g/cm
3 gebildet ist, werden besonders vorteilhafte Ergebnisse bei Rohdichten im Bereich
von 1,75 bis 1,92 g/cm
3 erreicht. Daher ist die Verwendung der zuletzt genannten Kohlenstoffmaterialien besonders
günstig.
[0015] Das Kohlenstoffmaterial, das den unteren Abschnitt der erfindungsgemäßen Elektrode
ausbildet, kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen spezifischen
elektrischen Widerstand von weniger als 6 Ω mm
2/m aufweisen.
[0016] Es ist auch günstig, wenn das Kohlenstoffmaterial eine Wärmeleitfähigkeit von mehr
als 200 W/mK aufweist. Schließlich kann das den unteren Abschnitt bildende feinkörnige,
hochfeste, hochgraphitische Kohlenstoffmaterial mit Vorteil derart gewählt werden,
daß die Biegefestigkeit mehr als 15 N/mm
2 beträgt.
[0017] Somit ist eine Elektrode der eingangs genannten Art besonders vorteilhaft, bei der
der untere Abschnitt aus feinkörnigem, hochgraphitischen Kohlenstoffmaterial eine
Rohdichte von 1,75 bis 1,92 g/cm
3, einen spezifischen elektrischen Widerstand von :
5 6 Q mm
2/m, eine Wärmeleitfähigkeit von > 200 W/mK und eine Biegefestigkeit von mehr als 15
N/mm
2 aufweist.
[0018] Bei der Herstellung des unteren Abschnittes wird mit besonderem Vorteil von Kohlenstoffmaterial
ausgegangen, das eine maximale Korngröße von 1 bis 3 mm aufweist. Das in dem unteren
Abschnitt der erfindungsgemäßen Elektrode zum Einsatz gelangende Kohlenstoffmaterial
kann besonders günstig aus hochwertigem Premiumkoks unter Verwendung von Binde- und
Imprägnierungsmitteln hergestellt werden. Bei der Verwendung der genannten oder gegebenenfalls
auch anderer Ausgangsstoffe werden bei einer Graphitierungstemperatur über 2900°C
besonders gute untere Abschnitte erhalten.
[0019] Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektrode ist der Durchmesser
des unteren Abschnittes geringer als der des oberen Abschnittes aus Metall und auch
geringer als derjenige von Vollgraphitelektroden bei vorgegebener Belastung. Der Durchmesser
des unteren Abschnittes liegt vorteilhaft im Bereich von 150 bis 500 mm.
[0020] Nach einer Ausführungsform der Erfindung besitzt der untere Abschnitt an der einen
Stirnseite eines Gewindeschachtel und an der anderen Stirnseite einen Gewindezapfen.
Es ist hierdurch möglich, den unteren Abschnitt direkt ohne zwischengeschalteten Nippel
mit dem oberen Abschnitt aus Metall zu verbinden und außerdem das Reststück des vorher
verwendeten unteren Abschnittes an die Unterseite des neuen unteren Abschnittes anzuschrauben.
[0021] Bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Elektrode, bei denen auf die Zwischenschaltung
eines Nippels verzichtet worden ist, ergeben sich auch hierdurch Vorteile, zumal der
Übergangsbereich vom unteren zum oberen Abschnitt aufgrund der dort gegebenen Temperaturdifferenz
und unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten der jeweiligen Materialien
bei den vorbekannten Kombinationselektroden besonders störungsanfällig ist.
[0022] Im übrigen kann es auch vorgesehen sein, daß der untere Abschnitt eine ähnlich zu
Hohlelektroden durchgehende, besser jedoch nicht durchgehende, zentrische Bohrung
von 20 bis 50 mm Durchmesser aufweist. Auch kann mit Vorteil die Mantelfläche des
unteren Abschnittes unbearbeitet sein.
[0023] Durch die Bereitstellung der erfindungsgemäßen Elektrode werden eine Reihe von Vorteilen
erzielt. Die Elektroden können bei vorgegebener Belastung eine geringere Dimensionierung
als herkömmliche Elektroden aufweisen. Im übrigen hat sich gezeigt, daß die Elektroden
eine erhebliche Schockfestigkeit und eine größere Beständigkeit gegen Seitenabbrand
aufweisen. Durch die Ausbildung geringerer Dimensionierungen des Kohlenstoffteils
lassen sich die Kohlenstoffelektrodenteile einfacher pressen, glühen, imprägnieren
und graphitieren, als dies bei größer dimensionierten Elektroden der Fall ist.
[0024] Die erfindungsgemäße Elektrode kann mit Vorteil zur Herstellung von Buntmetallen,
wie Kupfer und Kobalt, aber auch zur Herstellung von Korund, von Silizium, etc., eingesetzt
werden.
[0025] Ihre bevorzugte Verwendung findet die Elektrode jedoch zur Herstellung von Elektrostahl.
Die erfindungsgemäße Elektrode eignet sich besonders für die Herstellung von Elektrostahl
im sogenannten »High Power«- oder »Ultra High Power«-Bereich bei Stromstärken von
40 bis 80 KA, wobei dann Durchmesser des unteren Abschnittes im Bereich von ca. 400
bis 600 mm Anwendung finden. Eine speziell bevorzugte Strombelastung für die erfindungsgemäßen
Elektroden liegt im Bereich von 50 bis 75 KA bei den vorgenannten Durchmessern des
Kohlenstoffteils.
[0026] Nachstehend wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Elektrode im Längsschnitt
in der Figur gezeigt, wobei die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist.
[0027] Bei der gezeigten Elektrode wird das Kühlmedium, im Regelfall Wasser, durch den Vorlaufkanal
2 ein- und durch den Rücklaufkanal 3 zurückgeführt. Dabei tritt das Kühlmedium auch
in eine Kammer innerhalb des Schraubnippels 1, der z. B. aus Gußeisen gebildet ist,
ein. Der obere Abschnitt 5 aus Metall besteht hier aus einem oberen Bereich größeren
Durchmessers und einem tieferliegenden Bereich geringeren Durchmessers, der bis in
den Schraubnippel 1 eingezogen ist, der die Verbindung zu dem unteren Abschnitt 6
aus Kohlenstoffmaterial darstellt, das aus feinkörnigem, hochfesten, hochgraphitischen
Kohlenstoffmaterial mit einer Rohdichte von mindestens 1,70 g/cm
3 gebildet ist. Die hochtemperaturfeste Beschichtung 4 ist aus einer Anzahl einzelner
Formteile gebildet, die auf einem Lager 7 getragen sein können. An die hochtemperaturfeste
Isolierung 4 schließt sich hier eine elektrisch leitende Zwischenschicht 11 an, die
nach innen durch den vorgezogenen, innenliegenden Metallschaft bzw. dessen Abschnitt
geringeren Durchmessers 12 begrenzt ist.
[0028] Neben den Kühlbohrungen 15 können zusätzlich Bohrungen vorgesehen sein, durch die
eingeführte Stifte über eine Feder für einen guten Sitz der hochtemperaturfesten Formteile
sorgen. Über die Backen 18 kann der Elektrode Strom zugeführt werden.
[0029] Der Gegenstand der Erfindung ist jedoch nicht auf die in der Figur gezeigte Konstruktion
beschränkt. So sind z. B. im Rahmen der Erfindung Konstruktionen besonders vorteilhaft,
die Abweichungen zu dem in der Figur gezeigten Elektrodentyp aufweisen. Bei solchen
Elektroden, die im Rahmen der Erfindung bevorzugt sind, weist der Metallschaft einen
im wesentlichen konstanten Durchmesser auf. Auf diesen können Ringe aus hochtemperaturfestem
Material - mit Vorzug solche aus Graphit - aufgeschraubt werden. Das Kühlungssystem
kann hierbei mit Vorzug derart ausgebildet sein, daß der Nippel in seinem oberen äußeren
Bereich durch das Kühlmedium umströmt wird, dieses aber in den Nippel selbst nicht
eintritt. Eine elektrisch leitende Zwischenschicht ist bei solchen Konstruktionen
nicht immer vorgesehen. Solche und andersartige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Elektrode sind im Rahmen der Erfindung mit eingeschlossen, soweit das Kohlenstoffmaterial
des verzehrbaren unteren Abschnittes aus feinkörnigem, hochfesten, hochgraphitischen
Kohlenstoffmaterial mit einer Rohdichte von mindestens 1,7 g/cm
3 gebildet ist.
[0030] Der Einsatz der erfindungsgemäßen Elektrode wird im nachstehenden Beispiel veranschaulicht:
Beispiel
[0031] Es wurde eine Elektrode verwendet, deren oberer Abschnitt aus Kupfer bestand, das
über ein System aus Vor- und Rücklaufkanal mit Wasser gekühlt wurde. Der Kupferschaft,
der innerhalb der Ofenatmosphäre befindlich war, war durch eine hochtemperaturfeste
Beschichtung geschützt. An dem Metallschaft war der untere Abschnitt über einen Graphitnippel
angeschraubt. Der untere Abschnitt besaß gegenüber dem oberen Abschnitt einen geringeren
Durchmesser, der bei etwa 350 mm lag. Der spezifische elektrische Widerstand lag bei
5,1 Ω mm
2/m. Die Elektrode wies eine zentrische Bohrung von 30 mm Durchmesser auf.
[0032] Drei Elektroden wurden in einen Ofen mit 50 t Fassungsvermögen eingeführt, in dem
als Einsatzgut stückiger Schrott befindlich war. Der Ofen wurde mit drei Phasen mit
einem maximalen Phasenstrom von 50 KA bei einer Spannung von 490 V betrieben.
[0033] Die erfindungsgemäße Flektrode konnte im Dauerbetrieb eingesetzt werden, wobei sich
ein Graphitverbrauch von 3,1 kg/t flüssiger Stahl er gab.
1. Elektrode für Lichtbogenöfen aus einem oberen Abschnitt aus Metall und einem verzehrbaren
unteren Abschnitt aus Kohlenstoffmaterial, die eine im wesentlichen zylindrische Form
aufweisen und durch einen Schraubnippel oder dergleichen oder auch direkt miteinander
verbunden sind, wobei der obere Abschnitt eine Flüssigkeits-Kühleinrichtung mit einem
Vorlaufkanal und einem Rücklaufkanal aufweist und der obere Abschnitt vorzugsweise
in dessen unterem Bereich durch eine hochtemperaturfeste Beschichtung geschützt sein
kann, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschnitt aus feinkörnigem, hochfesten,
hochgraphitischen Kohlenstoffmaterial mit einer Rohdichte von mindestens 1,70 g/cm3 gebildet ist.
2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohdichte im Bereich
von 1,75 bis 1,92 g/cm3liegt.
3. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische elektrische
Widerstand weniger als 6 Ω mm2/m beträgt.
4. Elektrode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmeleitfähigkeit größer als 200 W/mK ist.
5. Elektrode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Biegefestigkeit mehr als 15 N/ mm2beträgt.
6. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohdichte 1,75 bis 1,92
g/ cm3, der spezifische elektrische Widerstand < 6 Ω mm2/m, die Wärmeleitfähigkeit 2: 200 W/ mK und die Biegefestigkeit mehr als 15 N/mm2 beträgt.
7. Elektrode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Abschnitt aus Kohlenstoffmaterial eine maximale Korngröße im Bereich
von 1 bis 3 mm aufweist.
8. Elektrode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kohlenstoffmaterial aus hochwertigem Premiumkoks unter Verwendung von Binde-
und Imprägnierungsmittel hergestellt worden ist.
9. Elektrode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Graphitierung bei einer über 2900° C liegenden Temperatur durchgeführt worden
ist.
10. Elektrode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser des unteren Abschnittes geringer als der des oberen Abschnittes
aus Metall und auch geringer als der von Vollgraphitelektroden bei vorgegebener Belastung
ist.
11. Elektrode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser im Bereich von 150 bis 500 mm liegt.
12. Elektrode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Abschnitt an der einen Stirnseite eine Gewindeschachtel und an der
anderen Stirnseite einen Gewindezapfen aufweist.
13. Elektrode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Abschnitt eine durchgehende zentrische Bohrung von 20 bis 50 mm Durchmesser
aufweist.
14. Elektrode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mantelfläche des unteren Abschnittes unbearbeitet ist.
15. Verwendung der Elektroden nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche
zur Herstellung von Elektrostahl.
16. Verwendung nach Anspruch 15 im HP-oder UHP-Bereich bei Stromstärken von 40 bis
80 KA und Durchmessern des unteren Abschnittes von 400 bis 600 mm.
1. Electrode for arc furnaces comprising a metallic top portion and a consumable bottom
portion of carbon material, both having essentially cylindrical shape, being connected
to each other by means of a screw nippel or similar or by direkt connection, the top
portion having a liquid cooling device comprising a feed and a return duct, whereby
said top portion may be protected preferably at its lower part by a high temperature
resistent coating, characterized in the the bottom portion being constituted by a
fine grained, highly resistent, high graphitic carbon material material having a bulk
density of at least 1.70 g/ ccm.
2. Electrode according to claim 1, characterized in the bulk density being between
1.75 and 1.92 g/ccm.
3. Electrode according to claims 1 or 2, characterized in the specific electrical
resistivity being less than 6 Ohm . mm2/m.
4. Electrode according to one or several of the preceding claims, characterized in
the thermal conductivity being greater than 200 Watt/m. K.
5. Electrode according to one or several of the preceding claims, characterized in
the bending strength of said material being greater than 15 N/mm2.
6. Electrode according to claim 1, characterized in the bulk density of said material
being between 1.75 and 1.95 g/ccm, the specific electric resistence of said material
being equal or smaller than 6 Ohm . mm2/m, the thermal conductivity of said material being equal or greater than 200 Watt/m.
K and the bending strength of said material being greater than 15 N/mm2.
7. Electrode according to one or several of the preceding claims, characterized in
said bottom portion of carbon material having a maximum particle size in the range
of 1 to 3 mm.
8. Electrode according to one or several of the preceding claims, characterized in
said carbon material being produced from high-grade premium coke with the use of bonding
and impregnating means.
9. Electrode according to one or several of the preceding claims, characterized in
graphitizing being performed at a temperature above 2900° C.
10. Electrode according to one or several of the preceding claims, characterized in
the diameter of said bottom portion being less than that of said metallic top portion
and also less than that of a full graphitic electrode for a given loading.
11. Electrode according to one or several of the preceding claims, characterized in
the diameter of said bottom portion being in the range of 150 to 500 mm.
12. Electrode according to one or several of the preceding claims, characterized in
said bottom portion having one end face provided with a female screwthreading and
another end face provided with a screwthreading nippel.
13. Electrode according to one or several of the preceding claims, characterized in
said bottom portion comprising a continuous, open central bore of 20 ro 50 mm diameter.
14. Electrode according to one or several of the preceding claims, characterized in
the external surface of said bottom portion being unma- chined.
15. Use of an electrode according to one or several of the preceding claims for the
production of electrosteel.
16. Use according to claim 15, in the high power or ultra high power range applying
electrical currents between 40 and 80 KA, the diameter of said bottom portion being
between 400 and 800 m m.
1. Electrode pour fours à arc, comprenant une région supérieure en métal et une région
inférieure consommable en carbone, qui présentent une forme sensiblement cylindrique
et sont reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un raccord fileté ou élément
analogue, ou bien encore directement, la région supérieure comportant un dispositif
de refroidissement par liquide avec un canal d'arrivée et un canal de retour et la
région supérieure pouvant être protégée, de préférence dans sa zone inférieure, par
un revêtement résistant à de hautes températures, caractérisée par le fait que la
région inférieure consiste en du carbone à grains fins, hautement résistant et à forte
teneur en graphite, présentant une masse volumique apparente d'au moins 1,70 g/cm3.
2. Electrode selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la masse volumique
apparente est située dans la plage comprise entre 1,75 et 1,92 g/cm3.
3. Electrode selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la résistance
électrique spécifique est inférieure à 6 Ω mm2/m.
4. Electrode selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée
par le fait que la conductivité thermique excède 200 W/ m. K.
5. Electrode selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée
par le fait que la résistance à la flexion est supérieure à 15 N/mm2.
6. Electrode selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la masse volumique
apparente est de 1,75 à 1,92 g/cm3, la résistance électrique spécifique est < 6 Ω mm2/m, la conductivité thermique est ≥ 200 W/m. K et la résistance à la flexion excède
15 N/mm2.
7. Electrode selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée
par le fait que la région inférieure consiste en du carbone présentant une granulométrie
maximale comprise entre 1 et 3 mm.
8. Electrode selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée
par le fait que le carbone a été produit à partir de coke supérieur de haute qualité,
en utilisant des liants et des agents d'imprégnation.
9. Electrode selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée
par le fait que la graphitisation a été exécutée à une température excédant 2900°C.
10. Electrode selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée
par le fait que le diamètre de la région inférieure est plus faible que celui de la
région supérieure en métal, et également plus faible que celui d'électrodes en graphite
massif, pour une charge prédéterminée.
11. Electrode selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée
par le fait que le diamètre est compris entre 150 et 500 mm.
12. Electrode selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée
par le fait que la région inférieure comporte à l'une de ses faces extrêmes une cavité
taraudée, et un appendice fileté à son autre face extrême.
13. Electrode selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée
par le fait que la région inférieure comporte un perçage central ininterrompu, d'un
diamètre de 20 à 50 mm.
14. Electrode selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée
par le fait que la surface du pourtour de la région inférieure demeure non usinée.
15. Utilisation des électrodes selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes,
pour la production d'acier électrique.
16. Utilisation selon la revendication 15, dans la plage HP ou UHP, avec des intensités
de courant de 40 à 80 kA et des diamètres de la région inférieure compris entre 400
et 600 mm.
