Elektrode für einen Lichtbogenofen und Verfahren zu deren Herstellung

Abstract

 Elektrode für einen Lichtbogenofen und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft eine Elektrode für einen Lichtbogenofen, umfassend einen langgestreckten Grundkörper aus Graphit, welcher an seiner Oberfläche zumindest teilsweise mit einer Beschichtung versehen ist, wobei die Beschichtung eine offene Porosität aufweist, die zumindest in Richtung einer Längsachse des Grundkörpers für eine Flüssigkeit permeabel ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zu deren Herstellung einer solchen Elektrode, einen Lichtbogenofen mit mindestens einer derartigen Elektrode sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Lichtbogenofens.

Beschreibung

[0001] Elektrode für einen Lichtbogenofen und Verfahren zu deren Herstellung

[0002] Die Erfindung betrifft eine Elektrode für einen Lichtbogenofen, umfassend einen langgestreckten Grundkörper aus Graphit, welcher an seiner Oberfläche zumindest teilsweise mit einer Beschichtung versehen ist, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Lichtbogenofen mit einer derartigen Elektrode und ein Verfahren zu dessen Betrieb.

[0003] Elektroden der eingangs genannten Art für Lichtbogenöfen sind bekannt, wobei die Beschichtung in der Regel dem Schutz der Elektrode vor Oxidation dient und den Elektrodenverbrauch, der auch als Abbrand bezeichnet wird, reduzieren soll.

[0004] Die GB 1 386 611 offenbart Elektroden aus Graphit mit einer Schutzschicht zur Verwendung in Lichtbogenöfen, wobei die Beschichtung ein Matrixmaterial mit einem Schmelzpunkt unterhalb von 1000°C und ein feuerfestes Füllmaterial aufweist. Das Matrixmaterial wird aufgeschmolzen und bildet eine durchgehende, gasdichte Schutzschicht auf dem Graphit aus.

[0005] Die JP 55060075 A beschreibt ebenfalls eine Elektrode aus Graphit mit einer gasdichten Schutzschicht für einen Lichtbogenofen. Die Schutzschicht auf der Graphitelektrode wird durch ein feuerfestes, durch Aufwickeln aufgebrachtes Fasermaterial gebildet, das mit einem Binder auf Silikat-Basis abgedichtet ist.

[0006] Weiterhin ist es bekannt, den Abbrand von Graphitelektroden in Lichtbogenöfen zu verlangsamen, indem eine Wasserkühlung der Elektroden durchgeführt wird.

[0007] Gemäß der US 5,795,539 wird dazu Wasser unterhalb der elektrischen Anschlüsse und mechanischen Halterung einer Elektrode auf deren Oberfläche aufgesprüht.

[0008] Die langgestreckte Elektrode ist üblicherweise hinsichtlich ihrer Längsachse senkrecht ausgerichtet und ragt im Betrieb mit ihrem unteren Ende in den Ofenraum eines Lichtbogenofens hinein. Das Wasser fließt an der Oberfläche der langgestreckten Elektrode nach unten in Richtung Ofenraum bzw. in diesen hinein und kühlt die Elektrode.

[0009] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Elektrode für einen Lichtbogenofen bereitzustellen, mit welcher eine Oxidation und ein Abbrand der Elektrode weiter verringert werden kann, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben.

[0010] Die Aufgabe wird hinsichtlich einer Elektrode für einen Lichtbogenofen, umfassend einen Grundkörper aus Graphit, welcher an seiner Oberfläche zumindest teilsweise mit einer Beschichtung versehen ist, gelöst, indem die Beschichtung eine offene Porosität aufweist, die zumindest in Richtung einer Längsachse des Grundkörpers für eine Flüssigkeit permeabel ausgebildet ist.

[0011] Der Begriff "permeabel" bezeichnet hier eine Durchlässigkeit für Flüssigkeit, welche in den Porenraum der Beschichtung eindringen und sich innerhalb der Beschichtung in Richtung der Längsachse des Grundkörpers, im Einsatz der Elektrode üblicherweise in Schwerkraftrichtung nach unten, bewegen kann.

[0012] Üblicherweise wird eine offene Porosität bei Beschichtungen von Elektroden für Lichtbogenöfen vermieden, um einen direkten Kontakt zwischen der Ofenatmosphäre und dem Grundkörper aus Graphit und eine darauf basierende Oxidation der Elektrode zu vermeiden. Überraschender Weise hat es sich aber gezeigt, dass eine Beschichtung mit einer offenen Porosität, die der Ofenatmosphäre also den Zutritt zum Grundkörper nicht verwehrt, ebenfalls genutzt werden kann, um den Elektrodenverbrauch zu reduzieren. Dies ist dann der Fall, wenn die Elektrode gleichzeitig entsprechend gekühlt wird. Die Beschichtung der Elektrode ist daher zumindest in Richtung einer Längsachse des Grundkörpers, bevorzugt in allen Richtungen, für eine Flüssigkeit permeabel, d.h. hier insbesondere mit der Flüssigkeit tränkbar und wenigstens in geringem Maße in Schwerkraftrichtung durchströmbar, ausgebildet. Im Elektrodenbetrieb kann dadurch permanent Flüssigkeit in der offen-porösen Beschichtung vorgehalten werden, welche im heißen Ofenraum verdunstet und die Elektrode wirkungsvoll abkühlt. Der Elektrodenverbrauch wird dadurch effektiv gesenkt, so dass der Lichtbogenofen über einen längeren Zeitraum als bisher ununterbrochen betrieben werden kann. Die Betriebskosten für einen Lichtbogenofen werden gesenkt, da geringere Stillstandszeiten auftreten und weniger Personal für Wartungsmaßnahmen benötigt wird.

[0013] Dabei kann üblicherweise nicht der komplett zur Verfügung stehende offene Porenraum der Beschichtung mit Flüssigkeit getränkt werden. Die Eignung der Beschichtung hängt wesentlich von der Benetzbarkeit des zur Bildung der Beschichtung eingesetzten Materials mit einer zum Tränken und Durchströmen der Beschichtung verwendeten Flüssigkeit, sowie von der Kapillarität und der Permeabilität des eingesetzten offen-porösen Materials für die Flüssigkeit ab. Die Eignung eines bestimmten Materials für die Beschichtung in Kombination mit einer Flüssigkeit kann allerdings in einfacher Weise experimentell bestimmt werden.

[0014] Eine bevorzugte Dicke oder durchschnittliche Dicke der Beschichtung liegt im Bereich von etwa 0,2 bis 10 cm, insbesondere im Bereich von etwa 3 bis 7 cm.

[0015] Die Beschichtung ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung durch ein elastisches Fasermaterial gebildet. Aufgrund der elastischen Eigenschaften des Fasermaterials wird dabei häufig bereits eine ausreichende Befestigung bzw. Verankerung der Beschichtung am Grundkörper der Elektrode erreicht, so dass eine weitere mechanische Befestigung oder eine Verklebung am Grundkörper entfallen kann, aber nicht muss.

[0016] Die Beschichtung kann alternativ auch durch ein Fasermaterial gebildet und mit der Oberfläche des Grundkörpers verklebt sein. Dies ist insbesondere für nicht elastisch verformbare Fasermaterialien bevorzugt.

[0017] Aber auch andere offen-poröse Materialien, die beispielsweise als hülsenförmige Elemente auf einen Grundkörper aufgeschoben und/oder durch Kleben am Grundkörper fixiert werden können, sind anstelle von Fasermaterialien verwendbar.

[0018] Als Kleber zur Fixierung einer Beschichtung am Grundkörper kann ein Ein- oder Mehrkomponentenkleber dienen, durch welchen das Beschichtungsmaterial mit der Oberfläche des Grundkörpers zumindest partiell verklebt wird. Ein geeigneter Kleber zum Verkleben von Graphit mit einem weiteren Material ist beispielsweise der DE 39 07 913 A1 zu entnehmen.

[0019] Insbesondere ist ein Fasermaterial um den Grundkörper gewickelt angeordnet. Dazu eignen sich vor allem langgestreckte, insbesondere matten-, band- oder seilförmig ausgestaltete Fasermaterialien.

[0020] Das Fasermaterial ist bevorzugt durch Papier und/oder Pappe und/oder ein Faservlies und/oder eine Fasermatte und/oder ein textiles Material gebildet. Bevorzugt enthält die Beschichtung Kohlenstofffasern und/oder nichtmetallisch anorganische Fasern. Die Beschichtung umfasst in einer bevorzugten Ausgestaltung ein Fasermaterial in Form eines Filzes, welcher bekanntlich offen-porös und in hohem Maße mit Flüssigkeit tränkbar ist.

[0021] Insbesondere sind Fasermaterialien bevorzugt, die vollständig aus Kohlenstofffasern gebildet sind, wie Kohlenstoff- oder Graphit-Weichfilze, oder aus nichtmetallisch- anorganischen Fasern, wie Mineralfasern und dergleichen, gebildet sind.

[0022] Eine geeignete offen-poröse Beschichtung kann in einer alternativen Ausführungsform aber auch auf den Grundkörper der Elektrode aufgespritzt sein, wobei ein Gemisch aus einem Kleber und weiterhin Fasern und/oder Partikel aufgespritzt und am Grundkörper fixiert wird, beispielsweise durch Lasersintern oder dergleichen.

[0023] Sofern ein offen-poröses Material für die Beschichtung ausgewählt wird, das sich mit einer bestimmten Flüssigkeit nicht oder nicht ausreichend durchströmen lässt, kann entweder das offen-poröse Material durch Aufbringen eines flüssigkeitsaffinen Films auf der inneren Oberfläche des Materials oder die Flüssigkeit, beispielsweise durch Zugabe eines geeigneten Hilfsmittels wie eines Benetzungsmittels, modifiziert werden.

[0024] Aus Kostengründen wird als Flüssigkeit bevorzugt Wasser, insbesondere Brauchwasser, eingesetzt, um die Beschichtung der Elektrode zu tränken und zu durchströmen. Dem Wasser können dabei organische und/oder anorganische Hilfsmittel, beispielsweise in Form von löslichen Salzen, Benetzungsmitteln usw., zugesetzt sein.

[0025] Insbesondere wird eine Elektrode erst dann betrieben und/oder in den Ofenraum eingeführt, wenn die Beschichtung zumindest teilweise mit Flüssigkeit, insbesondere Wasser, getränkt ist. Dies verbessert die Verteilung und Nachführung der Flüssigkeit entlang der Längsachse der Elektrode in Richtung Ofenraum und damit die effektive Kühlung der Elektrode.

[0026] Die Aufgabe wird für das Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Elektrode für einen Lichtbogenofen umfassend folgende Schritte gelöst:

a) Bereitstellen eines langgestreckten Grundkörpers aus Graphit; und

b) Erzeugen einer offen-porösen, zumindest in Richtung einer Längsachse des Grundkörpers für eine Flüssigkeit permeablen Beschichtung auf zumindest einem Teil einer Oberfläche des Grundkörpers.

[0027] Besonders bevorzugt ist es, wenn die Beschichtung anschließend zumindest teilweise mit der Flüssigkeit, insbesondere in Form von Wasser, insbesondere Brauchwasser, getränkt wird. Dazu wird bevorzugt Flüssigkeit auf die Beschichtung aufgesprüht, gegebenenfalls wird die Beschichtung zuvor in eine Flüssigkeit eingetaucht.

[0028] Die Beschichtung wird bevorzugt erzeugt, indem ein elastisches Fasermaterial um den Grundkörper gewickelt wird. Alternativ kann ein Fasermaterial um den Grundkörper gewickelt und mit diesem verklebt werden. Das Wickeln ermöglicht dabei die Bildung einer im Wesentlichen einlagigen, aber auch einer mehrlagigen Beschichtung.

[0029] Ein Lichtbogenofen umfassend mindestens ein Ofengefäß und weiterhin mindestens eine erfindungsgemäße Elektrode ist vorteilhaft. Die erreichte Reduzierung der Oxidation und des Abbrands der Elektrode führt zu geringeren Stillstandszeiten des Lichtbogenofens aufgrund der verringerten Anzahl an benötigten Elektrodenstäben und zu Kosteneinsparungen hinsichtlich benötigtem Material und Personal.

[0030] Der Lichtbogenofen weist bevorzugt mindestens eine erste Vorrichtung zum Umwickeln des Grundkörpers der mindestens einen Elektrode mit einem bandförmigen Fasermaterial auf. Dabei ist die mindestens eine erste Vorrichtung relativ zum Grundkörper beweglich, insbesondere entlang der Längsachse und/oder des Umfangs des Grundkörpers der Elektrode. Alternativ zu einer Bewegung einer ersten Vorrichtung kann somit auch die Hub-und/oder Senkbewegung einer Elektrode beim Ausfahren aus dem oder Einfahren in den Ofenraum oder eine Rotation des Grundkörpers um seine Längsachse ausgenutzt werden. Bevorzugt ist die mindestens eine Vorrichtung allerdings um den üblicherweise kreisförmigen Umfang des Grundkörpers herum beweglich, damit ein Umwickeln des Grundkörpers mit dem Fasermaterial in möglichst einfacher Weise erfolgen kann.

[0031] Dabei wird Fasermaterial, insbesondere bandförmiges Fasermaterial, bevorzugt per Hand oder mittels einer halbautomatisch oder auch automatisch arbeitenden ersten Vorrichtung um den Grundkörper der Elektrode gewickelt. Als erste Vorrichtung wird bevorzugt ein manuell zu bedienender oder ein automatischer Abroller eingesetzt.

[0032] Eine erste Vorrichtung kann dabei optional auch zum Verkleben eines bandförmigen Fasermaterials mit der Oberfläche des Grundkörpers ausgerüstet sein. Dazu weist eine erste Vorrichtung beispielsweise mindestens eine Einheit zum Applizieren eines Klebers auf.

[0033] Der Grundkörper der mindestens einen Elektrode ist insbesondere mittels mindestens einer Klemmeinrichtung gehalten und elektrisch kontaktiert. Die mindestens eine erste Vorrichtung ist bevorzugt derart angeordnet, dass das Fasermaterial zur Ausbildung der offen-porösen Beschichtung unterhalb der mindestens einen Klemmeinrichtung auf den Grundkörper aus Graphit aufgebracht werden kann.

[0034] Bei Verbrauch der Elektrode im Ofenraum wird das dem Ofenraum abgewandete Ende der Elektrode üblicherweise mit einem weiteren Grundkörper aus Graphit verschraubt, die Klemmwirkung der mindestens einen Klemmeinrichtung vermindert, die Elektrode um den verbrauchten Längenabschnitt in den Ofenraum abgesenkt und in dieser Position wieder mittels der mindestens einen Klemmeinrichtung fixiert. Gleichzeitig oder anschließend wird die Beschichtung auf das sich nun erstmals unterhalb der mindestens einen Klemmeinrichtung befindende Stück des Grundkörpers aufgebracht bzw. in Richtung der mindestens einen Klemmeinrichtung ergänzt.

[0035] Weiterhin ist am Lichtbogenofen vorzugsweise mindestens eine Dosiereinrichtung zum Aufsprühen von Flüssigkeit, insbesondere Wasser, auf den Grundkörper und/oder die Beschichtung der mindestens einen Elektrode unterhalb der mindestens einen Klemmeinrichtung vorhanden. Die Flüssigkeit tränkt die Beschichtung und fließt der Schwerkraft folgend nach unten durch die Beschichtung hindurch in Richtung Ofenraum. Dort verdampft die Flüssigkeit und kühlt die Elektrode.

[0036] Weiterhin kann der Lichtbogenofen mindestens ein Flüssigkeitsbecken zum Eintauchen mindestens eines Teils der mindestens einen Elektrode, welcher mit der Beschichtung versehen ist, in eine Flüssigkeit aufweisen. Dies beschleunigt das Durchtränken der Beschichtung mit Flüssigkeit bei einem ersten anfahren des Ofens bzw. Einfahren der Elektrode in den Ofenraum des Lichtbogenofens.

[0037] Ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Lichtbogenofens ist ideal, bei dem eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, mittels mindestens einer Dosiereinrichtung auf die mindestens eine Elektrode aufgesprüht und die Beschichtung der Elektrode permanent mit der Flüssigkeit, insbesondere dem Wasser, getränkt und von dieser in Richtung eines Ofenraums des Lichtbogenofens durchflossen wird.

[0038] Während des Elektrodenbetriebs wird die Elektrode permanent mit der Flüssigkeit beaufschlagt, so dass am unteren Ende der Elektrode im Ofenraum verdampfende Flüssigkeit immer wieder vom oberen Ende der Elektrode, das sich außerhalb des Ofenraums befindet, entlang der Längsachse der Elektrode in Richtung Ofenraum nachgeführt wird.

[0039] Die Figuren 1 bis 6 sollen die Erfindung beispielhaft erläutern. So zeigt

FIG 1

einen Längsteilschnitt durch eine Elektrode;

FIG 2

einen Querschnitt durch die Elektrode gemäß FIG 1;

FIG 3

schematisch ein Verfahren zur Herstellung einer Elekt- rode;

FIG 4

schematisch einen Lichtbogenofen mit einem im Schnitt dargestellten Ofengefäß und einer aus dem Ofenraum aus- gefahrenen Elektrode;

FIG 5

schematisch einen Lichtbogenofen mit einem im Schnitt dargestellten Ofengefäß und einer in den Ofenraum ein- gefahrenen Elektrode; und

FIG 6

schematisch einen Lichtbogenofen mit im Schnitt darge- stelltem Ofengefäß und Flüssigkeitsbecken.

[0040] FIG 1 zeigt einen Teil-Längsschnitt durch eine Elektrode 1, welche einen langgestreckten Grundkörper 2 aus Graphit aufweist, der teilweise mit einer Beschichtung 3 bedeckt ist. Die Beschichtung 3 weist eine offene Porosität auf, die zumindest in Richtung einer Längsachse des Grundkörpers 2 für eine Flüssigkeit permeabel ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Beschichtung 3 durch ein bandförmiges, elastisches Kohlenstofffasermaterial gebildet, mit dem der Grundkörper 2 an seinem in einen Ofenraum einzubringenden Ende form- und kraftschlüssig umwickelt ist. Eine Verklebung des Fasermaterials mit dem Grundkörper 2 der Elektrode 1 ist nicht zwingend vorhanden. Selbstverständlich können aber auch andere, nicht-elastische Fasermaterialien eingesetzt werden, die beispielsweise aufgeklebt oder aufgespritzt sein können.

[0041] Als besonders geeignet haben sich hier Kohlenstofffasermaterialien in Form von Weichfilzen erwiesen, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung Sigratherm^® von der SGL Group, insbesondere mit flächenbezogenen Massen im Bereich von 850 bis 1050 g/m², vertrieben werden. Derartige Weichfilze können auch in Kombination mit Graphitfolien zur Bildung der Beschichtung 3 eingesetzt werden, die unter der Bezeichnung Sigraflex^® von der SGL Group vertrieben werden.

[0042] FIG 2 zeigt einen Querschnitt durch die Elektrode 1 gemäß FIG 1 mit der den Grundkörper 2 umhüllenden Beschichtung 3.

[0043] FIG 3 zeigt schematisch ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode 1 aus einer Vielzahl an möglichen Herstellmethoden. Der langgestreckte Grundkörper 2 aus Graphit wird hier durch eine Klemmeinrichtung 4 in senkrechter Ausrichtung der Längsachse des Grundkörpers 2 gehalten. Die Klemmeinrichtung 4 umfasst dabei Klemmbacken 4a, die die Elektrode 1 mechanisch fixieren und elektrisch kontaktieren sowie einen stromführenden Tragarm 4b, über welchen die Elektrode 1 mit Strom versorgt und gegenüber einem Ofenraum 104 (siehe Figuren 4 bis 6) angehoben oder abgesenkt werden kann.

[0044] Weiterhin ist eine erste Vorrichtung 5 vorhanden, welche zum Umwickeln des Grundkörpers 2 mit einem bandförmigen Fasermaterial 3a dient. Dazu wird die erste Vorrichtung 5 um den Grundkörper 2 herum und gleichzeitig vom unteren Ende des Grundkörpers 2 in Richtung der Klemmeinrichtung 4 bewegt (siehe Pfeile). Je nach gewählter Steigung der Wickelung können dabei mittels des Fasermaterials 3a unterschiedlich dicke Beschichtungen 3 ausgebildet werden. Anstelle der ersten Vorrichtung 5 kann auch der Grundkörper 2 bewegt werden.

[0045] FIG 4 zeigt schematisch einen Lichtbogenofen 100 mit einem im Schnitt dargestellten Ofengefäß 101, einem Ofendeckel 102 und einer aus dem Ofenraum 104 ausgefahrenen Elektrode 1, die an ihrem von der Beschichtung 3 freien Ende von einer Klemmvorrichtung 4 gehalten und elektrisch versorgt wird. Ein Lichtbogenofen 100 weist üblicherweise drei Elektroden 1 auf, jedoch ist hier der Übersichtlichkeit halber lediglich eine Elektrode 1 dargestellt. Der Ofendeckel 102 weist jeweils eine Öffnung 103 auf, durch welche eine Elektrode 1 durch Absenken der Klemmeinrichtung 4 in den Ofenraum 104 eingefahren und durch Anheben der Klemmvorrichtung 4 wieder aus dem Ofenraum 104 ausgefahren werden kann. In der in FIG 4 dargestellten Positionierung der Klemmeinrichtung 4 kann ein Grundkörper eingesetzt werden und die erste Vorrichtung 5 zur Ausbildung der Beschichtung 3 auf dem Grundkörper verwendet werden. Oberhalb jeder Öffnung 103 im Ofendeckel 102 ist eine Dosiereinrichtung 6 in Form eines hier im Schnitt dargestellten Düsenrings angeordnet, durch welchen hindurch die Elektrode 1 bewegt werden kann. Die Dosiereinrichtung 6 wird über eine Zuführleitung 6a mit Flüssigkeit, hier Brauchwasser, versorgt. Derartige Dosiereinrichtungen sind prinzipiell bereits aus der eingangs genannten US 5,795,539 bekannt und bedürfen daher keiner näheren Erläuterung. Das Wasser wird, sobald die Elektrode 1 in den Ofenraum 104 eingefahren wird und/oder eingefahren ist, über den Düsenring fein verteilt und dosiert in Richtung der Elektrode 1 abgegeben, so dass das Wasser in die Beschichtung 3 eindringt, diese zumindest teilweise tränkt und in Richtung des Ofenraums 104 fließt.

[0046] FIG 5 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus dem Lichtbogenofen 100 gemäß FIG 4 mit der in den Ofenraum 104 eingefahrenen Elektrode 1. Im Betrieb des Lichtbogenofens wird permanent Wasser über die Dosiereinrichtung 6 auf die Elektrode 1 aufgegeben. Das Wasser dringt zumindest zum Teil in die Beschichtung 3 ein, und fließt in Richtung Ofenraum 104 nach unten. Im heißen Ofenraum 104 verdunstet das Wasser und kühlt das im Ofenraum 104 angeordnete Ende der Elektrode 1, wobei stetig Wasser durch die Dosiereinrichtung 6 am oberen Ende der Elektrode 1 nachgeliefert wird. Bei Verbrauch der Elektrode 1 im Ofenraum 104 wird das dem Ofenraum 104 abgewandete Ende der Elektrode 1, an dem der Grundkörper 2 unbeschichtet vorliegt, üblicherweise mit einem weiteren Grundkörper aus Graphit verschraubt, die Klemmwirkung der mindestens einen Klemmeinrichtung 4 vermindert, die Elektrode 1 um den verbrauchten Längenabschnitt in den Ofenraum 104 abgesenkt und in dieser Position wieder mittels der mindestens einen Klemmeinrichtung 4 fixiert. Gleichzeitig oder anschließend wird die Beschichtung 3 auf das sich nun erstmals unterhalb der mindestens einen Klemmeinrichtung 4 befindende Stück des Grundkörpers 2 aufgebracht bzw. in Richtung der mindestens einen Klemmeinrichtung 4 ergänzt.

[0047] FIG 6 zeigt schematisch einen weiteren Lichtbogenofen 100' mit einem im Schnitt dargestellten Ofengefäß 101 und einem ebenfalls im Schnitt dargestellten und neben dem Ofengefäß 101 angeordneten Flüssigkeitsbecken 7, das eine Flüssigkeit 8 enthält. Die Elektrode 1 wird hier im Bereich der Beschichtung 3 mittels der Klemmeinrichtung 4 in das Flüssigkeitsbecken 7 eingetaucht und die Beschichtung 3 zumindest teilweise mit der Flüssigkeit 8 getränkt. Danach wird die Elektrode 1 mittels der Klemmeinrichtung 4 angehoben (siehe Pfeil nach oben) und über den Ofendeckel 102 geschwenkt (siehe Pfeil mit Drehachse). Sobald die Elektrode 1 über der zugehörigen Öffnung 103 im Ofendeckel 102 positioniert ist, wird die Elektrode 1 in den Ofenraum 104 abgesenkt (siehe Pfeil nach unten), wie bereits zu FIG 5 dargestellt und erläutert. Der Einschmelzvorgang von einem im Ofenraum 104 angeordneten, hier nicht gesondert dargestellten Chargiergut kann beginnen. Die Elektrode 1, die am dargestellten Lichtbogenofen 100' als solche nur einmal vorhanden ist, ist in FIG 6 zweimal dargestellt, um den Verfahrensablauf zu verdeutlichen.

[0048] Die Figuren 1 bis 6 sollen einem Fachmann lediglich beispielhaft und schematisch den Grundgedanken der Erfindung erläutern. Selbstverständlich weisen Lichtbogenofen eine Vielzahl weiterer Bauteile und auch abweichende Bauformen auf, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt, dem Fachmann aber geläufig sind. So wurde anstelle der üblicherweise vorhandenen drei Elektroden lediglich eine dargestellt, auf die Darstellung der Gasversorgung und Gasabsaugung im Bereich des Ofenraums, der erforderlichen Steuer- und Regeleinrichtungen, der elektrischen Versorgung, der Beschickungsöffnung usw. verzichtet. Weiterhin können die Art der ersten Vorrichtung, der Dosiereinrichtung, der offen-porösen Beschichtung der Elektrode, deren Herstellung usw. selbstverständlich ebenfalls gegenüber den in den Figuren 1 bis 6 genannten Beispielen verändert sein.

Ansprüche

1. Elektrode (1) für einen Lichtbogenofen (100), umfassend einen langgestreckten Grundkörper (2) aus Graphit, welcher an seiner Oberfläche zumindest teilsweise mit einer Beschichtung (3) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (3) eine offene Porosität aufweist, die zumindest in Richtung einer Längsachse des Grundkörpers (2) für eine Flüssigkeit (8) permeabel ausgebildet ist.

2. Elektrode nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (3) durch ein elastisches Fasermaterial (3a) gebildet ist.

3. Elektrode nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (3) durch ein Fasermaterial gebildet ist, das mit der Oberfläche des Grundkörpers (2) verklebt ist.

4. Elektrode nach Anspruch 2 oder Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (3a) um den Grundkörper (2) gewickelt ist.

5. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (3) durch Papier und/oder Pappe und/oder ein Faservlies und/oder eine Fasermatte und/oder ein textiles Material gebildet ist.

6. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (3) Kohlenstofffasern und/oder nichtmetallisch anorganische Fasern enthält.

7. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode (1) für einen Lichtbogenofen (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfassend folgende Schritte:

a) Bereitstellen eines langgestreckten Grundkörpers (2) aus Graphit; und

b) Erzeugen einer offen-porösen, zumindest in Richtung einer Längsachse des Grundkörpers (2) für eine Flüssigkeit (8) permeablen Beschichtung (3) auf zumindest einem Teil einer Oberfläche des Grundkörpers (2).

8. Verfahren nach Anspruch 7,
wobei die Beschichtung (3) erzeugt wird, indem ein elastisches Fasermaterial (3a) um den Grundkörper (2) gewickelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8,
wobei die Beschichtung (3) erzeugt wird, indem ein Fasermaterial um den Grundkörper (2) gewickelt und mit der Oberfläche des Grundkörpers (2) verklebt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
wobei die Beschichtung (3) mit der Flüssigkeit (8) getränkt wird.

11. Lichtbogenofen (100) umfassend mindestens ein Ofengefäß (101) und weiterhin mindestens eine Elektrode (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

12. Lichtbogenofen nach Anspruch 11,
wobei der Lichtbogenofen weiterhin mindestens eine erste Vorrichtung (5) zum Umwickeln des Grundkörpers (2) der mindestens einen Elektrode (1) mit einem bandförmigen Fasermaterial aufweist.

13. Lichtbogenofen nach Anspruch 11 oder Anspruch 12,
wobei weiterhin mindestens eine Dosiereinrichtung (6) zum Aufsprühen von Flüssigkeit (8) auf den Grundkörper (2) und/oder die Beschichtung (3) der mindestens einen Elektrode (1) vorhanden ist.

14. Lichtbogenofen nach Anspruch 13,
wobei weiterhin mindestens ein Flüssigkeitsbecken (7) zum Eintauchen mindestens eines Teils der mindestens einen Elektrode (1), welcher mit der Beschichtung (3) versehen ist, vorhanden ist.

15. Verfahren zum Betreiben eines Lichtbogenofens (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei eine Flüssigkeit (8), insbesondere Wasser, mittels mindestens einer Dosiereinrichtung (6) auf die mindestens eine Elektrode (1) aufgesprüht und die Beschichtung (3) der Elektrode (1) permanent mit der Flüssigkeit (8), insbesondere dem Wasser, getränkt und von dieser in Richtung eines Ofenraums (104) des Lichtbogenofens (100) durchflossen wird.

Zeichnung