WO2004110104A1 - Gleichstrom-lichtbogenofen - Google Patents

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WO2004110104A1
WO2004110104A1 PCT/EP2004/005122 EP2004005122W WO2004110104A1 WO 2004110104 A1 WO2004110104 A1 WO 2004110104A1 EP 2004005122 W EP2004005122 W EP 2004005122W WO 2004110104 A1 WO2004110104 A1 WO 2004110104A1
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arc furnace
arc
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Hans-Erich Lembgen
Jürgen Kunze
Karl-Heinz Kummer
Hartmut Schmieden
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Sms Demag Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00—Heating by electric discharge
    • H05B7/02—Details
    • H05B7/10—Mountings, supports, terminals or arrangements for feeding or guiding electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5229—Manufacture of steel in electric furnaces in a direct current [DC] electric arc furnace
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the invention relates to a direct current arc furnace with at least one electrode which is held inside the furnace and can be tracked to compensate for the electrode erosion, and with a counter electrode in the furnace, for example a bottom electrode.
  • DC arc furnaces for melting steel scrap are provided with at least one centrally arranged electrode and at least one bottom electrode in order to cause the current to flow through the steel bath.
  • the electrode protruding into the furnace vessel from above is held and guided by means of a support arm construction which is arranged laterally next to the furnace and extends in an L-shape over the furnace cover.
  • the electrode is moved vertically into the furnace by means of the support arm and added there to compensate for the consumption of the electrode tip. Since the furnace lid is pivoted to charge the furnace, for example with scrap, the electrode can also be moved out of the furnace with the aid of this support arm construction.
  • Such a support arm construction is known for example from DE 36 40 298 A1 or from DE 195 26 161 C2.
  • the support arm which holds and guides the electrode, is additionally set in vibration. This oscillating movement of the support arm leads to uncontrolled movements of the electrode on the seal on the furnace cover. The result is signs of wear and thus leaks.
  • the energy supply to the furnace must be interrupted when repositioning or nippling the electrode.
  • the furnace crane needs a large load capacity to hold the electrode when repositioning or nippling.
  • the invention is based on the object of avoiding power losses in the repositioning or annealing process in a furnace operated with direct current and on improving the sealing of the electrode in the furnace lid, in particular when the furnace is operated with a highly concentrated CO atmosphere.
  • the basic idea of the invention is to use the AC electrode string or a typical electrode string design that is typical of a reduction furnace for a DC arc furnace.
  • the electrode string essentially consists of an electrode holder and a subsequent device, which is arranged on an oven platform or a frame arranged above the oven. With this electrode string it is possible to add or reset the electrode without having to interrupt the energy supply to the furnace and without using heavy equipment such as the furnace crane. The same applies to the connection of a new electrode piece. Repositioning or nippling are still possible with the simultaneous introduction of energy into the furnace. This means a greater output of melting material, because fewer scheduled furnace shutdowns and thus process interruptions are necessary.
  • the electrode string used prevents vibrations of the electrode as well as undesired horizontal movements that occur in combination with a support arm holder. This leads to a better sealing of the electrode in the furnace lid, which has proven to be beneficial for safe furnace operation, especially with a highly concentrated CO atmosphere.
  • the electrode string is designed as a hanging system and is suspended from the furnace platform.
  • the electrode strand is supported on an oven platform or the frame.
  • the electrode of the electrode string can preferably also be formed as a hollow electrode, with the aid of which feed material, for example fine feed material, can be conveyed into the furnace.
  • FIG. 1 is a side view of a DC arc furnace according to the invention in combination with an electrode string typical of a reduction furnace.
  • FIG. 2 shows in detail the hanging system of the electrode strand according to FIG. 1;
  • Fig. 3 is a sectional view A-A of Fig. 2;
  • Fig. 1 shows an arc furnace 1, which works with direct current.
  • This essentially comprises an oven vessel 2 and an oven lid 3 with a centered lid heart 4.
  • the oven vessel 2 is fixedly arranged on columns 6 by means of a frame construction 5.
  • the furnace wall 7 is lined on the inside with refractory material 8;
  • Two bottom electrodes 10, 11 are arranged in the furnace bottom 9.
  • An electrode 12 protrudes into the interior of the furnace, which is not fastened to a support arm, which is arranged next to the furnace, as is customary in this type of furnace, but to an electrode string 14 fastened to the furnace platform 13. which is designed as a hanging system 15 in the embodiment shown.
  • the electrode string 14 is fastened to a guide frame 16 which is arranged above the furnace 1 along the furnace platform 13.
  • the direct current arc furnace 1 with the electrode strand 14 can preferably be used for the production of slag containing TiO 2 , for ferrochrome, ferromanganese and other ferroalloys as well as for non-ferrous slag processes in the sense of a reduction furnace.
  • feed material for example llmenite in sand form
  • llmenite is mixed with reducing agents and melted.
  • the material to be loaded is stored in containers 18 above the furnace platform 13 and charged by vertical or lateral feed lines 19a, b through the hollow electrode 12 into the furnace interior.
  • the guide frame 16 comprises a guide roller 20 on the electrode side in order to avoid tilting during the repositioning process of the electrode 12.
  • the hanging system 15 consists on the one hand of hydraulically actuated electrode regulating cylinders 21, 22, which take over the suspension of the entire electrode string 14. These are attached on the cylinder side to the guide frame 16 in a hanging manner via connecting elements 23, 24 and extend along the longitudinal axis of the electrodes.
  • the connecting elements 23, 24 are anchored in the guide frame 16.
  • the ends of their pistons 25, 26 are firmly connected to a mounting ring 27 for the electrode 12.
  • a first or upper adjusting ring 30 can be moved hydraulically along the longitudinal axis of the electrodes, the oil lines being designated 31, 32.
  • Current is conducted into the electrode 12 via the holder ring 27.
  • a power supply line 33 is first led to the mounting ring 27 via a rigidly guided and then flexible line.
  • the lower mounting ring 27 which also works as a second add-on ring, comprises a power supply jaw 34 and two clamping jaws 35, 36, which can be pressed against the electrode peripheral surface to different degrees.
  • the mounting ring 27 is provided with a hydraulic pressure element 37.
  • the clamping jaws 35, 36 come to rest on the electrode surface, so that an effective current flow from the current supply lines is possible.
  • the electrode can be pressed through the holder ring 27.
  • the clamping jaws 35, 36 firmly clamped around the electrode surface by means of the expanding pressing element 37, so that only the mounting ring 27 can hold the electrode.
  • the function of a repositioning process in the DC arc furnace 1 is described below.
  • the electrode 12 is guided into the interior of the furnace and held by means of the hanging system 15.
  • the electrode 12 projects through the guide frame 16 and through the lid heart 4 into the furnace 1. It is clear from FIG. 2 that the furnace cover leadthrough is sealed with a seal 38 from the electrode peripheral surface. Initially, the electrode is held by the upper extension ring 30. If the electrode 12 is now to be added, this adjustment ring 30 is loosened and moved upward in the direction of the guide frame 16 via the adjustment stroke x by extending the lifting cylinders 28, 29 which can be acted upon on both sides. In this way, the distance between the mounting ring 27 and extension ring 30 is increased.
  • the repositioning ring 30 is clamped on the electrode 12 again in the moved position.
  • the mounting ring 27 is transferred to the first pressure stage by relieving the pressure element 37.
  • the electrode can be pushed further into the furnace by moving the lifting cylinders 28, 29 back and reducing the distance between the add-on ring 30 and the holder ring 27, specifically through the detached holder ring 27.
  • the electrode 12 slides vertically along the guide rollers 20 of the guide frame 16 and the seal 38 of the furnace cover bushing.
  • the holder ring 27 is clamped onto the electrode 12 again with increased contact pressure.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gleichstrom-Lichtbogenofen (1) mit einer Elektrode (12), die im Ofeninneren gehalten und zur Kompensation des Elektrodenabbrandes nachführbar ist, sowie mit einer Gegenelektrode (10, 11) im Ofen, beispielsweise einer Bodenelektrode. Um bei einem solchen Ofen Leistungsverluste beim Nachsetz- bzw. Annipelvorgang der Elektrode zu vermeiden und die Abdichtung der Elektrode im Ofendeckel zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass der gesamte Elektrodenstrang (14) mit einer Elektrodenfassung und einer Nachsetzeinrichtung an einer Ofenbühne (13) oder einem Rahmen oberhalb des Ofens (1) angeordnet ist.

Description

Gleichstrom-Lichtbogenofen
Die Erfindung betrifft einen Gleichstrom-Lichtbogenofen mit mindestens einer Elektrode, die im Ofeninneren gehalten und zur Kompensation des Elektrodenabbrandes nachführbar ist, sowie mit einer Gegenelektrode im Ofen, beispielsweise einer Bodenelektrode.
In der Regel sind Gleichstrom-Lichtbogenöfen zum Einschmelzen von Stahlschrott mit mindestens einer zentral angeordneten Elektrode sowie mindestens einer Bodeneelektrode versehen, um den Stromfluss durch das Stahlbad zu bewirken. Bekanntermaßen wird die von oben in das Ofengefäß hineinragende Elektrode mittels einer Tragarmkonstruktion gehalten und geführt, die seitlich neben dem Ofen angeordnet ist und sich in L-Form über den Ofendeckel erstreckt. Mittels des Tragarms wird die Elektrode vertikal in den Ofen gefahren und dort zum Ausgleich des Verbrauchs der Elektrodenspitze nachgesetzt. Da zum Chargieren des Ofens, beispielsweise mit Schrott, der Ofendeckel verschwenkt wird, ist die Elektrode mit Hilfe dieser Tragarmkonstruktion ebenfalls aus dem Ofen verfahrbar. Eine solche Tragarmkonstruktion ist beispielsweise aus der DE 36 40 298 A1 oder aus der DE 195 26 161 C2 bekannt.
Bei Reduktionsöfen ist es bekannt, den Elektrodenstrang mit einer Elektroden- fassungshalterung oberhalb des Ofendeckels anzuordnen, wie dies beispiels- weise in der DE 43 42 511 A1 beschrieben wird. Hiernach wird die in den Ofen ragende Elektrode von einem Klemmring einer Nachsetzeinrichtung gefasst, die sich über einen Hubzylinder auf einem Rahmen abstützt. Am Rahmen ist eine Elektrodenfassungshalterung befestigt, an der ein Elektrodenfassungsring, der die Elektrode ebenfalls umgreift, angeordnet ist. Der Rahmen stützt sich über einen Regulierzylinder auf eine Regulier- und Wartungsbühne ab. Die Elektrode kann mittels der Nachsetzvorrichtung auch wieder zurückgesetzt werden. Bei der bekannten Tragarmkonstruktion von Gleichstrom-Lichtbogenöfen ist ein großer Tragarmhub notwendig, um auf das neu angenippelte Elektrodenstück umzugreifen. Aufgrund der durch den Gleichstrombetrieb hervorgerufenen Vibrationen wird der Tragarm, der die Elektrode hält und führt, zusätzlich in Schwingungen versetzt. Diese Schwingungsbewegung des Tragarms führt zu unkontrollierten Bewegungen der Elektrode an der Dichtung am Ofendeckel. Die Folge sind Verschleißerscheinungen und damit Undichtigkeiten.
Des weiteren muss beim Nachsetzen bzw. Annippeln der Elektrode die Ener- giezufuhr zum Ofen unterbrochen werden. Außerdem benötigt der Ofenkran eine große Tragkraft zum Halten der Elektrode beim Nachsetzen bzw. Annippeln.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem mit Gleichstrom betriebenen Ofen Leistungsverluste beim Nachsetz- bzw. Annipel- vorgang zu vermeiden und die Abdichtung der Elektrode im Ofendeckel, insbesondere bei Betrieb des Ofens mit einer hochkonzentrierten CO-Atmosphäre, zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch einen Ofen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Grundgedanke der Erfindung ist es, für einen Gleichstrom-Lichtbogenofen den für einen Reduktionsofen typischen Wechselstrom-Elektrodenstrang bzw. ein typisches Elektrodenstrangdesign zu verwenden. Der Elektrodenstrang setzt sich im Wesentlichen aus einer Elektrodenfassung und einer Nachsetzeinrichtung zusammen, die an einer oberhalb des Ofens angeordneten Ofenbühne bzw. einem Rahmen angeordnet ist. Durch diesen Elektrodenstrang ist es möglich, die Elektrode nachsetzen sowie rücksetzen zu können, ohne die Energiezufuhr des Ofens unterbrechen zu müssen, sowie ohne Benutzung von schwerem Gerät, wie den Ofenhaus-Kran. Entsprechendes gilt für den Anschluss eines neuen Elektrodenstücks. Nachsetzen bzw. Annippeln sind bei gleichzeitigem Einbringen von Energie in den Ofen weiterhin möglich. Dies bedeutet ein größeres Ausbringen an Schmelzgut, weil weniger planmäßige Ofenabschaltungen und damit Prozessablaufunterbrechungen notwendig sind.
Durch den verwendeten Elektrodensstrang werden Vibrationen der Elektrode sowie unerwünschte horizontale Bewegungen, die in Kombination mit einer Tragarmhalterung auftreten, vermieden. Dies führt zu einer besseren Abdichtung der Elektrode im Ofendeckel, was sich günstig für den sicheren Ofen- Betrieb, insbesondere mit einer hochkonzentrierten CO-Atmosphäre, erweist.
Bestehende Gleichstrom-Lichtbogenöfen können mit diesem Elektrodenstrang durch Ersatz des Tragarmes umgerüstet werden. Hierbei können Standardbauteile des Elektroreduktionsofens bzw. eben des Elektrodenstrangs verwendet werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Elektrodenstrang als Hängesystem ausgebildet und hängend an der Ofenbühne angeordnet. Es ist aber von der Erfindung auch eingeschlossen, dass sich der Elektrodenstrang auf einer Ofenbühne bzw. dem Rahmen abstützt.
Vorzugsweise kann die Elektrode des Elektrodenstrangs auch als Hohlelektrode ausgebildet werden, mit deren Hilfe Beschickungsgut, beispielsweise feines Beschickungsmaterial, in den Ofen gefördert werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe eines Ausführungsbeispiels anhand der Fig. erläutert: Hierbei zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gleichstrom- Lichtbogenofens in Kombination mit einem für einen Reduktionsofen typischen Elektrodenstrang; Fig. 2 im Detail das Hängesystem des Elektrodenstrangs nach Fig. 1;
Fig. 3 die Schnittansicht A-A der Fig. 2;
Fig. 4 die Schnittansicht B-B der Fig. 3.
Fig. 1 zeigt einen Lichtbogenofen 1, der mit Gleichstrom arbeitet. Dieser um- fasst im Wesentlichen ein Ofengefäß 2 und einen Ofendeckel 3 mit zentriertem Deckelherz 4. Das Ofengefäß 2 ist mittels einer Rahmenkonstruktion 5 auf Säulen 6 fest angeordnet. Die Ofenwandung 7 ist innenseitig mit Feuerfest- Material 8 ausgekleidet; im Ofenboden 9 sind zwei Bodenelektroden 10, 11 angeordnet. In das Ofeninnere ragt von oben eine Elektrode 12 hinein, die nicht, wie herkömmlich bei dieser Art von Öfen üblich, an einem Tragarm, der neben dem Ofen angeordnet ist, befestigt ist, sondern an einen, an der Ofenbühne 13 befestigten, Elektrodenstrang 14, der bei der gezeigten Ausführungsform als Hängesystem 15 ausgebildet ist. Der Elektrodenstrang 14 ist an einem Führungsrahmen 16 befestigt, der oberhalb des Ofens 1 entlang der Ofenbühne 13 angeordnet ist.
Der Gleichstrom-Lichtbogenofen 1 mit dem Elektodenstrang 14 kann vorzugsweise zur Herstellung von TiO2-haltiger Schlacke, für Ferrochrom, Ferromangan und andere Ferrolegierungen sowie für Nichteisen-Schlackenprozesse im Sinne eines Reduktionsofens verwendet werden. Hierzu wird Beschickungsgut, beispielsweise llmenit in Sandform, als Grundprodukt in den Ofen chargiert und zwar über die als Hohlelektrode ausgebildete Elektrode, llmenit wird mit Reduktionsmitteln vermischt und aufgeschmolzen. Das bei der Reduktion entstehende Roheisen, das zusammen mit den Bodenelektroden eine vergrößerte Anode bildet, wird anschließend über eine seitliche Öffnung 17 abgestochen. Das Beschickungsgut wird in Behältern 18 oberhalb der Ofenbühne 13 gespeichert und durch Vertikal- oder seitliche Beschickungsleitungen 19a,b durch die Hohlelektrode 12 in das Ofeninnere chargiert.
Die einzelnen Bauteile des Elektrodenstrangs sind detailliert in Fig. 2 dargestellt. Der Führungsrahmen 16 umfasst elektrodenseitig eine Führungsrolle 20, um Verkantungen bei dem Nachsetzvorgang der Elektrode 12 zu vermeiden. Das Hängesystem 15 besteht zum einen aus hydraulisch betätigten Elektroden- Regulierzylindern 21 , 22, die die Aufhängung des gesamten Elektrodenstrangs 14 übernehmen. Diese sind zylinderseitig an dem Führungsrahmen 16 über Verbindungselemente 23, 24 hängend befestigt und erstrecken sich entlang der Elektrodenlängsachse. Die Verbindungselemente 23, 24 sind in dem Führungsrahmen 16 verankert. Die Enden ihrer Kolben 25, 26 sind fest mit einem Fassungsring 27 für die Elektrode 12 verbunden. Auf diesem Fassungsring 27 sind auf der vom Ofen abgekehrten Seite zwei beidseitig betätigbare hydraulische Hubzylinder 28, 29 angeordnet, über die ein erster bzw. oberer Nachsetzring 30 entlang der Elektrodenlängsachse hydraulisch verfahrbar ist, wobei die Ölleitungen mit 31 , 32 bezeichnet sind. Über den Fassungsring 27 wird Strom in die Elektrode 12 geleitet. Hierzu wird eine Stromzuführungsleitung 33 über zuerst eine starr geführte und dann flexible Leitung an den Fassungsring 27 geführt. Nach der Detailansicht der Fig. 2 kann es sich auch um zwei Stromzuführungen 33a, b handeln.
Mit Hilfe der Detailansicht der Fig. 3 und Fig. 4 wird die Arbeitsweise des unteren Fassungsrings 27 deutlich. Der untere Fassungsring 27, der gleichzeitig als zweiter Nachsetzring arbeitet, umfasst eine Stromzuführungsbacke 34 sowie zwei Klemmbacken 35, 36, die unterschiedlich stark an die Elektrodenumfangs- fläche gedrückt werde können. Hierzu ist der Fassungsring 27 mit einem hydraulischen Anpresselement 37 versehen. Bei einer ersten Druckstufe kommen die Klemmbacken 35, 36 auf der Elektrodenoberfläche zur Anlage, so dass ein wirkungsvoller Stromfluss von den Stromzuführleitungen möglich ist. In diesem Druckstadium kann aber die Elektrode durch den Fassungsring 27 hindurch gedrückt werden. Bei einer zweiten Druckstufe werden die Klemmbacken 35, 36 mittels des sich ausdehnenden Anpresselements 37 fest um die Elektrodenfläche gespannt, so dass allein der Fassungsring 27 die Elektrode halten kann.
Nachfolgend wird die Funktion eines Nachsetzvorgangs bei dem erfindungsgemäßen Gleichstrom-Lichtbogenofen 1 beschrieben. Die Elektrode 12 wird in das Ofeninnere geführt und mittels des Hängesystems 15 gehalten. Die Elektrode 12 ragt durch den Führungsrahmen 16 und durch das Deckelherz 4 in den Ofen 1 hinein. Aus der Fig. 2 wird deutlich, dass die Ofendeckeldurchführung mit einer Abdichtung 38 gegenüber der Elektrodenumfangsfläche abgedichtet ist. Anfänglich wird die Elektrode von dem oberen Nachsetzring 30 gehalten. Wenn nun die Elektrode 12 nachgesetzt werden soll, wird dieser Nachsetzring 30 gelöst und über den Nachsetzhub x nach oben in Richtung Führungsrahmen 16 durch Ausfahren der doppelseitig beaufschlagbaren Hubzylinder 28, 29 verfahren. Auf diese Weise wird die Distanz zwischen dem Fassungsring 27 und Nachsetzring 30 erhöht. Anschließend wird der Nachsetzring 30 in der verfah- renen Position wieder an die Elektrode 12 geklemmt. Der Fassungsring 27 wird durch Entlasten des Anpresselementes 37 in die erste Druckstufe überführt. Während nach wie vor Strom fließen kann, kann die Elektrode durch Zurückverfahren der Hubzylinder 28, 29 und Distanzverkleinerung zwischen dem Nachsetzring 30 und dem Fassungsring 27 weiter in den Ofen geschoben wer- den und zwar durch den gelösten Fassungsring 27. Hierbei gleitet die Elektrode 12 vertikal entlang der Führungsrollen 20 des Führungsrahmens 16 und der Abdichtung 38 der Ofendeckeldurchführung. Wenn der Nachsetzvorgang beendet ist, wird der Fassungsring 27 wieder an die Elektrode 12 mit erhöhtem Anpressdruck geklemmt.
Insgesamt erweist sich der Ersatz einer Tragarmkonstruktion durch einen sich oberhalb des Ofens abstützenden Elektrodenstrang als sehr vorteilhaft für einen Gleichstrom-Lichtbogenofen. Indem die Elektrode ohne ein Abschalten des Ofens nachgesetzt werden kann, ist die Ausbringmenge insgesamt größer. Das System arbeitet im Vergleich gleichmäßiger und damit effektiver und wirtschaftlich vorteilhaft. Indem bisherige Vibrationen entfallen, wird Verschleiß an Füh- rungsteilen bzw. Abdichtungsteilen, insbesondere am Ofendeckel, reduziert. Die Sicherheit bei CO-produzierenden Verfahren wird aufgrund der höheren und langen Dichtigkeit erhöht.
Bezugszeichenliste:
1 Gleichstrom-Lichtbogenofen
2 Ofengefäß
3 Ofendeckel
4 Deckelherz
5 Rahmenkonstruktion
6 Säulen
7 Ofenwandung
8 Feuerfest-Material
9 Ofenboden
10 Bodenelektrode
11 Bodenelektrode
12 Elektrode
13 Ofenbühne
14 Elektrodenstrang
15 Hängesystem
16 Führungsrahmen
17 Abstichöffnung
18 Behälter
19 Vertikalbeschickungsleitung oder seitliche Beschickungsleitung
20 Führungsrolle
21 Elektroden-Regulierzylinder
22 Elektroden-Regulierzylinder
23 Verbindungselement
24 Verbindungselement
25 Kolbenende
26 Kolbenende
27 Elektroden-Fassungsring oder unterer Nachsetzring
28 Hubzylinder
29 Hubzylinder erster oder oberer Nachsetzring
Ölleitung
Ölleitung
Stromzuführleitung (33a und b)
Stromzuführungsbacke
Klemmbacke
Klemmbacke
Anpresselement
Abdichtung

Claims

Gleichstrom-LichtbogenofenPatentansprüche:
1. Gleichstrom-Lichtbogenofen (1 ) mit mindestens einer Elektrode (12), die im Ofeninneren gehalten und zur Kompensation des Elektrodenabbrandes nachführbar ist, sowie mit einer Gegenelektrode (10, 11) im Ofen, beispielsweise einer Bodenelektrode, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Elektrodenstrang (14) mit einer Elektrodenfassung und einer Nachsetzeinrichtung an einer Ofenbühne (13) oder einem Rahmen oberhalb des Ofens (1 ) angeordnet ist.
2. Gleichstrom-Lichtbogenofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenstrang (14) als Hängesystem (15) an der oberhalb des Ofens angeordneten Ofenbühne (13) oder dem Rahmen hängend angeordnet ist.
3. Gleichstrom-Lichtbogenofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hängesystem (15) umfasst - einen an der Ofenbühne (13) angeordneten Führungsrahmen (16) für die Elektrode (12)
- sich entlang der Elektrodenachse erstreckende Elektroden- Regulierzylinder (21 , 22), die zylinderseitig an dem Führungsrahmen (16) hängend befestigt sind und die ofenseitig über ihre Kolben (25, 26) mit einem Fassungsring (27) für die Elektrode verbunden sind, wobei dieser Fassungsring (27) mit zwei Druckstufen arbeitet, sowie - Hubzylinder (28, 29), die sich auf diesem Fassungsring (27) abstützen und über die ein erster Elektrodennachsetzring (30) entlang der Elektrodenachse innerhalb der Elekroden-Regulierzylinder (21 , 22) verfahrbar ist, wobei zum Nachsetzen der Elektrode (12) der erste Elektrodennach- setzring (30) gelöst wird und mittels der Hubzylinder (28, 29) nach oben verfahren wird, anschließend der erste Elektrodennachsetzring (30) wieder um die Elektrode (12) verspannt wird und diese hält und die Elektrode (12) durch eine Hubbewegung in entgegengesetzte Rich- tung in den Ofen nachgesetzt wird.
4. Gleichstrom-Lichtbogenofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fassungsring (27) mit einer stromzuführenden Leitung (33) in Verbindung steht und somit Strom in die Elektrode leitet und dass in den Fassungsring (27) ein hydraulisches Anpresselement (37) integriert ist, das mit zwei Druckstufen arbeitet, wobei bei der ersten Druckstufe der Fassungsring (27) so mit der Elektrode in Kontakt steht, dass Strom in die Elektrode fließt, und die Elektrode (12) durch den Fassungsring (27) hindurch in den Ofen nachgesetzt wird und wobei bei der zweiten Druckstufe die Elektrode (12) von dem Fassungsring (27) im Sinne eines zweiten Nachsetzrings gehalten wird, während der erste Nachsetzring (30) geöffnet ist.
5. Gleichstrom-Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (12) eine Hohlelektrode ist, durch die Beschik- kungsgut in den Ofen (1 ) chargiert wird.
6. Verwendung eines Gleichstrom-Lichtbogenofens (1 ) nach einem der
Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung von TiO2-haltigen Schlacke zur Weiterverarbeitung für die Pigmentindustrie, wobei ein titanhaltiges
Erz, wie llmenit in Sandform, als Grundprodukt in den Ofen chargiert und mit Reduktionsmitteln vermischt wird und mittels der Energie der Elektroden aufgeschmolzen und reduziert wird.
Verwendung eines Gleichstrom-Lichtbogenofens (1 ) nach einem der
Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung von Ferrolegierungen, wie Ferro- chrom und Ferromangan, oder für Nichteisen-Schlackenprozesse.
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