173341. lajstromszámú szabadalom • Primer elektród szerkezet nagy hőmérsékletű olvasztókemencéhez
5 173341 6 A 7. ábra a 6. ábrán vázolt példaképpeni kiviteli alak egy részének fölülnézeti vázlata, amely az elektromos áramnak primérelektródhoz vezetését szemlélteti. A 8- ábra a 2., 5. és 9. ábrán látható, a primérelektródnak olvadék fölső szintje melletti részéhez tartozó hűtőt nagyított méretben, metszetben szemléltető vázlat. A 9. ábra a találmány szerinti primérelektród-szerkezet egy további példaképpeni kiviteli alakját és a hozzá tartozó olvasztókemencét nézetben, részben metszetben szemléltető vázlat. A 2. és 3. ábrákon látható olvasztókemencének az olvasztani kívánt, illetve olvadt anyagot tartalmazó 2 üstje, több 4 primérelektródja, elektromosan vezető 6 kiöntő szerkezetrésze és 8 elektródszerelvénye van. Az olvasztani kívánt, illetve olvadt anyagot tartalmazó 2 üstnek fémanyagú, külső 10 burkolata van, amely valamilyen szokásos módon vízzel hűthető, főként akkor, ha az olvadt anyag 1093 °C fölötti hőmérsékleten van. A fémanyagú 10 burkolat belsejében egy réteg 12 tűzálló bélés van, melynek anyaga az olvasztókemencében olvasztott anyaggal nem lép kémiai reakcióba. Az elektromosan vezető 6 kiöntő szerkezetrészt előírt helyén fémanyagú 14 tölcsér tartja, melynek anyaga előnyösen hőálló, például molibdén, volfrám vagy tantál lehet. Ezt a fémanyagú, lefelé bővülő keresztmetszetű 14 tölcsért hasonló alakú és elhelyezkedésű alsó, vízzel hűtött és fémanyagú 16 tölcsér tartja, amely nagy hővezetőképességű anyagból, például vörösrézből van. A 2. és 3. ábrákon látható 4 primérelektródoknak 18 elektródcsúcsuk van, amely rendszerint lap alakú, és amelyhez csavarmenettel vagy hegesztéssel egy általában vízszintes, alsó 24 elektródkar van erősítve. A 24 elektródkar előnyösen kör keresztmetszetű és az elektródcsúccsal ellentétes végén 26 könyökhöz van csavarmenettel, hegesztéssel vagy más módon erősítve. A 26 könyökhöz egy fölső, gyakorlatilag függőleges 28 elektródkar is van erősítve, az előzőkben ismertetett módon. A primérelektród 18 elektródcsúcsa és a 24, 28 elektródkarok elektromosan jól vezető anyagból, előnyösen hőálló fémből, például molibdénből, volfrámból vagy ezek ötvözeteiből készülnek. A primérelektród fölső 28 elektródkarjának fölső része 8 elektródszerelvényhez van erősítve. A fölerősítés 36 könyök révén történik, valamilyen szokásos kötési módszerrel. A 36 könyök előnyösen vörösrézből van. A fölső 28 elektródkar hosszának egy részén az olvadék 21 fölső szintje fölött az egyébként bekövetkező oxidálódás megakadályozására hűtve van. A hűtést előnyösen hűtőfolyadék, például víz segítségével végezzük, amelyet 40 beömlőcsövön át vezetünk be és 42 kiömlőcsövön keresztül vezetünk ki. Egy ilyen hűtésre szolgáló szerkezetet a 4. ábrával kapcsolatban még részletesen ismertetünk. A fölső 28 elektródkaron 29 hűtő is van, amely a megolvadt anyag, illetve ömledék fölső szintjének terében van elhelyezve. Ennek feladata a 28 elektródkar hőmérsékletének 21 fölső szint szomszédságában a kritikus oxidálóhőraérséklet alatti értéken tartása. A 29 hűtő a 28 elektródkarnak azon a részén fejti Id hűtő hatását, amely az olvadék 21 fölső szintje fölötti, meg nem olvadt 22 adag terében és közvetlenül e fölött nagy mértékben oxidáló hatású levegőnek van kitéve. A 29 hűtőnek a rajzokon látható módon 30 hűtőköpenye van, amelyen keresztül a 32 beömlőcsőből 34 kiömlőcsőig hűtő levegő vagy víz áramlik. Az olvadék fölső szintje közelében levő 29 hűtőn keresztüli levegő vagy víz áramlását szabályozzuk abból a célból, hogy az elektródkar e részének hőmérsékletét az alatt a hőmérséklet alatt tartsuk, amelynél az elektródkar anyaga valamely oxidáló atmoszférában, intenzíven már nem oxidálódik. A 4. ábra a 2. ábra egy részletének nagyított méretű vázlata, amely főként a 4 primérelektródok egyikét szemlélteti. A 29 hűtőn kívül a gyakorlatilag függőleges fölső 28 elektródkart 41 hűtőköpeny is hűti, amely a fölső 28 elektródkar hosszának nagy részére kiterjed. A 41 hűtőköpenynek külső 43 köpenye van, amelyből 40 beömlőcső és 42 kiömlőcső ágazik ki. A 41 hűtőköpeny minden olyan anyagból készíthető, amely a fölső 28 elektródkarral nem lép kémiai reakcióba. Ha a fölső 28 elektródkar anyagául molibdént használunk, a 41 hűtőköpeny előnyösen vörösrézből készíthető. A 41 hűtőköpenyen bármilyen hűtőfolyadék, illetve hűtőgáz, például víz, levegő stb. keresztülcirkuláltatható. A 41 hűtőköpeny feladata a fölső 28 elektródkar hőmérsékletének olyan értéken tartása, amelyen az elektródkar anyaga levegőben nem oxidálódik. A fölső 28 elektródkart nem csak az olvasztókemencében levő olvadékból származó hő melegíti, hanem a rajta keresztülfolyó nagy elektromos árammal szemben fellépő ellenállás révén keletkezett hő is. Mivel az elektródkart a 21 fölső szint alatt az oxidálástól a 20 olvadék védi, a hűtésre csupán az elektródkarnak az olvadék fölső szintjén és e fölső szint fölött van hűtésre szüksége. így a 41 hűtőköpenynek az olvadék 21 fölső szintje alá kell nyúlni, az azonban közömbös, hogy milyen mértékben. A 26 könyököt, alsó 24 elektródkart, és a primérelektród 18 elektródcsúcsát nem kell hűteni. Az olvadék fölső szintjénél levő 29 hűtő minden olyan anyagból készíthető, amely a működési követelményeknek megfelel és a vele érintkező 20 olvadék anyagával nem lép kémiai reakcióba. Ha üveget vagy tűzálló anyagot olvasztunk, előnyös a 30 hűtőköpeny, 32 beömlőcső és 34 kiömlőcső anyagául vörösrezet vagy rozsdamentes acélt választani. Az 5. ábra a találmány szerinti primédelektródszerkezet egy további példaképpeni kiviteli alakját mutatja, amely bizonyos mértékben különbözik a 2. ábrával kapcsolatban ismertetett kiviteli alaktól. Az 5. ábrán vázolt kivitelnél a primérelektródoknak csak egy minimális része van a 20 olvadék 21 fölső szintje alatt elhelyezve. Mindegyik primérelektródnak egy gyakorlatilag vízszintes 39 karja van, amely előnyösen hőálló, üreges fémrúdból, csőből van készítve. Ennek anyaga például molibdén lehet, továbbá átmérője és falvastagsága úgy van megválasztva, hogy önmagát és a primérelektród egyéb részeit tartani tudja. A primérelektród 39 karja 36 könyökhöz csavarmenettel, hegesztéssel vagy más módon van erősítve. A 36 könyök anyaga hőálló fém, vörösréz vagy más megfelelő anyag lehet. Annak érdekében, hogy az elektromos ellenállás következtében keletkező hő egy részét eltávolítsuk, a 39 kar vízzel hűthető hasonló módon, mint a 28 elektródkar. A hűtés módját a következőkben a 8. ábrával kapcsolatban még részletesen ismertetjük. A 36 könyökhöz van erősítve a 28 elektródkar is, amely ennél a kiviteli alaknál nincs vízzel hűtve, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
