186006. lajstromszámú szabadalom • Elektróda ívkemencékhez
1 186006 2 ha az alsó szelvény anyagát képező finomszemcsés hőálló, nagy grafittartalmú szén alapanyagot úgy választjuk meg, hogy hajlítási szilárdsága több legyen, mint 15 MPa. Összefoglalva, tehát a találmány szerinti elektródánál alsó szelvényként alkalmazott finomszemcsés, nagy grafittartalmú anyag tulajdonságai a következők: nyersanyagsűrűség (1,75—1,92)-. 103 kg/m3, fajlagos villamos ellenállás kisebb mint 6-10~6 ohm, hővezetőképesség nagyobb mint 200 W/mK és hajlítási szilárdsága nagyobb mint 15 MPa. A találmány szerinti elektróda előállításánál alkalmazott szénanyagnál célszerű még, ha a szemcsenagysága maximum 1—3 mm. A találmány szerinti elektróda alsó szelvényében alkalmazott szén előnyösen olyan kiváló minőségű koksz, amely kötő- és impregnáló elemeket is tartalmaz. A fent említett anyagok illetőleg más alapanyag alkalmazása esetén 2900 °C fölötti grafitálási hőmérséklet mellett igen jó minőségű alsó szelvény nyerhető. A találmány szerinti elektróda egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy az alsó szelvény átmérője kisebb, mint a felső szelvényé, de kisebb bármilyen eddig és hasonló terhelésre alkalmazott tiszta grafit elektróda átmérőjénél is. Az alsó szelvény átmérője célszerűen a 150—500 mm tartományban van megválasztva. A találmány szerinti elektróda még egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy az alsó szelvény egyik homloklapjában egy menetes furat, a másik homloklapjában egy menetes csap van kiképezve. Ez a megoldás lehetőséget biztosít arra, hogy az alsó szelvényt közvetlenül, tehát csvarozható csőkapcsoló közbeiktatása nélkül kapcsoljuk össze a felső fém szelvénnyel, továbbá lehetőség van arra is, hogy a korábban alkalmazott alsó szelvényt egy újabb alsó szelvény aljára csavarozzuk. A találmány szerinti elektróda azon kiviteli alakjainál, ahol a felső és az alsó szelvény egy közbenső csavarozható csőkapcsolóval van megvalósítva, több előnyös tulajdonság tapasztalható, ugyanis a felső és tíz alsó szelvény közötti átmeneti tartományban igen nagy hőmérséklet különbségek alakulnak ki, és ennek következtében az anyagok hőtágulása is különböző, ami a bevezetőben említett összetett elektródáknál különösen zavarérzékennyé tette az elektródát. A találmány szerinti elektróda még egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy az üreges kiképzésű elektródákhoz hasonlóan egy központosán elhelyezett átmenő, de méginkább egy nem átmenő furat van benne kiképezve, amely furatnak az átmérője 20—50 mm tartományban van. Az alsó szelvény köpenyfelülete kialakítható megmunkálás nélkül is. A találmány szerinti elektródakialakítás egy sor előnyös tulajdonsággal rendelkezik. Előre megadott terhelés esetén az elektróda a szokásos elektródáknál kisebb méretben alakítható ki. Előnye a találmány szerinti elektródának, hogy a rázásállósága megnőtt, és oldalbeégésekkel szemben jobban ellenálló. Mivel a találmány szerinti elektróda szén részének mérete kisebb, mint a szokásos elektródáké, így a szénből készült részek egyszerűbben préselhetők, izzíthatók, impregnálhatók és grafikálhatók, mint a nagyobb méretű elektródáknál. A találmány szerinti elektróda előnyösen alkalmazható színes fémek, például réz, kobalt előállítására, de alkalmazható korund, szilícium stb. előállításánál is. Legelőnyösebben azonban elektroacél előállítására alkalmazható, különösen pedig olyan elektroacélok előállítására, amelyek az úgynevezett „High-Povver” vagy „Ultra High-Power” tartományban azaz 40—60 kA áramerősség mellett kerülnek előállításra, és ahol az első szelvény átmérője kb. 400—600 mm. Ennél, a fenti találmány szerinti elektróda áramterhelés 50—75 kA tartományban van. A találmány szerinti elektródát a továbbiakban a mellékelt ábra alapján ismertetjük részletesebben. Az ábrán a találmány szerinti elektróda hosszmetszete látható, jóllehet a találmánynak nem csupán ez a kiviteli alakja lehetséges. Az ábrán látható elektródánál a hűtőközeg, amely rendszerint víz, egy 2 előremenő csatornán keresztül folyik be, és egy 3 visszafutó csatornán keresztül folyik ki a hűtőrendszerből. A hűtőközeg áthalad egy 1 csavarozható csőkapcsoló belsejében kiképzett kamrán s, amely például öntöttvasból van kialakítva. A fémből készült 5 felső szelvény egy nagyobb átmérőjű felső tartományból és egy mélyebben elhelyezett kisebb átmérőjű alsó tartományból áll, amely kisebb átmérőjű alsó tartomány az 1 csavarozható csőkapcsolóig be van vonva, amely 1 csavarozható csőkapcsoló feladata az, hogy az 5 felső szelvényt egy 6 alsó szelvénnyel összekapcsolja. A 6 alsó szelvény finomszemcsés nagy szilárdságú, hőálló, megfelelően grafitált szénből van kiképezve, amelynek sűrűsége legalább 1,7 v 103 kg/m3. Az 5 felső szelvény kisebb átmérőjű alsó tartománya ennél a kiviteli alaknál egy hőálló 4 réteggel van bevonva, amely 4 réteg alakos idomok sorozatából van kialakítva, amelyeket előnyösen egy 7 csapágy tart meg. A hőálló és szigetelő 4 réteg ennél a kiviteli alaknál egy villamosán vezető 11 betétréteggel van összekapcsolva, amely 11 betétréteget belülről az e'őre bevont fémrészt, illetőleg annak kisebb 12 átmérőjű alsó része határol. Az 5 felső szelvényben kiképzett 15 hűtőfuratok mellett további furatok is kialakíthatók, amelyeken keresztül rugós csapok helyezhetők el, amelyeknek segítségével a hőálló alakos idomok jobb elhelyezkedése biztosítható. A találmány szerinti elektróda nem csupán az ábrán bemutatott kiviteli alakban képzelhető el. Ilyen az ábrán bemutatott találmány szerinti elektróda lehet példáu1 úgy kialakítva, hogy a fémrész végig azonos átmérőjű, amelyre azután hőálló anyagból, előnyösen grafitból készült gyűrűket csavarozhatunk fel. A hűtőrendszer is kiképezhető úgy is, hogy a csavarozható csőkapcsoló felső, külső tartománya körül áramlik a hűtőközeg, amely azonban magába a csavarozható csőkapcsolóba nem lép be. A villamosán vezető betétréteg sincs minden esetben kialakítva. Ezek és az ehhez hasonló elektróda kialalítások mind a találmány tárgyát képezik mindaddig, míg az elfogyó alsó szelvény olyan finomszemcsés, hőálló, nagy grafitáltságú szén alapanyagból van kiképezve, amelynek sűrűsége legalább 1,7-. lö3 kg/m3. A találmány szerinti elektródát egy példa alapján részletesen ismertetjük: Példa: Az elektróda felső szelvénye rézből van kiképezve, hűtőrendszere vízhűtéses előremenő és visz-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
