EP0080954B1 - Dispositif d'alimentation et de support d'électrodes pour four à arcs - Google Patents

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EP0080954B1
EP0080954B1 EP82402192A EP82402192A EP0080954B1 EP 0080954 B1 EP0080954 B1 EP 0080954B1 EP 82402192 A EP82402192 A EP 82402192A EP 82402192 A EP82402192 A EP 82402192A EP 0080954 B1 EP0080954 B1 EP 0080954B1
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EP
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arms
current
support
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Jean Davene
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Clecim SAS
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Clecim SAS
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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
    • H05B7/103—Mountings, supports or terminals with jaws

Definitions

  • the present invention relates to a device for supplying electrical energy and for mechanical support of the electrodes of an electric arc furnace intended to equip a steelworks.
  • the device according to the invention allows a simpler manufacture than for these known devices, as well as a reduction in the electrical reactance of this part of the oven, which makes it possible to have, for the same power drawn from the network, a significant increase. of the power of the arcs.
  • It is characterized in that it is equipped with non-magnetic metal electrode support arms having at the same time the function of rigid current supply conductors and the upstream end of which serves as a contact area for the supply cables current.
  • the metal used is stainless steel.
  • the arms are constructed so as to present, on the current path, no sharp angle as well in their section as in their length.
  • each of the three vertical masts (1, 2, 3) carries, conventionally, a support piece (4, 5, 6) wider, provided with a part electrically insulating 7.
  • each support piece (4, 5, 6) carries a horizontal arm (8, 9, 10) of stainless steel, the upstream end (11, 12) of which serves as a contact pad for the cables. 13 for supplying the current, and the downstream end of which is attached to the clamps (14, 15, 16) intended to grip the electrodes.
  • the arms (8, 9, 10) are constructed so as to present, on the current path, no sharp angle. Their section is circular and they are, in the direction of the length, either completely rectilinear, or presenting curves in S.
  • Figure 1 shows one of the two arms, such as arm 8, which is not framed by the other two.
  • arm 8 is rectilinear and its support member (1, 4) arrives at the level of the lower part of the associated clamp 14.
  • Figure 2 shows the "central" arm 9, which is framed by the other two (8, 10, Figure 3).
  • its support member (2, 5) arrives, in a conventional manner, at a level situated above that of the lower part of the associated clamp 15.
  • the mast 2 is therefore higher than the two others.
  • the three clamps (14, 15, 16) being preferably at the same level, the arm 9 has a soft curvature, S-shaped as shown, so that its downstream part is at the same level as the others.
  • non-magnetic metal is essential because these metals have a "skin effect" much less than that presented by non-magnetic metals, such as ordinary steel for example.
  • Kelvin's skin is in fact about thirty times thicker for stainless steel than for ordinary steel.
  • stainless steel leads to electrode arm dimensions which are especially well suited to the desired locations for electric ovens; this metal therefore proves preferable for carrying out the invention.

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Description

  • La présente invention est relative à un dispositif d'alimentation en énergie électrique et de support mécanique des électrodes d'un four électrique à arcs destiné à équiper une aciérie.
  • Dans un four électrique de fusion à arcs, le courant électrique est conduit du transformateur de four aux électrodes par des câbles souples et des conducteurs rigides en cuivre. Ces conducteurs sont en général refroidis et sont supportés par la partie horizontale, ou bras, de chaque porte-électrode. Chacun de ces bras est construit en acier ordinaire et a une section carrée ou rectangulaire. La construction des conducteurs est assez complexe dans son tracé, son isolation électrique et son mode de support. Les conducteurs de chaque phase sont disposés de façon à réduire et équilibrer leurs caractéristiques électriques que sont les réactances et résistances. Une telle disposition fait l'objet, par exemple, du brevet FR-A-1 569 521.
  • Dans ces dispositifs connus, les fonctions de support (bras) et de conducteur électrique (tubes en cuivre) sont toujours séparées. Pour l'homme de métier en effet, la conduction électrique de courants très intenses se fait toujours par l'intermédiaire de tubes en cuivre, en raison de la basse résistivité de ce métal. Par contre le cuivre, en raison de ses propriétés mécaniques insuffisantes avec les diamètres souhaités pour avoir une implantation satisfaisante, n'est pas utilisé pour la construction des bras porte-électrode (voir aussi le US-A-3 433 878).
  • Le dispositif selon l'invention permet une fabrication plus simple que pour ces dispositifs connus, ainsi qu'une réduction de la réactance électrique de cette partie du four, ce qui permet d'avoir, pour une même puissance appelée au réseau, une augmentation sensible de la puissance des arcs. Il est caractérisé en ce qu'il est équipé de bras-support porte-électrode en métal amagnétique ayant en même temps la fonction de conducteurs rigides d'alimentation en courant et dont l'extrémité amont sert de plage de contact aux câbles d'amenée du courant. Préférentiellement, le métal utilisé est l'acier inoxydable. Préférentiellement également, les bras sont construits de manière à ne présenter, sur le trajet du courant, aucun angle vif aussi bien dans leur section que sur leur longueur.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un exemple préférentiel de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue latérale schématique d'un des bras porte-électrode qui n'est pas encadré par les deux autres
    • la figure 2 est une vue latérale schématique du bras porte-électrode qui se trouve encadré par les deux autres
    • la figure 3 est une vue schématique dessus du dispositif de l'invention.
  • En se reportant à l'ensemble des figures 1 à 3, chacun des trois mâts verticaux (1, 2, 3) porte, de manière classique, une pièce de support (4, 5, 6) plus large, munie d'une partie électriquement isolante 7.
  • Conformément à l'invention, chaque pièce-support (4, 5, 6) porte un bras horizontal (8, 9, 10) en acier inoxydable, dont l'extrémité amont (11, 12) sert de plage de contact pour les câbles 13 d'amenée du courant, et dont l'extrémité aval est rattachée aux pinces (14, 15, 16) destinées à enserrer les électrodes.
  • Afin d'éviter les phénomènes d'échauffement qui seraient dus à des accumulations de courant, les bras (8, 9, 10) sont construits de manière à ne présenter, sur le trajet du courant, aucun angle vif. Leur section est circulaire et ils sont, dans le sens de la longueur, soit totalement rectilignes, soit présentant des courbures en S.
  • La figure 1 représente un des deux bras, tel que le bras 8, qui n'est pas encadré par les deux autres. Un tel bras est rectiligne et son organe de support (1, 4) arrive au niveau de la partie inférieure de la pince associée 14.
  • La figure 2 représente le bras « central » 9, qui se trouve encadré par les deux autres (8, 10, figure 3). Pour des raisons évidentes d'encombrement, son organe de support (2, 5) arrive, de manière classique, à un niveau situé au-dessus de celui de la partie inférieure de la pince associée 15. Le mât 2 est donc plus haut que les deux autres. Les trois pinces (14,15, 16) étant préférentiellement au même niveau, le bras 9 présente une courbure douce, en forme de S comme représenté, de sorte que sa partie aval soit au même niveau que les autres.
  • Pour la réalisation de l'invention, l'utilisation d'un métal amagnétique est indispensable car ces métaux présentent un « effet de peau » bien moindre que celui présenté par les métaux ama- gnétiques, tel que l'acier ordinaire par exemple. La « peau de Kelvin est en effet environ trente fois plus épaisse pour l'acier inoxydable que pour l'acier ordinaire. Par ailleurs, l'acier inoxydable conduit à des dimensions de bras porte-électrode qui se trouvent spécialement bien adaptées aux implantations souhaitées pour les fours électriques ; ce métal s'avère donc préférentiel pour la réalisation de l'invention.

Claims (4)

1. Dispositif d'alimentation en énergie électrique et de support des électrodes dans un four électrique à arc comportant trois électrodes fixées respectivement dans des pinces (14,15,16) placées respectivement aux extrémités de trois bras de support (8, 9, 10) s'étendant horizontalement à partir d'un mât vertical, lesdites électrodes étant reliées par des conducteurs électriques rigides à des câbles (13) d'amenée de courant, caractérisé par le fait que les conducteurs rigides d'alimentation électrique des électrodes sont constitués par les mêmes bras horizontaux de support (8, 9, 10), ces derniers étant réalisés en métal amagnétique et munis respectivement, à leurs extrémités aval opposées aux électrodes, de plages de contact (11, 12) sur lesquelles sont branchés les câbles (13) d'amenée du courant.
2. Dispositif d'alimentation et de support selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits bras (8, 9, 10) sont construits de manière à ne présenter, sur le trajet du courant, aucun angle vif aussi bien dans leur section que sur leur longueur.
3. Dispositif d'alimentation selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend deux bras rectilignes (8) encadrant un bras central (9) comportant une partie rectiligne placée à un niveau supérieur à celui des deux autres bras et reliée par une courbure douce en forme de S à une extrémité aval de maintien de l'électrode placée au même niveau que les extrémités des autres bras.
4. Dispositif d'alimentation et de support selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit métal amagnétique est de l'acier inoxydable.
EP82402192A 1981-12-01 1982-12-01 Dispositif d'alimentation et de support d'électrodes pour four à arcs Expired EP0080954B1 (fr)

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