EP0334007A1 - Verfahren zur Verringerung des Abbrands von Graphitelektroden - Google Patents
Verfahren zur Verringerung des Abbrands von Graphitelektroden Download PDFInfo
- Publication number
- EP0334007A1 EP0334007A1 EP89102063A EP89102063A EP0334007A1 EP 0334007 A1 EP0334007 A1 EP 0334007A1 EP 89102063 A EP89102063 A EP 89102063A EP 89102063 A EP89102063 A EP 89102063A EP 0334007 A1 EP0334007 A1 EP 0334007A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- electrode
- lateral surface
- electrodes
- coating
- graphite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 18
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 14
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAOSIAYCXKBGFE-UHFFFAOYSA-K [Cu+3].[O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [Cu+3].[O-]P([O-])([O-])=O RAOSIAYCXKBGFE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- -1 and to form a closed Chemical compound 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910000398 iron phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H magnesium phosphate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000157 magnesium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004137 magnesium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229960002261 magnesium phosphate Drugs 0.000 description 1
- 235000010994 magnesium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- BECVLEVEVXAFSH-UHFFFAOYSA-K manganese(3+);phosphate Chemical group [Mn+3].[O-]P([O-])([O-])=O BECVLEVEVXAFSH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H05B7/06—Electrodes
- H05B7/08—Electrodes non-consumable
- H05B7/085—Electrodes non-consumable mainly consisting of carbon
-
- 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
- H05B7/12—Arrangements for cooling, sealing or protecting electrodes
Definitions
- the invention relates to a method for reducing the burn-up of graphite electrodes in their use in an electric arc furnace by coating the lateral surface with an oxidation-resistant protective layer.
- the graphite electrodes used in arc furnaces, particularly for the production of steel, suspended above the furnace lid on a supporting device, are heated to temperatures at which carbon with the oxygen of the surrounding air is heated by the heat energy generated in the arc and the development of Joule heat inside the electrodes Carbon oxides reacts.
- the reactions which are referred to simply as burn-up, are not limited to the lateral surface of the cylindrical electrode, but extend below about 1000 ° C. almost over the entire volume of the electrode accessible through the pore system.
- the burning of the lateral surface causes a reduction in the diameter of the electrode, the burning in the interior of the electrode also a substantial disruption of the structure, whereby smaller structural elements are loosened and splintered.
- Electrode consumption could be reduced by up to 15% through the cooling process in some furnaces, in other furnaces the consumption reduction was much lower, in some cases even the amount of mantle erosion increased.
- causes of the different results are probably instabilities of the water films and steam mantles, triggered for example by thermal convection currents, and the adsorption of water in the pore system of the graphite electrode. The adsorbed water reacts with the carbon at higher temperatures and produces the sponge-like soft zones typical of wet electrodes.
- the invention has for its object to produce on the lateral surface of graphite electrodes by simple technical means an oxidation-resistant protective layer, which protects the electrode under all loads in the electric arc furnace effectively against the attack of atmospheric oxygen.
- the object is achieved by a method of the type mentioned above in that the aqueous solution of at least one, at elevated temperature glassy films forming salt is sprayed onto the lateral surface of the electrode below the contact jaws.
- Graphite electrodes are at room temperature in the solution immersed one or more salts or the solution is applied by brushing or spraying on the lateral surface. The electrodes are then dried and heated to about 500 to 600 ° C, the heating rate is about 60 to 600 K / h. This forms a water-insoluble, firmly anchored in the pores oxidation resistant film.
- the coating solution to the lateral surface, it is expedient to use one or more nozzle rings, which are fastened to the electrode holder underneath the contact jaws and enclose the electrode strand. After each of the above-described displacement of the electrode strand in the axial direction, the free portion of the electrode is sprayed between the contact shoe and furnace cover with the coating solution, wherein the duration of the coating depends on the growth of the protective layer.
- Suitable coating agents are in principle all salts which are soluble in water and, after evaporation of the solvent at elevated temperatures, form closed films which are resistant to oxidation and impermeable to fluids.
- suitable salts are the abovementioned phosphates, borates and silicates.
- the aqueous coating solution should contain about 15 to 25% monoaluminum phosphate, and to form a closed, graphite electrode protective layer it is desirable to use 300 to 500 g / m2 of monoaluminum phosphate, which corresponds to about 1 to 3 liters / m2 of coating solution.
- the method enables the coating of graphite electrodes with simple means, as used in the water cooling of the electrode sheath, and the production of layers, which have a much better protective effect than the "water layers".
- the application of the method is not limited to graphite electrodes, but also extends to carbon electrodes, which are mainly used in thermal reduction furnaces.
- the sprayed amount of monoaluminum phosphate was about 400 g / m2.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Graphitelektroden verbrennen bei ihrer Verwendung in Lichtbogenöfen im Kontakt mit Luftsauerstoff. Der Abbrand kann durch Beschichten der Elektroden mit temperaturbeständigen, für das Oxidationsmittel undurchlässige Filme verringert werden. Das neue Verfahren soll den Aufwand für die Erzeugung schützender Filme mindern. Auf die Mantelfläche der Elektroden wird während ihres Einsatzes in Lichtbogenöfen die wässerige Lösung eines filmbildenden Salzes, besonders Monoaluminiumphosphat, gesprüht.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung des Abbrands von Graphitelektroden bei ihrer Verwendung in einem Lichtbogenofen durch Beschichten der Mantelfläche mit einer oxidationsbeständigen Schutzschicht.
- Die in Lichtbogenöfen, besonders zur Erzeugung von Stahl, eingesetzten, oberhalb des Ofendeckels an einer Tragevorrichtung aufgehängten Graphitelektroden, werden durch die im Lichtbogen erzeugte Wärmeenergie und die Entwicklung Joulscher Wärme innerhalb der Elektroden auf Temperaturen erhitzt, bei denen Kohlenstoff mit dem Sauerstoff der umgebenden Luft zu Kohlenoxiden reagiert. Die kurz als Abbrand bezeichneten Reaktionen sind nicht auf die Mantelfläche der zylindrischen Elektrode beschränkt, sondern erstrecken sich unterhalb etwa 1000 °C fast über das ganze,durch das Porensystem zugängliche Volumen der Elektrode. Der Abbrand der Mantelfläche bewirkt eine Verringerung des Elektrodendurchmessers, der Abbrand im Inneren der Elektrode auch eine weitgehende Zerrüttung des Gefüges, wodurch kleinere Gefügeelemente gelockert und abgesplittert werden. Insgesamt beträgt der unmittelbare und mittelbare Abbrandverlust rund 50 % des auf den erzeugten Stahl bezogenen spezifischen Elektrodenverbrauchs von etwa 3 bis 6 kg/t Stahl. Bereits kurze Zeit nach Aufnahme der Elektrostahlerzeugung versuchte man den Mantelabbrand durch Überziehen des Elektrodenmantels mit oxidationsbeständigen Schutzschichten wenigstens zu verringern. Durch die US-PS 1 000 761 ist es beispielsweise bekannt, die Mantelfläche mit Substanzen zu beschichten, die beim Erhitzen der Elektrode einen dichten glasartigen Film bilden. Zur Herstellung des Films wurden Alkali- und Erdalkalisalze in Verbindung mit Flußmitteln, wie Borax, verwendet. Ein wesentlicher Nachteil dieser Filme ist ihr großer elektrischer Widerstand. Sie eignen sich daher nicht für Elektroden, z.B. für Lichtbogen-, Schmelz- oder Reduktionsöfen, bei denen der elektrische Strom über Kontaktbacken zugeführt wird, die am Elektrodenmantel anliegen. Für diese Elektroden sind deshalb metallische Schutzschichten vorgeschlagen worden, die den elektrischen Strom gut leiten, deren Temperaturbeständigkeit aber häufig nicht ausreicht. Eine bessere thermische Beständigkeit erreicht man durch Einarbeiten keramischer Füllstoffe in eine metallische Matrix (DE-PS 12 71 007) oder auch durch Verwendung von Silicium als Beschichtungsmaterial, das durch Plasmaspritzen im Vakuum aufgebracht wird (DE-OS 34 46 286). Metallische Schutzschichten haben den Nachteil, daß sie leicht mit den aus Kupfer bestehenden gekühlten Kontaktbacken verschweißen oder fritten und die Kontakte beschädigt oder zerstört werden. Zur Vermeidung der Schäden sind besondere graphithaltige Schlichten vorgeschlagen worden, die man auf die Kontaktbacken oder die metallisierte Mantelfläche der Elektrode aufträgt (DE-OS 30 28 348, DE-OS 32 15 831).
- Es ist schließlich auch bekannt, glasartige, keramische Schichten ausschließlich unterhalb der Kontaktbacken auf den Elektrodenmantel aufzutragen. Die aus mehreren miteinander verschraubten Abschnitten bestehende Graphitelektrode wird beim Betrieb des Lichtbogenofens verbraucht, außer durch Mantelabbrand vor allem durch Spitzenverluste, die eine Verkürzung des Elektrodenstrangs bewirken. Zum Ausgleich der Verkürzung werden periodisch neue Elektrodenabschnitte auf den Elektrodenstrang aufgeschraubt und die Tragvorrichtungen mit den Kontaktbacken um diesen Betrag in axialer Richtung versetzt. Auf die unbeschichtete Mantelfläche der Elektrode unterhalb der Kontaktbacken kann dann eine feuerfeste, oxidationsbeständige Beschichtung aufgetragen werden, die ein elektrischer Isolator sein kann (DE-PS 576 938, EP-OS 0 070 100). Diese Art der Beschichtung wird durch die hohen Temperaturen am Ofen erheblich erschwert, so daß es zur Erzeugung einer geschlossenen Schicht mit ausreichender Haftfestigkeit eines großen technischen Aufwands bedarf (EP-OS 0 200 983). Es ist schließlich vorgeschlagen worden, die Oberfläche der Elektrode zwischen Kontaktbacke und Ofendeckel direkt mit Wasser zu kühlen (Metal Bulletin Monthly, Nr. 204, Dez. 1987, S. 56). Bei diesem Verfahren wird der Elektrodenmantel mit Wasser berieselt, das über einen am Elektrodenhalter befestigten Düsenring zugeführt wird. Die Schutzwirkung beruht auf Kühlung der Elektrodenoberfläche unter der kritischen Reaktionstemperatur und der Bildung eines den Luftzutritt behindernden Dampfmantels. Der Elektrodenverbrauch konnte durch das Kühlverfahren in einigen Öfen um bis zu 15 % vermindert werden, in anderen Öfen war die Verbrauchsminderung wesentlich geringer, z.T. nahm der Mantelabbrand sogar zu. Ursachen der unterschiedlichen Ergebnisse sind vermutlich Instabilitäten des Wasser films und Dampfmantels, ausgelöst etwa durch thermische Konvektionsströmungen, und die Adsorption von Wasser im Porensystem der Graphitelektrode. Das adsorbierte Wasser reagiert bei höheren Temperaturen mit dem Kohlenstoff und es entstehen die für feuchte Elektroden typischen schwammartigen weichen Zonen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf der Mantelfläche von Graphitelektroden mit einfachen technischen Mitteln eine oxidationsbeständige Schutzschicht herzustellen, die die Elektrode bei allen Belastungen im Lichtbogenofen wirksam gegen den Angriff von Luftsauerstoff schützt.
- Die Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß auf die Mantelfläche der Elektrode unterhalb der Kontaktbacken die wässerige Lösung wenigstens eines, bei erhöhter Temperatur glasartige Filme bildenden Salzes gesprüht wird.
- Das Beschichten von Kohlenstoff- und Graphitkörpern mit filmbildenden wässerigen Salzlösungen und das Tempern der Schichten zur Entwicklung von oxidationsbeständigen Filmen sind an sich bekannt. Eine gute Schutzwirkung haben beispielsweise aus Aluminiumphosphat-Lösungen hergestellte Schutzschichten oder Filme (US-PS 2 685 539). Auch andere lösliche Phosphate, wie Zinkphosphat, Magnesiumphosphat, Eisenphosphat, Kupferphosphat, Kaliumphosphat und Manganphosphat bilden allein oder in Gemischen auf Kohlenstoff- und Graphitkörpern oxidationsbeständige Schutzschichten (EP-OS 0 223 205). Es ist auch bekannt, Borat- oder Silicat-haltige wässerige Lösungen für diesen Zweck zu verwenden (US-PS 1 000 761). Graphitelektroden werden bei Raumtemperatur in die Lösung eines oder mehrerer Salze getaucht oder die Lösung wird durch Bürsten oder Spritzen auf die Mantelfläche aufgebracht. Die Elektroden werden dann getrocknet und auf etwa 500 bis 600 °C erhitzt, wobei die Erhitzungsgeschwindigkeit ca. 60 bis 600 K/h beträgt. Dabei bildet sich ein wasserunlöslicher, fest in den Poren verankerter oxidationsbeständiger Film.
- Als wichtige Voraussetzung für die Bildung eines festhaftenden glasartigen Films galt bisher das sorgfältige Tempern oder "Härten" der aufgetragenen Beschichtungslösung. Es wurde nun überraschend gefunden, daß sich stabile Schutzschichten auch bei sehr großer Erhitzungsgeschwindigkeit bilden und auch dann, wenn die wässerige Beschichtungslösung auf die heiße Mantelfläche der Elektrode aufgebracht wird. Die Manteltemperatur beträgt in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Lichtbogenofens unterhalb der Kontaktbacken und oberhalb des Ofendeckels etwa 400 bis 700 °C, so daß das Lösemittel der Beschichtungslösung beim Auftreffen auf den Mantel innerhalb einiger Sekunden verdampft. Trotz der schnellen Verdampfung des Lösemittels bildet sich eine geschlossene, auf der Mantelfläche der Elektrode festhaftende Schicht aus.
- Zum Aufbringen der Beschichtungslösung auf die Mantelfläche verwendet man zweckmäßig einen oder mehrere Düsenringe, die unterhalb der Kontaktbacken am Elektrodenhalter befestigt sind und den Elektrodenstrang umschließen. Nach jeder der oben beschriebenen Versetzung des Elektrodenstrangs in axialer Richtung wird der freie Abschnitt der Elektrode zwischen Kontaktbacke und Ofendeckel mit der Beschichtungslösung besprüht, wobei die Dauer der Beschichtung vom Aufwachsen der Schutzschicht abhängt.
- Wichtige Parameter, die man zweckmäßig durch einfache Vorversuche bestimmt, sind Manteltemperatur, Porosität der Elektrode, Salzkonzentration in der Lösung und der Massestrom. Es ist auch möglich, die Beschichtungslösung über die gesamte Verweilzeit des Elektrodenabschnitts auf den Mantel aufzutragen. Eine größere, die Wechselfestigkeit der Schicht möglicherweise beeinträchtigende Schichtdicke vermeidet man dabei durch Verwendung von Lösungen mit geringerer Salzkonzentration. Als Beschichtungsmittel sind grundsätzlich alle Salze geeignet, die in Wasser löslich sind und nach Verdampfen des Lösemittels bei höheren Temperaturen geschlossene Filme bilden, die oxidationsbeständig und für Fluide undurchlässig sind. Beispiele geeigneter Salze sind die obengenannten Phosphate, Borate und Silicate. Besonders vorteilhaft ist wegen der einfachen Handhabung und der Qualität der gebildeten Schutzschicht Monoaluminiumphosphat - Al(H₂PO₄)₃. Die wässerige Beschichtungslösung sollte etwa 15 bis 25 % Monoaluminiumphosphat enthalten und zur Ausbildung einer geschlossenen, die Graphitelektrode schützende Schicht braucht man zweckmäßig 300 bis 500 g/m² Monoaluminiumphosphat, was etwa 1 bis 3 l/m² Beschichtungslösung entspricht.
- Das Verfahren ermöglicht die Beschichtung von Graphitelektroden mit einfachen Mitteln, wie sie bei der Wasserkühlung des Elektrodenmantels gebraucht werden, und die Erzeugung von Schichten, die eine sehr viel bessere Schutzwirkung als die "Wasserschichten" haben. Die Anwendung des Verfahrens ist nicht auf Graphitelektroden beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf Kohlenstoffelektroden, die vor allem in thermischen Reduktionsöfen verwendet werden.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beipiels und einer Zeichnung erläutert.
- Ein Graphitzylinder, Durchmesser 40 mm, Höhe 100 mm, wurde auf 700 °C erhitzt und auf die heiße Mantelfläche eine 20 %ige wässerige Lösung von Monoaluminiumphosphat aufgesprüht. Es bildete sich sofort eine dünne weißliche Schicht, die fest auf der Mantelfläche haftete. Die aufgesprühte Menge Monoaluminiumphosphat betrug etwa 400 g/m².
- Unter Beibehaltung der Temperatur von 700 °C wurde der Zylinder und zum Vergleich ein nichtbeschichteter Graphitzylinder in einem Laborofen oxidiert, die Beaufschlagung betrug 100 l-Luft/h. Die Ergebnisse des Abbrandtestes sind in der Fig. 1 dargestellt. Nach 2 h hat die beschichtete Probe (ausgefüllte Kreise) etwa 5 % des Ausgangsgewichts von ca. 200 g durch Abbrand verloren, die Vergleichsprobe fast 30 % (leere Kreise).
Claims (4)
1. Verfahren zur Verringerung des Abbrands von Graphitelektroden bei ihrer Verwendung in einem Lichtbogenofen durch Beschichten der Mantelfläche mit einer oxidationsbeständigen Schutzschicht,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Mantelfläche unterhalb der Kontaktbacken die wässerige Lösung wenigstens eines, bei erhöhter Temperatur glasartige Filme bildenden Salzes gesprüht wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Mantelfläche unterhalb der Kontaktbacken die wässerige Lösung wenigstens eines, bei erhöhter Temperatur glasartige Filme bildenden Salzes gesprüht wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Mantelfläche eine wässerige Lösung von Monoaluminiumphosphat gesprüht wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Mantelfläche eine wässerige Lösung von Monoaluminiumphosphat gesprüht wird.
3. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Mantelfläche eine 15 bis 20 %ige wässerige Aluminiummonophosphatlösung gesprüht wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Mantelfläche eine 15 bis 20 %ige wässerige Aluminiummonophosphatlösung gesprüht wird.
4. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mantelfläche mit 300 bis 500 g/m² Aluminiummonophosphat beschichtet wird.
daß die Mantelfläche mit 300 bis 500 g/m² Aluminiummonophosphat beschichtet wird.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3809361A DE3809361A1 (de) | 1988-03-19 | 1988-03-19 | Verfahren zur verringerung des abbrands von graphitelektroden |
| DE3809361 | 1988-03-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0334007A1 true EP0334007A1 (de) | 1989-09-27 |
| EP0334007B1 EP0334007B1 (de) | 1991-04-10 |
Family
ID=6350232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP89102063A Expired - Lifetime EP0334007B1 (de) | 1988-03-19 | 1989-02-07 | Verfahren zur Verringerung des Abbrands von Graphitelektroden |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0334007B1 (de) |
| DE (2) | DE3809361A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5407290A (en) * | 1992-06-18 | 1995-04-18 | Societe Des Electrodes Et | Connecting joint for electric furnace electrodes |
| WO2020081155A1 (en) | 2018-10-15 | 2020-04-23 | Chemtreat, Inc. | Methods of protecting furnace electrodes with cooling liquid that contains an additive |
| US11979968B2 (en) | 2018-10-15 | 2024-05-07 | Chemtreat, Inc. | Spray cooling furnace electrodes with a cooling liquid that contains surfactants |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB891273A (en) * | 1960-05-30 | 1962-03-14 | United Steel Companies Ltd | Improvements relating to electric arc furnaces |
| DE3315975A1 (de) * | 1982-06-07 | 1983-12-08 | VEB Elektrokohle Lichtenberg, DDR 1130 Berlin | Verfahren zur herstellung schutzbeschichteter graphitelektroden |
| FR2531301A1 (fr) * | 1982-08-02 | 1984-02-03 | Nalco Chemical Co | Electrode consommable electriquement conductrice, composition utile pour former un revetement dielectrique sur les electrodes en carbone et en graphite et procede de protection d'electrodes en carbone et en graphite |
| JPS5951496A (ja) * | 1982-09-18 | 1984-03-24 | 松下電器産業株式会社 | カ−トリツジヒ−タの製造方法 |
| EP0223205A1 (de) * | 1985-11-13 | 1987-05-27 | Union Carbide Corporation | Graphit oder Kohlenstoffelektrode mit verzögerter Oxydation und Verfahren zur Herstellung der Elektrode |
| WO1988007315A1 (fr) * | 1987-03-17 | 1988-09-22 | Nippon Carbon Co., Ltd. | Procede de fusion et de raffinage de metaux, et dispositif de refroidissement des electrodes utilisees a cet effet |
-
1988
- 1988-03-19 DE DE3809361A patent/DE3809361A1/de not_active Withdrawn
-
1989
- 1989-02-07 EP EP89102063A patent/EP0334007B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-07 DE DE8989102063T patent/DE58900079D1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB891273A (en) * | 1960-05-30 | 1962-03-14 | United Steel Companies Ltd | Improvements relating to electric arc furnaces |
| DE3315975A1 (de) * | 1982-06-07 | 1983-12-08 | VEB Elektrokohle Lichtenberg, DDR 1130 Berlin | Verfahren zur herstellung schutzbeschichteter graphitelektroden |
| FR2531301A1 (fr) * | 1982-08-02 | 1984-02-03 | Nalco Chemical Co | Electrode consommable electriquement conductrice, composition utile pour former un revetement dielectrique sur les electrodes en carbone et en graphite et procede de protection d'electrodes en carbone et en graphite |
| JPS5951496A (ja) * | 1982-09-18 | 1984-03-24 | 松下電器産業株式会社 | カ−トリツジヒ−タの製造方法 |
| EP0223205A1 (de) * | 1985-11-13 | 1987-05-27 | Union Carbide Corporation | Graphit oder Kohlenstoffelektrode mit verzögerter Oxydation und Verfahren zur Herstellung der Elektrode |
| WO1988007315A1 (fr) * | 1987-03-17 | 1988-09-22 | Nippon Carbon Co., Ltd. | Procede de fusion et de raffinage de metaux, et dispositif de refroidissement des electrodes utilisees a cet effet |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5407290A (en) * | 1992-06-18 | 1995-04-18 | Societe Des Electrodes Et | Connecting joint for electric furnace electrodes |
| WO2020081155A1 (en) | 2018-10-15 | 2020-04-23 | Chemtreat, Inc. | Methods of protecting furnace electrodes with cooling liquid that contains an additive |
| US20200196404A1 (en) * | 2018-10-15 | 2020-06-18 | Chemtreat, Inc. | Methods of protecting furnace electrodes with cooling liquid that contains an additive |
| US10694592B1 (en) * | 2018-10-15 | 2020-06-23 | Chemtreat, Inc. | Methods of protecting furnace electrodes with cooling liquid that contains an additive |
| US11140755B2 (en) | 2018-10-15 | 2021-10-05 | Chemtreat, Inc. | Methods of protecting furnace electrodes with cooling liquid that contains an additive |
| EP3815465A4 (de) * | 2018-10-15 | 2022-01-05 | Chemtreat, Inc. | Verfahren zum schützen von ofenelektroden mit additivhaltiger kühlflüssigkeit |
| US11653426B2 (en) | 2018-10-15 | 2023-05-16 | Chemtreat, Inc. | Methods of protecting furnace electrodes with cooling liquid that contains an additive |
| EP4216672A1 (de) | 2018-10-15 | 2023-07-26 | Chemtreat, Inc. | Verfahren zum schutz von ofenelektroden mit additivhaltiger kühlflüssigkeit |
| US11979968B2 (en) | 2018-10-15 | 2024-05-07 | Chemtreat, Inc. | Spray cooling furnace electrodes with a cooling liquid that contains surfactants |
| US12150230B2 (en) | 2018-10-15 | 2024-11-19 | Chemtreat, Inc. | Methods of protecting furnace electrodes with cooling liquid that contains an additive |
| US20250040003A1 (en) * | 2018-10-15 | 2025-01-30 | Chemtreat, Inc. | Methods of protecting furnace electrodes with cooling liquid that contains an additive |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0334007B1 (de) | 1991-04-10 |
| DE58900079D1 (de) | 1991-05-16 |
| DE3809361A1 (de) | 1989-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3725615C2 (de) | Tauchpyrometer zum Messen hoher Temperaturen | |
| US3348929A (en) | Protecting carbon materials from oxidation | |
| DE3725614C2 (de) | ||
| US4487804A (en) | Coating to prevent the oxidation of electrodes during electric furnace steel making | |
| JPH0565582B2 (de) | ||
| DE4020297A1 (de) | Verfahren zur bildung einer poroesen feuerfesten masse und zusammensetzung dafuer | |
| DE1266201B (de) | Kohle- oder Graphitkoerper mit einer darauf aufgebrachten oxydationshemmenden Schutzschicht, sowie Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE19714432C2 (de) | Trägerkörper mit einer Schutzbeschichtung und Verwendung des beschichteten Trägerkörpers | |
| DE2257863A1 (de) | Ueberzugsmasse zum schutz von graphitelektroden | |
| DE1440311A1 (de) | Feuerfeste Karbidkoerper und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| EP0334007A1 (de) | Verfahren zur Verringerung des Abbrands von Graphitelektroden | |
| US3390013A (en) | High-temperature resistant structural body | |
| DE1646679C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von aluminiumhaltigen Schutzüberzügen auf Kohlenstofferzeugnissen | |
| JPH05279155A (ja) | 物体の表面を改質する方法 | |
| US4588700A (en) | Coating to prevent the oxidation of electrodes during electric furnace steel making | |
| DE69735585T2 (de) | Start-up von elektrozellen zur gewinnung von aluminium | |
| DE3838828C2 (de) | ||
| AT219166B (de) | Verfahren zur Herstellung einer imprägnierten Kathode für elektrische Entladungsröhren | |
| DE3147755A1 (de) | Verfahren zum beschichten eines metalls mit einem davon verschiedenen metall | |
| DE2947919C2 (de) | ||
| DE2722438C2 (de) | Schutzschicht für Kohlenstoff- und Graphitlichtbogenelektroden und Verfahren zu deren Herstellung | |
| JPS6131309A (ja) | 製鋼用黒鉛電極の酸化防止剤 | |
| DD205428A1 (de) | Verfahren zur herstellung schutzbeschichteter graphitelektroden | |
| DE1271007B (de) | Verfahren zum Schutze von Kohlenstoffmaterialien vor Oxydation | |
| DE625072C (de) | Keramischer Koerper mit Metallueberzug |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BE DE FR GB IT SE |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 19891012 |
|
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19900730 |
|
| GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): BE DE FR GB IT SE |
|
| ET | Fr: translation filed | ||
| GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) | ||
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 58900079 Country of ref document: DE Date of ref document: 19910516 |
|
| ITF | It: translation for a ep patent filed | ||
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Payment date: 19920115 Year of fee payment: 4 |
|
| PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
| 26N | No opposition filed | ||
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Effective date: 19921030 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Effective date: 19930207 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Effective date: 19930208 |
|
| GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 19930207 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Payment date: 19931224 Year of fee payment: 6 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 19940203 Year of fee payment: 6 |
|
| EUG | Se: european patent has lapsed |
Ref document number: 89102063.8 Effective date: 19930912 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Effective date: 19950228 |
|
| BERE | Be: lapsed |
Owner name: SIGRI G.M.B.H. Effective date: 19950228 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Effective date: 19951101 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED. Effective date: 20050207 |