JPH043883A - 炉底用電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は直流アーク炉や直接通電炉等の電気炉におい
て、炉底に貫通状に装着して使用される炉底用電極に関
する。

〔従来の技術〕

従来の炉底用電極としては一般に鋼棒が用いられる。こ
のような炉底用電極は炉底に貫通状に装着され、その炉
外突出部あるいは炉外の通電用導体との接続部を冷却し
て使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の如き使用状態で炉内において熔解、精練等が行わ
れる場合、炉底電極はその上部から相当深さの部分まで
が溶融する。その溶融状態となっている部分の最下部は
、炉の操業の繰り返しによる炉底耐火物の上面からの溶
損消耗に伴ない次第に下がってくる。そこで炉底用電極
の溶融深さが深くなり過ぎてそれが炉底から抜は落ち、
炉内の溶融金属が炉外に漏出する事故を防止する為に、
上記冷却による電極の温度管理を極めて厳重に行なった
り、炉底の厚さ管理を厳重に行なったり、あるいは、電
極の冷却系に異常があった場合の為に予備の冷却系を準
備しておかねばならぬ等の安全対策上の数々の煩わしさ
を有する問題点があった。

本発明は上記従来技術の問題点（技術的課題）を解決す
る為になされたもので、炉底に装着して使用する場合、
炉の通常の操業温度では溶は落ちる心配を無くして、電
極の温度管理を簡易化したり上記予備の冷却系を不要化
できる等、安全対策を極めて簡易化できるようにした炉
底用電極を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決する為の手段〕

上記目的を達成する為に、本願発明は前記請求の範囲記
載の通りの手段を講じたものであって、その作用は次の
通りである。

〔作用〕

炉底用電極は炉底に貫通状に装着して使用される。その
状態において炉内にて溶解や１錬等の操業が行なわれる
場合、炉底用電極は熔融せず固体の状態を維持する。

〔実施例〕

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

第１図において、１は直流アーク炉における炉底を示し
、金属材料例えば鋼板で形成されて炉底の外殻をなす炉
底板２と、その上面に内張すされた耐火物３とにより構
成しである。４は炉底１の上側に形成されている溶融金
属の存置場所を示す。

次に５は炉底電極の保持板で、丈夫な金属板例えば鋼板
で形成しである。６は炉底電極で、保持板５に一体に固
定されている。上記電極６は８５〜６５％がモリブデン
、残部が酸化ジルコニウムを主体とする酸化物を成分と
した材料で形成されている。

太さは例えば２００〜２５０　φである。炉底電極６に
おいて炉外に突出する下端部６ａには接続端子７を介し
て通電用の導体８が接続しである。９は炉底板２におけ
る環状の受１１１２ａと保持板５の周縁部との間に介在
させた絶縁体で、炉底板２と炉底電極６との間を電気的
に絶縁する為のものである。１０は冷却装置で、冷却用
の気体例えば空気を矢印１１で示されるように吹き出し
て、炉底板２、保持板５、電極６の下端部６ａ、絶縁体
９等を冷却するようにしである。

上記直流アーク炉にあっては、存置場所４に溶解原料（
例えばスクラップ）が装入され、周知の如く図示外の上
部電極と炉底電極６間に電力を供給することによって、
上記原料が溶解されて溶融金属（例えば溶鋼）となる。

上記の如き炉の操業時において上記原料が溶解される通
常の温度例えば１７００℃では上記電極６は溶融しない
（例えば２０００℃程度まで非溶融）。従ってその電極
６の溶融防止の為の温度管理は簡易である。また上記の
ように電極６は溶融しない為、炉の操業が繰り返される
に伴ない耐火物３は２点鎖線１３で示されるように溶損
し、電極６が突出した状態となる。従ってそのようにな
ったときは電極６の周囲にマグネシア（ＭｇＯ）　　の
スタンプを打つことで簡単に中間補修が可能である。

次に第２図は炉底用電極即ち上記のような炉底電極６と
して用いられる電極に関して、それを構成する材料の成
分割合とその電極の種々の特性との関係を示すグラフで
ある０図から明らかなように電気比抵抗はモリブデンＭ
ｏの割合が少なくなる程大きくなり、モリブデンの割合
が６５％以下となると２０μΩ・口辺上となって通常の
操業を行なうアーク炉用の電極として好ましくなくなる
。耐熱衝撃性はモリブデンの割合が少なくなる程低くな
り、モリブデンの割合が６５％以下となると上記アーク
炉用の電極として好ましくなくなる。酸化指数はモリブ
デンの割合が多くなる程大きくなり、モリブデンの割合
が８５％以上となると上記アーク炉用の電極として好ま
しくなくなる。従って上記通常の操業を行なうアーク炉
用の炉底用電極としては、モリブデンが８５〜６５％、
酸化ジルコニウムＺｒＯ２を主体とする酸化物が残部で
ある成分割合の材料で形成されたものが好ましい。その
ような電極の電気比抵抗は８〜２０μΩ・〔の範囲内で
ある。

上記のような成分の材料による上記炉底用電極の製造は
、不活性ガス中において、常圧（大気圧）または高圧あ
るいはＨＩＰ法により焼結法によって行なわれる。

次に第３．４図はアーク炉の炉底において比較的小径の
複数の電極６ｅが用いられている構造（ケラ−式と呼ば
れる構造）を示すものである。このような構造における
上記電極６ｅとしても前記の如き材料で形成された炉底
用電極を用いるとよい。

同図において１５は接続体で、導電材料で形成されてお
り、その上部のフランジ１５ａは複数の電極６ｅと共に
ナツト１６によって保持板５ｅに固着され、下部の外周
に接続端子７ｅが取付けである。該接続体１５は中空に
形成され、冷却用の気体を電極の下端部及び保持板５ｅ
に向けて吹出す為の複数の吹出孔１７が設けである。１
８は接続体１５の下端に接続した冷却用気体の供給管で
ある。

なお、機能上前図のものと同−又は均等構成と考えられ
る部分には、前回と同一の符号にアルファベットのｅを
付して重複する説明を省略した。

次に、本件明細書中において炉底とは、炉の操業時にお
いて上側に溶融金属が存在する状態となる場所のみなら
ず、横倒に熔融金属が存在する状態となる場所も含み、
即ち溶融金属と接する状態となる場所を言い、上記炉底
用電極はそのような場所に取付けて使用してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明にあっては、炉底用電極は、８５〜
６５％がモリブデン、残部が酸化ジルコニウムを主体と
する酸化物を成分とした材料で形成されているから、該
炉底用電極を炉底１に装着して使用する場合、通常の炉
の操業温度では電極６は固体状態を維持できて溶は落ち
る心配がなく、従って、前記従来技術に比べ電極の温度
管理は比較的ラフでよく、また従来技術が必要としてい
た電極冷却の為の予備の冷却系を不要化できるなど、安
全対策を極めて簡５化できる有用性がある。

更に本願発明の炉底用電極は上記のような成分の材料で
形成されているから、上記のようにして使用する場合、
電気比抵抗が小さい為、細径のものの利用を可能にでき
る効果、耐高温酸化性が高い為、長寿命に利用できる効
果、溶融金属やスラグとの反応性が小さい為、溶融金属
の成分を一定に保持できる効果、耐熱衝撃性が高い為、
高融点材料の熔解にも利用できる効果等、数々の効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は炉底用電極
が用いられたアーク炉の炉底構造を示す縦断面図、第２
図は炉底用電極の構成材料の成分割合と炉底用電極の種
々の特性の関係を示すグラフ、第３図は異なる実施例を
示す第１図と類型の図、第４図は第３図の例における複
数の電極の配置関係を示す平面図。 １・・・炉底、６・・・炉底電極。 第 図 第 図 第 ？ 図 第 ヰ 図 八ｅ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉底に対し貫通状に装着して使用する為の炉底用電極で
   あって、該炉底用電極は、８５〜６５％がモリブデン、
   残部が酸化ジルコニウムを主体とする酸化物を成分とし
   た材料で形成されていることを特徴とする炉底用電極。