Przedmiotem wynalazku jest równiez piec lu¬ kowy, posiadajacy trzon, sciany i sklepienie. Przez otwory w sklepieniu wprowadza sie do przestrze¬ ni roboczej pieoa jedna lub kilka ruchomych ka¬ tod weglowych, wyposazonych w urzadzenie na¬ pedowe. Katody sa polaczone do biegunów ujem¬ nych generatorów pradu stalego za posrednictwem wylaczników. Przez otwory umieszczone powyzej progoi okna wsadowego pieca, do przestrzeni roboczej pieca sa wprowadzone jedna lub kilka ruchomych anod stapiajacych, wyposazonych w urzadzenie do ich dociskania do wsadu metalowego. Anody te sa polaczone do biegunów dodatnich generatorów pra¬ du stalego za posrednictwem wylaczników. Anody stapiajace stanowia wykonane w znany sposób elektrody weglowe, .elektrody metalowe chlodzone woda lub elektrody metalowe chlodzone woda z odpowiednimi koncami przewodzacymi prad. Anody metalowe chlodzone sa woda i pola¬ czone sa z biegunami dodatnimi generatorów pra¬ du stalego. Anody metalowe sa nieruchome i u- mieszczome w scianach pieca, w ten sposób, aby 4 ich czesc przednia znajdowala sie na poziomie po¬ nizej progu okna wsadowego, podczas gdy ich czesc chlodzona znajduje sie w scianach. Piec lukowy moze byc zaopatrzony w ruchome anody 'metalowe chlodzone woda. Anody te sa wprowadzone do przestrzeni roiboczej pieca przez otwory umieszczone ponad iprogiem okna wsado¬ wego i maja mechanizm napedzajacy, umozliwia¬ jacy ich ruch do przodu w ten sposób, aby ich koniec przedni doszedl az do poziomu ponizej pro¬ gu. Anody moga sie równiez poruszac do tylu, az do chwili gdy ich koniec przedni schowa sie w otworze sciany pieca. Ruchome anody stapiajace i anody metalowe chlodzone woda sa odizolowane elektrycznie w stosunku do korpusu pieca, wzgled¬ nie sa polaczone równolegle i polaczone elektrycz¬ nie z korpusem pieca. Ruchome katody weglowe, jak równiez ruchome anody stapiajace, wykonane z tworzywa weglowego, maja powloke ochronna, w celu ochrony ich powierzchni bocznych przed utlenianiem. W sposobie wedlug wynalazku, zuzycie elektrod jest znacznie mniejsze, poniewaz zuzycie materia- lu weglowego katody jest znacznie mniejsze od zuzycia materialu weglowego elektrody w przy¬ padku luku pradu zmiennego i kilkakrotnie mniej¬ sze od zuzycia materialu weglowego anody. Poza tym, dzieki wchlonieciu wiekszej czesci ciepla przez kapiel, temperatura ogniotrwalego obmurza pieca oraz sklepienia jest znacznie mniejsza od tempera¬ tury metalu, co przyczynia sie do zwiekszenia ich trwalosci, a tym samym do zmniejszenia zuzycia materialów ogniotrwalych. Rozprowadzenie ciepla, znacznie korzystniejsze w przypadku luku elektry¬ cznego pradu stalego, wyrównuje straty elektrycz¬ ne w prostownikach pradu i umozliwia uzyskanie oszczednosci na energii elektrycznej. W piecu lukowym pradu stalego unika sie asy- 40 metrii elektromagnetycznej ukladu elektrycznego, znamiennej dla pieców Heroulta na trójfazowy prad zmienny. W piecach lukowych stosujacych sposób wedlug wynalazku pirzy zastosowaniu jednej ka¬ tody uzyskano calkowicie symetryczne obciazenie 45 cieplne obmurza ogniotrwalego. Duza zaleta jest równiez fakt, ze elektryczne warunki palenia sie luku pradu stalego sa o wiele spokojniejsze, a sa¬ mo palenie sie luku pradu stalego przebiega z wy¬ dzielaniem znacznie mniejszego halasu. so Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia piec lukowy z ruchoma anoda stapia¬ jaca, wprowadzona do przestrzeni roboczej pieca przez otwór w sklepieniu pieca w czasie stapiania 55 wsadu metalowego, w przekroju pionowym wzdluz linii A—A, fig. 2 — piec z fig. 1, w przekroju po¬ ziomym wzdluz linii B—B, fig. 3 — piec z fig. 1 po stopieniu wsadu metalowego w czasie (trwania prooesu w przekroju pionowym wzdluz linii A—A, 60 fig. 4 — piec lukowy z dwiema ruchomymi ano¬ dami stapiajacymi, wprowadzonymi do przestrze¬ ni roboczej pieca przez otwory znajdujace sie w scianach pieca, i czterema metalowymi anodami chlodzonymi woda, 'umieszczonymi poziomo w scia- 63 mach pieca w przekroju pionowym wzdluz linii5 86237 6 A—A, fig. 5 — piec z fig. 4 w »czasie stapiania, w widoku z góry, fig. 6 — piec w fig. 4 w czasie trwania procesu, w przekroju pianowym wzdluz linii A—A, fig. 7 — piec lukowy z trzema rucho¬ mymi anodami stapiajacymi i trzema metalowy¬ mi anodami chlodzonymi woda, w przekroju wzdluz linii A-^A, fig. 8 — piec z fig. 7 — w widoku z góry, fig. 9 — pdec w fig. 7 w czasie trwania procesu, w przekroju pionowym wzdluz linii A—A, fig. 10 — piec lukowy z trzema ruchomymi ka¬ todami weglowymi, wprowadzonymi przez skle¬ pienie pieca i trzema ruchomymi metalowymi ano¬ dami chlodzonymi woda, w czaisie trwania procer su, fig. 11 — piec z fig. 10 w widoku z góry, fig- 12 — schemat polaczen katod a anod z generato¬ rami pradu stalego. Na fig. 1 piec lukowy ma ruchoma katode we¬ glowa 3 wprowadzona do roboczej przestrzeni 7 pieca przez sklepienie 6. Ruchoma elektroda we¬ glowa 3 moze sie poruszac do góry i na dól za pomoca napedowego urzadzenia 19. Do roboczej przestrzeni pieca, przez sklepienie 6 jest równiez wprowadzona stapiajaca anoda 2, polaczona z urza¬ dzeniem 12 nadajacym jej ruch do. góry i na dól oraz dociskajacym ja do wsadu stalego 13 z sila o wielkosci stalej. W scianach 5 pieca znajduja sie anody 1 chlodzone woda, umieszczone pod pew¬ nym katem w stosunku do plaszczyzny poziomej, przy iczym ich koniec przedni znajduje sie ma po¬ ziomie ponizej progu 8 okna wsadowego i powy¬ zej trzonu 4 pieca. Zewnetrzna czesc anod 1, umie¬ szczona w scianach 5 pieca, jest chlodzona woda. Poza tym przy wejsciu anod 1 w korpus pieca sa umieszczone zbiorniki 15 z woda chlodzaca. Biegun ujemny generatora 10 pradu stalego jest polaczony z ruchoma weglowa katoda 3 za pomo¬ ca wylacznika 18, podczais gdy do bieguna dodat¬ niego generatora 10 pradu stalego sa polaczone: za pomoca wylacznika 16 — ruchoma stapiajaca anoda 2, a za pomoca wylacznika 17 — trzy me¬ talowe anody 1 chlodzone woda, przy czym sa one rozmieszczone co 120° (fig. 2). Proces wytopu przebiega w sposób nastepujacy. Piec zostaje izaladiowainy wsadem metaHiowym 13. Zamyka sie Jstyki wylaczników 16, 18, podczas gdy styki wylacznika 17 pozostaja otwarte. Stapiajaca anoda 2 przesuwa sie do dolu za pomoca napedo¬ wego urzadzenia 12 i zostaje docisnieta ze stala sila do wsadu stalego 13. Wówczas katoda weglo¬ wa 3 zostaje przesunieta do dolu, az do chwili osiagniecia wsadu 13 i zapalenia sie luku elektry¬ cznego 9. Topienie przeprowadza sie zwykle jed¬ nym ze znanych sposobów. Ruchoma katoda we¬ glowa 3 drazy wneke we wsadzie 13 i zostaje do- sunieta az do trzonu 4 pieca. W miedzyczasie pod katoda tworzy sie lustro stopionego metalu 14. W czasie topienia ilosc sitolpionego metalu 14 wzrasta, podczas gdy wsad staly 13 opada stopnio¬ wo w dól. Ruchoma anoda stapiajaca 2 podaza za ruchem wsadu stalego 13 dzieki napedowemu urzadzeniu 12 i stale utrzymuje z nim kontakt elektryczny. Poza tym, zaklada sie, ze palenie sie luku elek- •fcrycznego mie jest ciagle. Pod wplywem dzialania sil .elektromagnetycznych luk zostaje odchylany w kierunku przeciwnym do miejsca zetkniecia sie anody stapiajacej z wsadem. Jak to pokazano na fig. 1 i 2, wieksza czesc wsadu 13 jest stopiona w sasiedztwie okna wsadowego, a mniejsza jego czesc — w sasiedztwie anody stapiajacej 2. W za¬ leznosci od warunków konkretnych piec moze byc zaladowany wsadem metalowym 13 jednorazowo lub z dosadzka. Topienie odbywa sie w sposób opisany az do chwili gdy poziom stopionego 'metalu jest wyzszy od przedniej czesci stykowej anod 1. Wówczas przerywa sie doplyw pradu pomiedzy biegunem dodatnim generatora 10 pradu stalego i anoda stapiajaca 2, za pomoca urzadzenia napedowego 12 wyciaga sie anode stapiajaca 2 ponad sklepienie 6 pieca, a otwór w isklepieniu zamyka sie w dowol¬ ny sposób (fig. 3). Za pomoca styków wylacznika 17 laczy sie bie¬ gun dodatni generatora 10 pradu stalego z trzema anodami 1, które sa polaczone równolegle. Ze wzgledu na symetryczne rozmieszczenie anod 1, czynny luk 9 pali sie prostopadle do plaszczyzny kapieli 14, oo powoduje równomierny doplyw cie¬ pla do scian 5. Po zakonczeniu procesu wytopu z chwila uzy¬ skania zadanego skladu chemicznego oraz niezbed¬ nej temperatury stali 14, wylacza sie prad elek¬ tryczny i dokonuje spustu stali 14. Piec pokazany na fig. 4 jest wyposazony w diwie ruchome stapiajace anody 2, wprowadzone do ro¬ boczej przestrzeni 7 pieca przez otwory umiesz¬ czone w jego scianach na poziomie wyzszym od poziomu progu okna wsadowiegio. Stapiajace ano¬ dy 2 maja napedowe urzadzenie 12 do przesuwa¬ nia ich do wnetrza pieca i na zewnatrz, oraz do uzyskania stalego nacisku na wsad staly 13. Piec zaopatrzony jest ponadto w cztery metalowe ano¬ dy 1 chlodzone woda, umieszczone poziomo w scia¬ nach 5 pieca. Dwie stapiajace anody 2 sa umieszczone syme¬ trycznie pod katem 180° i równoczesnie pochylone (fig. 5). Anody te, umieszczone sa na poziomie powyzej progu okna wsadowego 8 {fig. 9). Anody 1 sa umieszczone symetrycznie pod katem 90°. Kazda stapiajaca anoda 2 jest polaczona do bie¬ guna dodatniego generatora 10 pradu stalego za pomoca wylacznika 16, a kazda anoda 1 za pomo¬ ca wylacznika 17. Proces wytopu przebiega w nastepujacy sposób. W czasie topienia, do generatora pradu stalego sa polaczone, ruchoma katoda weglowa 3 i dwie ru¬ chome anody stapiajace 2. W tym etapie cztery ano¬ dy procesu 1 nie sa polaczone z generatorem 10 pradu stalego. Przy koncu topienia, za pomoca wylaczników 16 rozlacza sie doplyw pradu do anod stapiajacych 2 i wycofuje sie je co najmniej na tyle, aby zostaly calkowicie schowane w scianach pieca. Nastepnie laczy sie cztery anody 1 z bie¬ gunem dodatnim generatora 10 pradu stalego za pomoca wylaczników 17 i prowadzi sie proces wy¬ tapiania. Wszyistkie anody 1 i 2 maja indywidualne wy¬ laczniki 16 i 17, co umozliwia skierowlanie luku 40 45 50 55 607 86237 8 elektrycznego 9 w pozadanym kierunku przez wla¬ czanie lub wylaczanie okreslonych anod. Kierunek ten jest przeciwny do kierunku doprowadzenia z bieguna dodatniego generatora 10 pradu stalego do wsadu stalego 13 lub do kapieli metalowej 14. Piec pokazany na fig. 7 i fig. 9 ma jedna ru¬ choma katode weglowa 3, trzy ruchome stapiajace anody 2 wyposazone w urzadzenia napedowe 12 i trzy metalowe anody 11 chlodzone woda, równiez wyposazone w napedowe urzadzenia 20. Stapiajace anody 2 i anody 11 sa wprowadzone do roboczej przestrzeni 7 pieca przez te same otwory, umie¬ szczone w scianach 5 pieca na poziomie powyzej progu 8 okna wsadowego .pieca. Na fig. 7 i 8 pokazano polaczenia stapiajacych anod 2 z biegunem dadatnim generatora pradu stalego 10 za pomoca wylacznika 16. Przy koncu procesu topienia przerywa sie do¬ plyw pradu, wycofuje elektrody stapiajace z kor¬ pusu pieca i przez te same otwory wprowadza sie za pomoca napedowych urzadzen 20 tirzy rucho¬ me metalowe anody 11 chlodzone woda do robo¬ czej przestrzeni 7 pieca, na tyle, aby ich przednie konce znajdowaly sie powyzej iprogu 8 okna wsa¬ dowego, pozostajac -równoczesnie dostatecznie za¬ nurzonymi w kapieli metalowej 14 (fig. 9). Na¬ stepnie laczy sie anody 11 z generatorem pradu stalego 10 za pomoca wylacznika 17 i kontynuuje sie proces wytopu. Na fig. 10 piec ma trzy ruchome weglowe kato¬ dy 3 Wprowadzone do przestrzeni roboczej pieca przez trzy otwory znajdujace sie w sklepieniu 6. W scianach pieca, powyzej poziomu progu 8 okna wsadowego, znajduja sie trzy otwory, przez które wsuwa sie naprzemian: ruchome stapiajace anody 2 i ruchome metalowe anody 11 chlodzone woda. Stosuje sie trzy generatory 10 pradu stalego w ten sposób, aby kazdy generator zasilal jedna weglowa katode 3 i jedna stapiajaca anode 2, az do chwili ukonczenia procesu topienia, a nastepnie w dal¬ szych etapach procesu jedna anode 11. Na fig. 11 pokazano polaczenia katod 3 i anod 11. Katoda 3 i anoda 11 zasilane tym samym ge¬ neratorem 10 pradu stalego', sa umieszczone na¬ przeciw siebie. W ten sposób luki elektryczne 9 sa odchylone w kiemnku srodka pieca, jak to po¬ kazano na fig. 10. Proces topienia prowadzi sie w ten sam sposób, jak to omówiono dla pieca z fig. 7. Na fig. 12 pokazano schemat polaczen katod i anod. Piec zawiera trzy iruchome weglowe elek¬ trody 3, trzy stapiajace anody 2 i trzy anody 1,11. Na .rysunku anody 1, 2 i 11 sa przedstawione jako jedna pozycja, poniewaz te trzy rodzaje anod nie sa uzywane równoczesnie. Jak widac na fig. 12 kazdy biegun ujemny gene¬ ratora 10 pradu stalego moze byc polaczony z loaz- da katoda oddzielnie, lub z kilkoma na raz. Po¬ wyzsze odnosi sie rówiez do dodatnich biegunów generatorów 10 pradu stalego i anod 1, 2 i 11. Jak widac na schemacie, istnieje kilka mozli¬ wosci skierowania jednego lub kilku luków elek¬ trycznych 9 w pozadanym kierunku. W przypad¬ ku zwyklych generatorów pradu stalego, posiada¬ jacych charakterystyke opadajaca, polaczenie kil¬ ku katod do jednego generatora pradu stalego nie jest korzystne, poniewaz taki generator pradu sta¬ lego moze utrzymac palenie sie tylko jednego lu¬ ku elektrycznego. Powyzsze nie odnosi sie do anod, tak ze wszelkie kombinacje ich schematu polacze¬ niowego sa dopuszczalne. W przypadku niektórych typów generatorów pra¬ du stalego {av tych z charakterystyka stala) moz¬ na polaczyc biegun ujemny generatora pradu sta¬ lego z jedna, dwiema lub kilku katodami. W celu stopienia wsadu metalowego zamyka sie styki wy¬ laczników 18a, 18e, 18i oraz wylaczniki 16a, 16b' 16i. Luki elektryczne 3a, 3b i 3c sa skierowane pionowo. Po stopieniu wsadu w srodku pieca ot¬ wiera sie styki wylaczników 16a, 16c, 16f, 16g i 16h, przez co skierowuje sie luki elektryczne w kierunku scianek pieca i przyspiesza sie topienie w tych strefach. Przy koncu otwiera sie styki wylaczników 16b, 16d i 16g, wyciaga sie stapiajace anody 2a, 2b i 2c z pieca, a na ich miejsce zanurza sie w kapieli anody lla, llb, lic. Zamyka sie styki wylaczników 17a, 17c i 17i skrecajac luki w kierunku srodka pieca. W ten sposób mozna ochronic ogniotrwale obmurze pieca przed nadmiernym wypalaniem. PL