Электроды трехфазных электропечей Советский патент 1980 года по МПК C21C5/52 

(54) ЭЛЕКТРОДЫ ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙ

Изобретение относится к черной метал лургии, в частгюсти к производству азотированных металлов и сплавов путем обработки металлических расплавов газообразным азотом в электрических печах. Известны полые электроды и варианты использования их в электротермичесигх прессах ij |и t. Однако во всех типах полых электродов полость в теле электрода располагается по центру электрода, что приводит к недостаточно эффективному использовашло полого электрода. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является полый электрод, ко торый состоит из наружного и внутреннего кожухов, расположенных концентрич но, и электродной массы. В электроде 1Ю центру имеется канал. Конструкция обеспечивает непрерывную или пульсирующую подачу газа или смеси газов че peq канал по оси электрода Гз. Однако электрическая куга в трехфазных электропечам не располагается вертика.пьно по сси электрода. Усвоегше азота металл11ческой ванной при подаче его через электрод Б значптепьной степеня завпсит от его ионизашм дуговым разрядом. Концентрическое расположение отверстия по оси электрода не обеспечивает полного н быстрого усвоения азота металлом, так как значительная часть газа оказывается вне зоны дугового разряда и не иониз1груется. Цель данного пзобретения - разработка конструкции электрода, обеспечивающей более полное и быстрое jCBoeHiie азота метйлшгческим расплавом. Указанная цель достигается тем, что в известных электродах трехфазных печей каналы для подачн газа в каясдом эпе-ктроде вьтолнены эксцентрично по отношению к центрам эле тродов, и в электроДОдержаТелях ориентт-груются в направлении миниматъиыж рассгояний по отношетл к стенкам печи, в зоны горения / электри ческих дуг. На фиг. 1 схематически показана печ с электродами вид сверху; на фиг. 2 разрез на фиг. 1. Электропечь содержит футеровку I, плавильное пространство 2, полый элект род 3 и эксцентричный канал 4 для подачи газа. Потоки газа и электрические дуги на фиг. 1 и 2 показаны стрелками. Технология изгчэтовления электродов с эксцентричными отверстиями не отличается от известной. Минимальное расст ние от оси эксцентричного канала до стешш печи достигается путем соответствующей ориентации электродов (кожухов для самоспекаюшихся электродов) в электродержателе. Подача газа (азота) непосредственно в дуто во { разряд черезэксцентричную полость , в зону горею1я дуг обеспечива повышение степени иоьшзации азота и более быстрое усвое ше его расплавом при -меньших расходах. В лабораторной дугчэвой трехфазной печи с магнезитовой футеровкой проводя опытные плавки по азотированию безутл родистого феррохрома через электроды ,с концентрическюл расположением каналов для подачи .газа по центру электрода и с эксцентричным расположением ка налюв и ориентацией их в сторону минимального расстояния к стенке печи от центра полости, в зоны горения электри ческих дуг. Прим ер 1. При азотировании 5,0 кг феррохрома мар1Ш ФХОО5 в лабораторной дуговой печи с концентричес кими электродными каналами содержани азота в металле 1,8% достигает через ЗО мии после расплавления сплава при расзоэде азота 0,67% от веса металла. П р и м е р 2. При азотировании 5,0 кг феррохрома марки ФХОО5 в той же печи с эксцентрическим расположе73нием каналов в электродах при миниз альных расстояниях от центров каналов в сторону стенок печи, т.е. с ориентацией выходных отверстий в,зону горения дуг, содержание азота 1,8% получают через 2О мин после расплавления сплава при расходе азота 0,32% от веса металла. Таким образом, из приведенных примеров следует, что электроды с эксцентричными каналами в зоне горения дуг обеспечивают усвоение азота примерно B 1,5 раза больше, чем с ко щентрическими каналами по центру электрода при снижении расхода вдуваемого азота в 2 раза. При эксцентричном вводе повышается стойкость футеровки стен и снижается расход электроэнергии на единицу азотированного сплава. Конструкция электродов может применяться как для графитированных, угольных, металлических, так и самоспекающихся электродов трехфазных электропечей, в которых производится азотирование сталей, сплавов или ферросплаВОВ. Формула изобретения Электроды трехфазных электропечей, с каналом для подвода газа, отличающиеся тем, что, с целью более полного и быстрого усвоения азота металлическим расплавом, каналы для подачи газа в каждом электроде выполнены эксцентрично по отношению к оси электродов и расположены в зоне электрических дуг.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ № 11О0837, кл. 21 С 2О/О1, 1965. 2,Патент США № 3471626, кл. 13-1, 1969. 3.Авторское свидетельство СССР Na 287О54, кл. С 21 С 5/52, 197О.