直流电弧炉底电极结构及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106091671A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610545796.8C21C5/52(2006.01)(22)申请日2016.07.12(71)申请人上海彭浦特种耐火材料厂有限公司地址200072上海市闸北区晋城路427号201室申请人上海柯瑞冶金炉料有限公司山东柯信新材料有限公司(72)发明人田守信蓝振华柯美亚赵玲娣王礼玮(74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司31002代理人王洁郑暄(51)Int.Cl.F27B3/20(2006.01)F27D11/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称直流电弧炉底电极结构及其应用(57)摘要本发明涉及一种直流电弧炉底电极结构，其中所述的底电极结构为复合底阳极结构，所述的底电极结构包括数个竖直间隔安装于炉底的金属导电元件，所述的金属导电元件之间的间隔由耐火材料填充，在所述的间隔的下部由不导电耐火材料填充，在所述的间隔的上部由第一导电耐火材料填充，在所述的金属导电元件顶部铺置一层第二导电耐火材料，第二导电耐火材料作为热修补之用。本发明还涉及该直流电弧炉底电极结构的应用。本发明通过采用导电耐火材料，把金属型底阳极变成了金属和导电耐火材料组合起来的复合底阳极，把不可修补的金属底阳极变成了可以进行冷态修补和热态修补的底阳极，从而大大提高了底阳极的使用寿命，提高了这种电炉炼钢的作业率，降低了炼钢成本和提高了设备的利用率。CN106091671ACN106091671A权利要求书1/1页1.一种直流电弧炉底电极结构，其特征在于，所述的底电极结构为复合底阳极结构，所述的底电极结构包括数个竖直间隔安装于炉底的金属导电元件，所述的金属导电元件之间的间隔由耐火材料填充，在所述的间隔的下部由不导电耐火材料填充，在所述的间隔的上部由第一导电耐火材料填充，在所述的金属导电元件顶部铺置一层第二导电耐火材料。2.根据权利要求1所述的直流电弧炉底电极结构，其特征在于，所述的金属导电元件为钢片或钢针或者二者复合。3.根据权利要求1所述的直流电弧炉底电极结构，其特征在于，所述的金属导电元件的高度大于所述的炉底厚度的2/3。4.根据权利要求1所述的直流电弧炉底电极结构，其特征在于，所述的由不导电耐火材料填充的间隔的高度小于或等于所述的炉底厚度的1/2。5.根据权利要求1所述的直流电弧炉底电极结构，其特征在于，所述的不导电耐火材料为干式碱性耐火捣打料。6.根据权利要求1所述的直流电弧炉底电极结构，其特征在于，所述的第一导电耐火材料为镁碳质捣打料。7.根据权利要求1所述的直流电弧炉底电极结构，其特征在于，所述的第二导电耐火材料为镁碳质捣打料和热修补料，且优先选用的是导电的镁碳质热修补料。8.根据权利要求1所述的直流电弧炉底电极结构，其特征在于，所述的第一导电耐火材料与金属导电元件之间的接触面积(m2)≥0.054×供电流强度(KA)。9.根据权利要求6或7任一项中所述的直流电弧炉底电极结构，其特征在于，所述的镁碳质捣打料碳化后的性能参数包括：电阻率≤3×10-4Ω·m，体积密度≥2.8g/cm3，耐压强度≥20MPa，MgO+C≥85％。10.根据权利要求7所述的直流电弧炉底电极结构，其特征在于，所述的镁碳质热修补料碳化后的性能参数包括：电阻率≤3×10-3Ω·m，体积密度≥2.2g/cm3，耐压强度≥12MPa，MgO+C≥85％。11.一种权利要求1至10中任一项所述的直流电弧炉底电极结构的应用，其特征在于，所述的底电极结构用于炼钢。2CN106091671A说明书1/5页直流电弧炉底电极结构及其应用技术领域[0001]本发明涉及一种直流电弧炉技术领域，尤其涉及直流电弧炉底阳极，具体是指一种直流电弧炉底电极结构及其应用。背景技术[0002]到目前为止，直流电弧炉有四种类型：[0003](1)ABB型：整个炉底用导电镁碳材料砌筑。这种结构有如下不良结果：a)它的理想状态是电流在炉底均匀分布，实际上这是很难做到的。在施工和使用过程中，特别是通过热补后，炉底很难做到厚度均等和致密度一致。再加上电流有走低电阻通道的特性，因此，造成电炉底电流密度分布不均匀。在炉底中心(石墨阴极正下方)及电阻小的地方，发热量(发热量Q＝V2/R)就大，电流密度就大造成局部过热，导致了MgO+C＝Mg(g)+CO(g)的高温氧化还原反应，局部侵蚀过快；b)熔池四周脚下温度降低，形成了所谓的冷点，这为实践所证实；c)整个炉底用导电耐火材料砌筑，导热快，炉底温度高，特别是中心部位易过热。该炉的优点是可以冷态和热态修补，是底电极的使用寿命很长。[0004](2)Clecim类型：炉底的中心有1～4根导电金属棒，钢棒外