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Lichtbogenofen mit von der Bewegungsvorrichtung für die Elektrode unabhängig bewegbarem
Kühlmantel.
Bei Lichtbogenöfen müssen die Elektroden während des Betriebes gekühlt werden. Es sind daher verschiedene Konstruktionen bekanntgeworden, die die Aufgabe der Kühlung lösen sollen. Darunter befinden sich z. B. betriebsmässig auf dem Deckel ruhende Kühlvorrichtungen, teleskopartig ausziehbare Kühlvorrichtungen, die mit der Elektrodenfassung fest verbunden sind, und unabhängig von den Elektroden aufgehängte Kühleinrichtungen, die in Betriebspausen verstellt werden können.
Alle diese Konstruktionen weisen technisch erhebliche Nachteile auf. Die auf dem Deckel ruhenden Kühlvorrichtungen sind bei der Deckelauswechslung unbequem und belasten das Deckelgewölbe in nachteiliger, bisweilen sogar gefährlicher Weise. Die teleskopartig ausziehbaren Kühlhüllen umgeben einen grossen Teil der Elektrode, die damit der Kontrolle bezüglich Bruchgefahr entzogen ist. Auch muss bei ihnen die Kühleinrichtung der Elektrodenbewegung immer folgen, was einen überflüssigen Kraftverbrauch bedingt. Die von den Elektroden unabhängig aufgehängten Kühleinrichtungen sind nur in Betriebspausen von einer mehrköpfigen Bedienungsmannschaft verstellbar und entbehren der automatischen Kopplungsmöglichkeit mit dem Bewegungsmechanismus der Elektroden.
In fortschrittlicher Weise werden sämtliche erwähnten Nachteile erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass man einen von der Bewegungsvorrichtung für die Elektroden unabhängig bewegbaren Kühlmantel in zwei konzentrische, bewegbare und ineinander verschiebbare Kühlhüllen unterteilt. Diese zweckmässig an einem über Rollen geführten Seil-oder Kettenzug aufgehängten Kühlhüllen können gewünschtenfalls auch gemeinsam mit den Elektroden bewegt werden, indem eine Kopplung ihrer Bewegungsvorrichtung mit derjenigen der Elektroden vorgesehen ist. Diese Kopplung wird automatisch wirksam, wenn eine Grenzhöhe der Elektrodenstellung überschritten wird, u. zw. zieht sich in diesem Falle die innere Kühlhülle mit der Elektrode aus der äusseren heraus.
Die beiden Kühlhüllen können untereinander ebenfalls gekoppelt werden, so dass vor dem Gesamtaustritt der inneren aus der äusseren diese angehoben wird, was z. B. durch Anordnung von ringförmigen Nasen am äusseren unteren Umfang der inneren sowie am inneren oberen Umfang der äusseren Kühlhülle zu erzielen ist.
Bei einem solchen Lichtbogenofen werden sämtliche bisher im Rahmen einer Einzelkonstruktion vorhandene Nachteile vermieden, deren Beseitigung durch eine einzige einfache Konstruktion bisher unmöglich erschien. Der erfindungsgemässe zweiteilige Kühlmantel liegt nicht störend auf dem Deckel auf, braucht nicht überflüssigerweise stets mit der Elektrode bewegt zu werden und vermeidet die Kompliziertheit der teleskopartigen Kühleinrichtungen. Er lässt auch die wichtigsten Teile der Elektrode für die Beobachtung frei und ist durch nur einen Bedienungsmann auch während des Betriebes beliebig verstellbar. Dazu besitzt er noch den Vorzug der schonenderen Behandlung des Elektrodenmateriales und der Einfachheit der Gestaltung.
Eine derartige Ausgestaltung ist in der Zeichnung im Aufriss (Fig. l) und Grundriss (Fig. 2) sowie im Teilaufrissschnitt (Fig. 3) beispielsweise dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind die Lichtbogenelektroden, von denen auf der Zeichnung nur eine Elektrode 1 dargestellt ist, in an sich bekannter Weise in waagreehten Trägern 2 befestigt, die längs senkrechter Schienen 3 durch eine nicht gezeichnete Verstelleinrichtung verschiebbar angeordnet sind. Für die Elektrode 1 ist ein unterteilter Kühlmantel 4 vorgesehen. Sein innerer Teil ist gemäss der Erfindung an einem Seil oder an einer Kette 5 aufgehängt,
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die über eine Anzahl von Rollen 6,7 geführt ist.
Die Rollen 6 sind an dem waagrechten Elektrodenträger 2 frei drehbar montiert, während die Rollen 7 an den senkrechten Führungsschienen 3 für den
Träger 2 frei drehbar befestigt sind. Der Seil-oder Kettenzug 5, 6, 7 kann mittels einer Handkurbel 8 betätigt werden, wenn man den Kühlmantel 4 anzuheben oder zu senken wünscht. Beachtlich ist nun, dass der Kühlmantel 4 bei einer Verstellung des Elektrodenträgers 2 längs der Führungsschiene 3 unverändert seine Lage beibehält. Es verändert sich dabei lediglich der Abstand zwischen dem Kühlmantel und der unmittelbar an der Elektrodenfassung montierten Rolle 6.
Trotzdem kommt keine Lageänderung des Kühlmantels 4 bei einer Änderung der Stellung des Elektrodenträgers zustande, weil sich der Abstand der andern Rolle 6 von der senkrecht darüber angeordneten Rolle 7 um den gleichen Betrag, aber mit entgegengesetztem Vorzeichen, verändert. Will man den Kühlmantel verstellen, so kann man dies ohne Rücksicht darauf, ob der Elektrodenträger 2 gleichzeitig durch seine Verstellvorrichtung gehoben oder gesenkt wird, vollständig unabhängig davon in jedem Augenblick ausführen.
Abgesehen von dieser unabhängigen Verstellung des gesamten Kühlmantels ist durch die Stange 10 mit der Verzahnung 11 und durch das Zahnrad 12 die automatische Kopplung der inneren Kühlhülle 4a mit der Elektrode 1 möglich. Ist der Eingriffszeitpunkt zwischen Zahnstange und Zahnrad erreicht, was bei verhältnismässig hohem Elektrodenstand eintritt, dann bewegt sich bei weiterer Elektrodenhebung der innere Kühlzylinder 4a mit nach oben. Sollte in gewissen Fällen aus besonderen Gründen der Elektrodenhub noch grösser sein, so kommen bei herausgezogenem Innenzylinder 4a die Nasen 13 miteinander zum Eingriff, wodurch auch der äussere Kühlzylinder 4b von seiner Unterlage, meist einer besonderen Traverse 14, abgehoben wird.
Im allgemeinen wird aber der Elektrodenhub bei ausgezogenem inneren Kühlzylinder 4a beendet sein ; bei Auswechslung des Gewölbes kann man auch den äusseren Kühlzylinder 4b mittels der Handkurbel 8 anheben.
Durch die Unterteilung des'Kühlmantels wird in vorteilhafter Weise eine Berührung der stark erhitzten gelb-bis weissglühenden Elektrodenteile mit dem Luftsauerstoff verhindert und so eine erhebliche Materialersparnis durch Vermeidung übermässigen Abbrandes der Elektrode erzielt.
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