Halte- und Senkeinrichtung für eine Elektrode in elektrischen Schmelzöfen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halte- und Senkeinrichtung für eine Elektrode in elektri schen Schmelzöfen, welche Einrichtung eine Fassung, die die Stromzuführung und normalerweise die Auf hängung besorgt und einen Stellring, der oberhalb der Fassung angebracht ist und mit dieser oder mit ihr verbundenen Teilen verbunden ist, aufweist.
Bei bekannten Einrichtungen dieser Art wird die Elektrode beim Senken durch den Stellring begleitet, welcher ihre Bewegung gegen das Bad durch An schlag gegen die Fassung oder damit verbundenen Teilen begrenzt. Nach dem Senken, wenn Fassung die Aufhängung wieder übernommen hat, wird der Ring mittels Federn in die Ausgangsstellung zurück gebracht, nachdem sein Druck gegen die Elektrode ausreichend reduziert worden ist.
Diese bekannte ferngesteuerte Halte- und Senk einrichtung wird jetzt in vielen Lichtbogenöfen (Elek- trostahlöfen) angewandt. Bei kontinuierlich arbeiten den Schmelzöfen für Karbid, Ferrolegierungen und dergleichen ist sie in der Regel so ausgebildet, dass sich der Stellring über dem Aufhängungsmantel be findet, wo er gegen Strahlungswärme vom Ofen gut geschützt ist.
Während die meisten grösseren Schmelz öfen mit Söderberg-Elektroden bisher für die Kon trolle der Senkung mit Wisdoms Bremsband versehen waren (norwegisches Patent Nr. 49139), wurde fest gestellt, dass es von Vorteil ist, wenn erfindungs gemäss der Stellring mit einer Kammer mit minde stens einer aus Gummi oder gummiähnlichem Mate rial bestehenden Wand ausgerüstet ist und wenn Mit tel angeordnet sind, um die genannte Kammerwand mittels eines Druckmediums gegen die Elektrode zu pressen. Dabei kann die genannte Kammerwand als Membran ausgebildet sein, wie beispielsweise im Patent Nr. 326753 gezeigt ist.
Bei Anwendung des Stellringes oberhalb des Aufhängungsmantels ist es nicht notwendig, die Gummikammern in wasserge kühlten Schutzplatten einzuschliessen und die Kon struktion kann sehr einfach ausgeführt werden.
Verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes werden anhand der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch eine Einrich tung.
Fig.2 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Einrichtung mit einer Anordnung zum Bewegen der Elektrode.
Fig. 4 zeigt eine Einrichtung, welche es erlaubt, die Elektrode unabhängig von der Fassung zu senken. Der Erfindungsgegenstand wird vorerst unter Be zugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben.
Um die Elektrode 1 ist eine Fassung 2 angeord net, welche, in an sich bekannter Weise Backen auf weist, die mittels Federdruck oder druckmittelbeein- flusste Gummikissen oder Gummimembrane gegen die Elektrode 1 gepresst werden und dadurch die Elektrode festhalten. Der Strom wird der Fassung 2 durch flexible, nicht gezeigte Kabel zugeführt und über die Backen auf die Elektrode 1 übertragen. Die Fassung 2 ist mittels Stangen oder Ketten 3a an einem Mantel 3 aufgehängt, der mit einem Auf hängungsrahmen 4 fest verbunden ist. Der Rahmen 4 ist mit einer Hubvorrichtung oder Winde verbunden, mittels welcher er zusammen mit der Elektrode 1 je nach den erforderlichen Betriebsverhältnissen ge hoben oder gesenkt werden kann.
Die Elektrode 1 muss ferner entsprechend dem Abbrennen ihres unter sten Teils relativ zur Fassung 2 und dem Rahmen 4 gesenkt werden können. Hierzu ist ein Stellring 5 vorhanden, der einen äussern Ring 6 aufweist, wel cher aus einem Stück besteht, oder mit Rücksicht auf die Montage in zwei oder mehrere Teile geteilt sein kann. Innerhalb des Ringes 6 sind Gummikam mern 7 angeordnet, in welche von einer gemeinsamen ringförmigen Zufuhrleitung, die den Ring umgibt, ein Druckmedium zugeführt wird. Diese Leitung ist in der Figur nicht gezeigt. Die Gummikammern 7 wir ken auf Klemmplatten 8, die dadurch gegen die Elektrode gedrückt werden. Federn 9 sind zwischen dem Stellring 5 und dem Rahmen 4 vorhanden.
Zum Senken der Elektrode 1 werden die Backen der Fas sung 2 entlastet, so dass die Elektrode 1 durch ihr Eigengewicht sich relativ zur Fassung 2 abwärts ver schieben kann. Der Stellring 5 ist mittels der an die Elektrode 1 angedrückten Klemmplatten 8 fest mit dieser verbunden und senkt sich mit der Elektrode 1, wobei die Federn 9 zusammengedrückt werden und das Herablassen auf 5-20 cm begrenzen. Darauf werden die Backen der Fassung 2 wieder an die Elektrode 1 angedrückt und die Fassung 2 über nimmt wieder das Halten der Elektrode 1. Werden nun die Klemmplatten 8 des Stellringes 5 entlastet, so bringen die Federn 9 den Stellring 5 in seine Ausgangsstellung zurück.
In offenen Schmelzöfen, z. B. für hochprozentiges FeSi, riskiert man nach einiger Betriebszeit, dass der Kontakt zwischen den Backen der Fassung 2 und der Elektrode 1 wegen eines Belages an der Kontakt fläche der Backen schlecht wird. Dies bewirkt Bil dung von Lichtbögen und die Backen werden zer stört und müssen ausgewechselt werden. Die Erfah rung zeigt, dass die Lebensdauer der Backen von ihrem Druck gegen den Elektrodenmantel abhängig ist, besonders vom Druck während des Herablassens der Elektrode durch die Fassung.
Normalerweise wird der Druck während des Herablassens reduziert, und als eine Folge davon wird sich isolierender Staub an der Innenseite der Backen festbrennen. Man hat nun eine einfache Halte- und Senkeinrichtung entwickelt, die das Senken der Elektrode 1 unter vollem Druck der Backen der Fassung gestattet. Da durch werden die Kontaktflächen sauber geputzt, und man vermeidet den Belag an der Innenseite der Backen.
Diese Anordnung ist in Fig. 3 gezeigt. 1 ist wie der die Elektrode, 2 die Fassung und 3 der Auf hängungsmantel, der mit dem Aufhängungsrahmen 4 verbunden ist, der mit dem Elektrodenaufzug in Ver bindung steht. Mit dem Rahmen 4 sind die Zylin der 11 der Schubanordnungen 10 verbunden. In den Zylindern 11 laufen Kolben 12, deren Kolbenstangen mit einem Rahmen 5a fest verbunden sind, an wel chem der Stellring 5 befestigt ist, der Gummikissen 7 und Klemmplatten 8 aufweist. Zwischen dem Stell ring 5 und dem Rahmen 4 sind Federn 9 vorhanden. An die Zylinder 11 sind Leitungen 13, 14 ange schlossen, durch welche ein Druckmedium (Wasser, Öl oder Luft) dem Zylinder 11 zugeführt werden kann.
Zum Senken der Elektrode 1 sind die Leitungen 13 für das Druckmedium geöffnet. Der Kolben 12 im Zylinder<B>11</B> wird nach unten gedrückt und der Ring 5 und die Elektrode 1 werden heruntergezogen, bis die Federn 9 zusammengedrückt sind. Bei An wendung von einfachwirkenden Kolben bringen die Federn 9 den Ring 5 nach Entlastung der Klemm platten 8 in seine Ausgangsstellung zurück. Bei dop pelwirkenden Kolben 12 wird der Ring 5 dadurch aufwärts gedrückt, dass Druckmedium durch die Lei tungen 14 zugeführt wird, wobei die Elektrode 1 zufolge der Fassung 2 sowie ihres Gewichtes in Ruhe bleibt. Die Elektrode 1 wird hier somit zu sätzlich zu ihrem Gewicht mittels einer äussern Kraft durch die Fassung 2 gezogen, welche hierbei mit festgeklemmten Backen arbeitet.
Es kann in einzelnen Fällen vorteilhaft sein, die Elektrode ohne Mithilfe der Fassung 2 senken zu können, z. B. während einer Reparation derselben. Man kann dann zwei Stellringe anstatt eines benut zen. Diese Anordnung ist in Fig. 4 veranschaulicht. Der Extrastellring 15 ist unmittelbar über dem Auf hängungsrahmen 4 angebracht, so dass die Federn 9 auf diesem Ring 15 ruhen; die Zylinder 11 der Schubanordnungen 10 sind wie zuvor mit dem Auf hängungsrahmen 4 fest verbunden. Dieser Extraring 15 übt nur dann einen Druck gegen die Elektrode 1 aus, wenn der oberste Ring 5 nach beendigter Sen kung der Elektrode 1 entlastet wird, um in seine Ausgangsstellung zurückgebracht zu werden. Der Extraring 15 übernimmt dann das Tragen der Elek trode während der oberste Ring 5 entlastet wird.
Er kann auch unter konstantem Druck stehen als eine Extrasicherung während des Herablassens.
Wenn bei den Ausführungsformen nach Fig.3 und 4 beim Herablassen der Elektrode 1 der Druck der Fassung 2 gegen" die Elektrode 1 vermindert wird, können die Schubanordnungen als Bremsen benutzt werden, indem das auf die Unterseite der Kolben 12 wirkende Druckmittel allmählich abge lassen wird.
Holding and lowering device for an electrode in electric smelting furnaces The present invention relates to a holding and lowering device for an electrode in electric smelting furnaces, which device has a socket that provides the power supply and normally the suspension and an adjusting ring that is attached above the socket is and is connected to this or parts connected to it.
In known devices of this type, the electrode is accompanied when lowering by the collar, which limits its movement against the bath by impact against the socket or parts associated therewith. After lowering, when the socket has taken over the suspension again, the ring is brought back to its original position by means of springs after its pressure against the electrode has been sufficiently reduced.
This well-known remote-controlled holding and lowering device is now used in many electric arc furnaces (electric steel furnaces). In the case of continuous melting furnaces for carbide, ferro-alloys and the like, it is usually designed in such a way that the adjusting ring is located above the suspension shell, where it is well protected against radiant heat from the furnace.
While most of the larger melting furnaces with Söderberg electrodes were previously equipped with Wisdom's brake band to control the lowering (Norwegian patent no. 49139), it was found that it is advantageous if, according to the invention, the adjusting ring with a chamber with a minimum at least one wall made of rubber or rubber-like mate rial is equipped and if with tel are arranged to press said chamber wall by means of a pressure medium against the electrode. The said chamber wall can be designed as a membrane, as shown in patent no. 326753, for example.
When using the adjusting ring above the suspension jacket, it is not necessary to include the rubber chambers in water-cooled protective plates and the construction can be carried out very easily.
Various embodiments of the subject invention are described with reference to the drawing.
Fig. 1 is a vertical section through a device Einrich.
FIG. 2 is a horizontal section along the line II-II of FIG.
Fig. 3 shows a device with an arrangement for moving the electrode.
FIG. 4 shows a device which allows the electrode to be lowered independently of the socket. The subject matter of the invention will first be described with reference to FIGS. 1 and 2.
Around the electrode 1 there is a socket 2 which, in a manner known per se, has jaws that are pressed against the electrode 1 by means of spring pressure or pressure medium-influenced rubber cushions or rubber membranes and thereby hold the electrode in place. The current is fed to the socket 2 through flexible cables (not shown) and transmitted to the electrode 1 via the jaws. The socket 2 is suspended by means of rods or chains 3 a on a jacket 3 which is firmly connected to a suspension frame 4 on. The frame 4 is connected to a lifting device or winch, by means of which it can be raised or lowered together with the electrode 1 depending on the required operating conditions.
The electrode 1 must also be able to be lowered relative to the socket 2 and the frame 4 in accordance with the burning of its lowest part. For this purpose, an adjusting ring 5 is provided, which has an outer ring 6, which consists of one piece, or can be divided into two or more parts with regard to assembly. Within the ring 6 Gummikam mern 7 are arranged, in which a pressure medium is supplied from a common annular supply line which surrounds the ring. This line is not shown in the figure. The rubber chambers 7 we ken on clamping plates 8, which are thereby pressed against the electrode. Springs 9 are provided between the adjusting ring 5 and the frame 4.
To lower the electrode 1, the jaws of the Fas solution 2 are relieved, so that the electrode 1 can move relative to the socket 2 downwards ver by its own weight. The adjusting ring 5 is firmly connected to the electrode 1 by means of the clamping plates 8 pressed against the latter and descends with the electrode 1, the springs 9 being compressed and limiting the lowering to 5-20 cm. The jaws of the holder 2 are then pressed against the electrode 1 again and the holder 2 takes over the holding of the electrode 1. If the clamping plates 8 of the adjusting ring 5 are now relieved, the springs 9 bring the adjusting ring 5 back into its original position.
In open melting furnaces, e.g. B. for high-percentage FeSi, there is a risk after some operating time that the contact between the jaws of the socket 2 and the electrode 1 is bad because of a deposit on the contact surface of the jaws. This causes arcs to form and the jaws are destroyed and must be replaced. Experience shows that the service life of the jaws depends on their pressure against the electrode jacket, especially on the pressure when the electrode is lowered through the holder.
Normally the pressure will be reduced during lowering and, as a result, insulating dust will stick to the inside of the jaws. A simple holding and lowering device has now been developed which allows the electrode 1 to be lowered under full pressure of the jaws of the holder. This cleans the contact surfaces and avoids the formation of a deposit on the inside of the jaws.
This arrangement is shown in FIG. 1 is like the electrode, 2 the socket and 3 on the suspension jacket, which is connected to the suspension frame 4, which is connected to the electrode elevator in Ver. With the frame 4, the cylinder 11 of the thrust assemblies 10 are connected. In the cylinders 11 pistons 12 run, the piston rods of which are firmly connected to a frame 5a, on wel chem the collar 5 is attached, the rubber pad 7 and 8 has clamping plates. Between the adjusting ring 5 and the frame 4 springs 9 are present. Lines 13, 14 are connected to the cylinder 11, through which a pressure medium (water, oil or air) can be fed to the cylinder 11.
To lower the electrode 1, the lines 13 for the pressure medium are open. The piston 12 in the cylinder 11 is pressed down and the ring 5 and the electrode 1 are pulled down until the springs 9 are compressed. When using single-acting pistons, the springs 9 bring the ring 5 back to its original position after relieving the clamping plates 8. In the case of double-acting pistons 12, the ring 5 is pressed upwards in that pressure medium is supplied through the lines 14, the electrode 1 remaining at rest due to the socket 2 and its weight. In addition to its weight, the electrode 1 is thus pulled through the holder 2 by means of an external force, which in this case works with clamped jaws.
In individual cases, it may be advantageous to be able to lower the electrode without using the socket 2, e.g. B. during a repair of the same. You can then use two adjusting rings instead of one. This arrangement is illustrated in FIG. The extra collar 15 is attached immediately above the suspension frame 4, so that the springs 9 rest on this ring 15; the cylinder 11 of the thrust assemblies 10 are firmly connected to the suspension frame 4 as before. This extra ring 15 only exerts a pressure against the electrode 1 when the uppermost ring 5 is relieved after the end of Sen kung the electrode 1 to be returned to its original position. The extra ring 15 then takes over the wearing of the electrode while the top ring 5 is relieved.
It can also be under constant pressure as an extra safeguard during lowering.
If in the embodiments according to FIGS. 3 and 4 when lowering the electrode 1, the pressure of the socket 2 is reduced against "the electrode 1, the thrust assemblies can be used as brakes by gradually allowing the pressure medium acting on the underside of the piston 12 to be abge .