DE2135945C3 - Elektrodenabdichtung an einem Lichtbogenofen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Eiektrodenabdichtung an einem Lichtbogenofen mit mindestens zwei übereinander angeordneten Reihen von radial verschieblichen, an die Elektrode angedrückten Dichtungssegmenten, wobei die Dichtungssegmente der oberen Reihe über den Zwischenräumen zwischen den Dichtungssegmenten der unteren Reihe gelegen sind.

Eine solche Elektrodenabdichtung ist aus der österreichischen Patentschrift 1 11 546 bekannt.

Die Abdichtungswirkung dieser bekannten Einrichtung ist jedoch deshalb nicht ausreichend, weil sie lediglich als eine Labyrinthdichtung wirkt. Die beiden übereinanderliegenden Dichtungssegmentreihen haben nämlich einen gewissen Abstand voneinander, und die Dichtungswirkung wird im wesentlichen dadurch erzielt, daß die Teilfugen gegeneinander versetzt sind. Der Abstand der Segmente an den Teilfugen muß umso größer werden, je mehr der Durchmesser der Elektrode vom Solldurchmesser nach oben abweicht.

Die bekannte Ausbildung besitzt dabei jeweils zwei sich über den halben Umfang erstreckende Ringe, deren Stoßfugen um 90° zueinander versetzt sind. Bei einer solchen Ausbildung kommt als Nachteil hinzu, duB auch eine geringe Abweichung des Elektrodenquerschnitts von der genauen Kreisform nicht mehr ausgeglichen werden kann und ein Spalt zwischen Elektrode und Abdichtungssegment auftreten kann.

Ähnliches gilt für die aus der französischen Patentschrift 6 45 756 bekannte Ausbildung einer Elektrodenabdichtung, bei der eine Vielzahl von gleichmäßig über den Umfang verteilten Abdichtungselementen, die zum Teil wie ein Backsteinverband ineinandergreifen, an die Elektrode angedrückt wird. Auch hier entsteht eine Labyrinthdichtungswirkung, die jedoch nach außen umso größere Nebenwege offenläßt, je weiter die Segmente bei größeren Elektrodendurchmessern auseinandergedrückt werden.

Sich teilweise überlappende Abdichtungselemente einer Elektrodenabdichtung sind noch aus der deutschen Patentschrift 3 31 249 bekannt. Es handelt sich hierbei jedoch um um eine vertikale Achse schwenkbare Elemente mit entsprechend dem Elektrodendurchmesser gebogener Form, die nur jeweils teilweise mit

dem Nachbarelement überlappen, so daß wiederum die Abdichtungswirkung nur so gut wie die eines einzelnen Elements ist. Außerdem können Ansammlungen von Staub zwischen den Elementen die Betriebssicherheit der Einrichtung in Frage stellen.

ίο Ferner sind zahlreiche Vorschläge für Elektrodenabdichtungen nach dem Prinzip der Stopfbuchse bekanntgeworden, die eine nahezu vollkommene Abdichtung ermöglichen. Diese Dichtungen sind jedoch aufwendig, unterliegen einem starken Verschleiß und behindern

außerdem die im Betrieb erforderlichen Bewegungen

der Elektrode.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrodenabdichtung an einem Lichtbogenofen zu schaffen, bei der die Abdichtungswirkung jo verbessert ist und die Zuverlässigkeit der Abdichtung auch bei Abweichungen des Elektrodenquerschnitts von der Sollform weitgehend sichergestellt ist. Die Abdichtung soll dabei von einfachem Aufbau und leicht zu betätigen und zu warten sein und soll die auftretenden Wärmebelastungen einwandfrei überstehen können.

Ausgehend von einer Elektrodenabdichtung der eingangs beschriebenen Art wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die seitlichen Ränder jedes Segments der unteren Reihe paral-IeI zu dessen Verschieberichtung verlaufen, daß in den Zwischenräumen zwischen diesen Segmenten Platten eingelegt sind, welche der Form dieser Zwischenräume entsprechen, und daß die Segmente der oberen Reihe unmittelbar auf den unteren Segmenten und den Platten aufliegen. Die Parallelität der Seitenränder der unteren Segmente bewirkt, daß ihr Abstand von den Platten vom Elektrodendurchmesser vollständig unabhängig ist und daher einei.cas ohne Gefahr des Festklemmens sehr klein bemessen werden kann, andererseits auch bei größeren Elektrodendurchmessern keinen vergrößerten Nebenweg bildet.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform dieser Erfindung sind die Platten mittels eines Ringes fest miteinander verbunden, und die Einheit aus Ring und Platten liegt frei auf einem die öffnung des Ofengewölbes umgebenden wassergekühlten Kasten auf.

Die erfindungsgemäße Ausbildung dichtet die Spalte zwischen Elektrode und Gewölbe wirksam ab, vermindert die Wärmeverluste auf ein zulässiges Niveau und sorgt für reinere Luft in der Werkhalle.

Bei einfacher Konstruktion und geringen Abmessungen werden hohe Betriebssicherheit und leichte Bedienung bei weitgehender Unempfindlichkeit gegen Wärmebelastungen erreicht.

Die vorgeschlagene Elektrodenabdichtung ist am besten für Lichtbogenstahlschmelzöfen geeigent, insbesondere wenn letztere mit Anlagen zum Entfernen der Ofengase direkt aus dem Ofenraum ausgerüstet sind. Außerdem kann die Abdichtung auch bei elektrothermischen Anlagen verwendet werden, welche verstellbare Elektroden besitzen, die durch das Gewölbe geführt sind und bei denen keine vollkommene A.bdichtung des Spalts zwischen Elektrode und Gewölbe erforderlich ist.

65 Nachstehend wird die Erfindung durch Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße

Elektrodenabdichtung und

F i g. 2 die Draufsicht auf die Abdichtung gemäß Fig. 1, wobei der Lastring und die obere Reihe der Segmente nur teilweise abgebildet sind.

Die Elektrodenabdichtung besteht aus einem wassergekühlten Kasten I, der auf das Ofengewölbe L der Zone der öffnung für die Elektrode aufgesetzt ist, sowie aus beweglichen Dichtungssegmenten 2 und 3, die in einer oberen bzw. unteren Reihe angeordnet sind und an die Elektrode durch eine Vorrichtung angepreßt werden, welche Druckstäbe 4 und einen mechanisch damit verbundenen Lastring 5 enthält. Die Dichtungssegmente 2 und 3 der oberen bzw. unteren Reihe sind mit Hilfe von Zapfen 6 über die Druckstäbe 4 am Lastring 5 angelenkt. Die Zapfen 6 sind in Fortsätzen 7 des Lastrings 5 und in Fortsätzen 8 der Dicht~ngssegmente 2 und 3 eingesetzt. Die Fortsätze 8 dienen gleichzeitig als Führungen für die Dichtungssegmente 2 und 3.

Die Seitenränder der Dichtungssegmente 3 der unteren Reihe verlaufen parallel zu deren Verschieberichtung, wobei diese Richtung jeweils zum Mittelpunkt der Elektrode 9 geht.

In den Zwischenräumen zwischen den Dichtungssegmenten 3 der unteren Reihe befinden sich Platten 10, deren Form der der Zwischenräume entspricht und deren Dicke gleich der Dicke der Dichtungssegmente 3 ist. Die Platten 10 sind durch einen Ring 11 fest iriteinander verbunden. Der Innendurchmesser des Rings 11 ist etwas kleiner als der Außendurchmesser der unteren Reihe der Dichtungssegmente 3, um das Anheben des Rings 11 mit den Platten 10 durch die Dichtungssegmeme i beim Aufsetzen ur.d Abnehmen derselben 711 ermöglichen.

Im Betrieb eier Anlage schützt der ringförmige wassergekühlte Kasten 1 den Auskleidungsabschnitt des Gewölbes 12 um die Elektrode 9 herum und die Konstruktionsteile der Elektrodenabdichtung gegen Wärmebelastungen. Der wassergekühlte Kasten wird zur Abdichtung gegenüber dem Gewölbe 12 auf eine feuerfeste Masse 13 aufgesetzt, die auf das Gewölbe 12 in der Zone der öffnung 14 für die Elektrode aufgebracht ist.

Als Hauptabdichtung wirken die Dichtungssegmente 2 und 3, die aus hitzefestem schwachmagnetischem Eisenwerkstoff (z. B. aus hitzefester Legierung der austenitischen Klasse) oder aus nichtmetallischem feuerfestem Werkstoff vom Typ graphithaltiger Keramik ausgeführt sind.

Um besser den Spalt zwischen der Elektrode 9 und dem wassergekühltem Kasten 1 zu überdecken, sind die Dichtungssegmente 2 und 3 in zwei Reihen angeordnet, wobei die Spalte zwischen den Dichtungssegmenten 3 der unteren Reihe von den Dichtungssegmenten 2 der oberen Reihe überdeckt werden.

Die Zwischenräume zwischen den Dichtungssegmenten 3 der unteren Reihe, die zum Verschieben derselben in der Waagerechtebene erforderlich sind, werden durch die Platten 10 überdeckt. Da die Seitenränder der Dichtungssegmente 3 parallel zu deren Verschieberichtung verlaufen, stören die Platten 10 nicht das Verschieben der Dichtungssegmente 2 und 3 unter der Einwirkung des Lastrings 5, wobei die geraden Spalte zwischen den Plaiten 10 und den Segmenten 3 minimale Größe haben. Die durch den Ring 11 fest miteinander verbundenen Platten 10 liegen gleichzeitig freibeweglich auf dem wassergekühlten Kasten 1, wodurch eine Selbsteinstellung des ganzen Abdichtungssystems in bezug auf die Elektrode 9 erreicht wird.

Beim Aufsetzen des Lastrings 5 mit den Dichtungssegmenten 2 und 3 auf den gekühlten Kasten 1 und beim Abnehmen derselben von letzterem wird der Ring 11 mit den Platten 10 durch die untere Reihe der Dichtungssegmente 3 getragen und zusammen mit diesen aufgesetzt oder abgenommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrodenabdichtung an einem Lichtbogen ofen mit mindestens zwei übereinander angeordneten Reihen von radial verschieblichen, an die: btektrode angedrückten Dichtungssegmenten, wobei die Dichtungssegmente der oberen Reihe über den Zwischenräumen zwischen den Dichtungssegmenten der unteren Reihe gelegen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Ränder jedes Segments (3) der unteren Reihe parallel zu dessen Verschieberichtung verlaufen, daß in den Zwischenräumen zwischen diesen Segmenten (3) Platten (10) eingelegt sind, welche der Form dieser Zwischenräume entsprechen, und daß die Segmente (2) der oberen Reihe unmittelbar auf den unteren Segmenten (3) und den Platten (10) aufliegen.

2. Elektrodenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (10) mittels eines Ringes (11) fest miteinander verbunden sind und daß die Einheit aus Ring (11) und Platten (10) frei auf einem die öffnung (14) des Ofengewölbes (12) umgebenden wassergekühlten Kasten (1) aufliegt.