DE2308321A1

DE2308321A1 - Gasdichte abdichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2308321A1
Application number: DE19732308321
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Creusot Loire SA
Current assignee: Creusot Loire SA
Priority date: 1972-02-23
Filing date: 1973-02-20
Publication date: 1973-09-06
Also published as: AT330381B; ATA126673A; IT977713B; FR2173399A5; BE794222A; ES411264A1; GB1369772A

Description

;·»10-2Ό.192Ρ(20.1ί;3Η) 20. Februar 1973

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CREUSOT-LOIRE. Paris (Frankreich)

Gasdichte Abdichtungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine gasdichte Abdichtungsvorrichtung, die den Innenraum eines Behälters abdichten soll, durch dessen eine Wand ein beweglicher Gegenstand hindurchgeht. Sie betrifft insbesondere z. B. eine Kokille für das Niederschmelzen einer metallischen, abschmelzenden Elektrode unter einer Gasdecke von gesteuertem Zustand.

Beim Feinen von Stahl durch Niederschmelzen einer abschmelzbaren Elektrode unter elektrisch leitender Schlacke, bekannt unter dem Namen "Elektro-Schlacke-Umschmelzverfahren", benutzt man eine gekühlte Kokille, in die die Elek-

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trode eingeführt und in der sie mittels hindurchgesandten Stromes von hoher Stärke durch Berührung mit der Schlacke geschmolzen wird. Bei solcher Anordnung nimmt der dicht über der Schlacke befindliche Teil der Elektrode offenbar hohe Temperaturen an und oxydiert bei der Berührung mit der Umgebungsluft. Es ergibt sich also eine Oberflächen-Oxydation der Elektrode gerade vor ihrem Niederschmelzen unter der Schlacke.

Die Erfindung behebt diesen Nachteil, indem sie ermöglicht, den warmen Teil der Elektrode in einem chemisch trägen Gas zu halten, ohne aber übermäßig viel von diesem Gase im Betriebe zu verbrauchen.

Allgemeiner: Die Erfindung ermöglicht, in einem Behälter, bei dem durch eine seiner Wände ein beweglicher Gegenstand hindurchgeführt wird, ein Gas zu erhalten, dessen Art und Zustand nach Wunsch gesteuert werden können, ohne daß ein merklicher Teil dieses gesteuerten Gases nach außen austritt oder das Gas aus der Umgebungs-Außenluft eintritt.

Die Erfindung betrifft daher eine gasdichte Abdichtungsvorrichtung für einen Behälter, bei dem durch eine seiner Wände mindestens ein Gegenstand hindurchgeführt

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werden muß, wobei die Abdichtungsvorrichtung an denjenigen Stellen, wo dieser Gegenstand hindurchgeführt wird, den Innenraum abdichten soll. Diese Vorrichtung besteht nach der Erfindung aus

a) einem Wandteil, der die Öffnungen für den Durchgang der durch die Wand hindurchzuführenden Gegenstände aufweist und mit einer Vorrichtung für Zufuhr eines isolierenden Gases ins Innere des Behälters versehen ist,

b) einem Kasten, der auf dem genannten Wandteil ortsfest aufsitzt und ebenfalls Öffnungen für den Durchgang der hindurchzuführenden Bauteile aufweist und der mit einem verdichteten zweiten isolierenden Gas von gleicher Art wie dem erstgenannten oder von anderer Art gespeist wird und mit Öffnungen versehen ist, durch die dieses Gas in Form eines Schleiers austritt, der jeden hindurchgehenden Bauteil ohne Unterbrechung umgibt und schräg gegen diesen Bauteil und gegen das Äußere des Behälters gerichtet ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung für solche hindurchzuführenden Gegenstände, deren Querschnitt konstant ist, kann es genügen, daß der Kasten auf dem Wand-

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teil des Behälters mit nach außen gasdichter Abdichtung unbeweglich abgestützt ist.

Bei einer anderen besonderen Ausführungsform für solehe hindurchzuführende Gegenstände, deren Querschnitt unregelmäßig ist, empfiehlt sich dagegen, daß der Kasten auf dem Wandteil des Behälters mit nach außen gasdichter Abdichtung beweglich abgestützt und daß er starr mit Vorrichtungen versehen ist, die ihn elastisch an den hindurchgehenden Gegenständen führen und die symmetrisch um jeden hindurchgehenden Gegenstand angeordnet sind.

Für Gegenstände unregelmäßigen Querschnitts kann sich ferner empfehlen, daß der auf dem Wandteil mit nach außen gasdichter Abdichtung beweglich abgestützte Kasten starr mit einem zusätzlichen Kasten verbunden ist, der jeden der hindurchgehenden Gegenstände umgibt und der mit einem verdichteten Gas gespeist wird und mit Strahlrohren versehen ist, die symmetrisch um die hindurchgehenden Gegenstände verteilt sind und eine selbsttätige Einrichtung zur Zentrierung der beiden Kästen vermöge der gegen die Gegenstände gerichteten Gasstrahlen bildet.

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Bei einer Ausführungsform zur Abdichtung des Innenraumes einer Kokille für das Umschmelzen von Metall in Form schmelzbarer metallischer Elektroden, wobei die durch die Abdichtungsvorrichtung hindurchzuführenden Gegenstände diese Elektroden sind, empfiehlt sich, daß der die Durchgangsöffnungen enthaltende Bauteil einen Deckel der Kokille bildet und als ein mit Kühleinrichtungen versehener Kasten ausgebildet ist, ferner daß das ins Innere der Kokille eingeführte isolierende Gas ein inertes Gas, z. B. Stickstoff oder Argon ist, und daß das die anderen Kästen speisende Gas Druckluft ist.

Und dabei kann mit Vorteil die Erfindung so gestaltet sein, daß die Abdichtung zwischen dem Vandteil und dem auf ihm nach außen gasdicht abgestützten Kasten mittels aufblähbarer Dichtungsringe oder mittels kreisrund profilierter Dichtungsringe oder durch Lippen-Dichtungsringe bewirkt ist und daß der Raum, der sich zwischen diesen Dichtungsringen, dem Wandteil und dem Kasten befindet, mit einem isolierenden Gas unter Druck gefüllt ist, das vorteilhafterweise von gleicher Art wie das den Innenraum des Behälters bzw. der Kokille speisende Gas ist.

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Wie ersichtlich, ist derjenige Teil der Behälterwand, der die Öffnung bzw. Öffnungen für die hindurchzuführenden Gegenstände enthält, mit einer Einrichtung für die Zufuhr isolierenden Gases in den Innenraum des Behälters versehen. Dieses Gas kann besondere Eigenschaften haben, z. B. gegenüber dem hindurchzuführenden Gegenstand und dem am Behälter vorhandenen Stoff neutral sein. Wenn das Gas teuer, z. B. Argon ist, dann darf seih Verbrauch nicht zu groß sein.

Deshalb kann der auf den Behälter-Wandteil gasdicht abgestützte Kasten mit einem anderen, billigeren Gas als dem oben genannten, z. B„ mit Druckluft, gespeist werden, das bzw. die durch Austrittsöffnungen des Kastens, die schräg zum Gegenstand und zum Äußeren des Behälters gerichtet sind, geblasen wird und so eine wirksame Sperrgas-Dichtung bildet, welche den Behälter und seinen Gasinhalt gegen die Außenluft abschirmt. Art und Zustand des im Behälter befindlichen Gases lassen sich so in vollkommener Weise beherrschen.

Die Zeichnung zeigt ein - keineswegs einzig mögliches — Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtung, angewendet an einer abschmelzenden Elektrode eines Ofens für das Umschmelzen von Stahl unter Schlacke nach dem sogenannten Elektro-Schlacke-Umschmelzverfahren. Die Zeichnung zeigt diese Dichtung in senkrechtem Schnitt.

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Die abzuschmelzende senkrechte Elektrode 1 von quadratischem Querschnitt von 300 mm i 10 mm Seitenlänge des Quadrats ist dargestellt während des Umschmelzens unter Schlacke in einer wassergekühlten Kokille 6. Der obere lichte Querschnitt der Kokille ist ein Quadrat von 500 mm Seitenlänge. Die Elektrode wird mit gleichbleibender Geschwindigkeit von 0,20 bis 1,0 m/Std. in die Kokille abgesenkt. Etwaige Krümmung der Elektrode beträgt höchstens 20 mm je

I m Länge. Diese Elektrode wird mit einer Temperatur in der Größenordnung von 500 °C bis 800 °C im oberen Teil der Kokille gehalten.

Der obere Rand der Kokille 6 trägt einen ortsfesten ringförmigen Kasten k, der außen quadratisch ist und in der Mitte eine quadratische Öffnung von 400 χ UOO mm aufweist. Der Kasten wird durch Druckwasser von 5-6 atü gekühlt, das durch Zufuhrleitungen 8 einströmt und durch Abfuhrleitungen 9 ausfließt; dieser Wasserdurchlauf bewirkt Wärmeschutz. Dieser ortsfeste Kasten k bildet denjenigen Teil der Wand, durch den die Elektrode 1 in die Kokille 6 eingeführt wird.

Durch diesen ortsfesten Kasten k erstrecken sich auch Leitungen 10 für die Zufuhr verdichteten Argons, welche bei

I1 in die Kokille 6 einmünden und im Innern der Kokille ein

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neutrales Argon-Polster bilden. Die stündlich zugeführte

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Menge Argon beträgt etwa 2 - 5 m .

Die elektrische Isolierung des ortsfesten Kastens geschieht durch eine Zwischenlage 5 aus festem Werkstoff, die zwischen der Unterseite des Kastens k und dem Oberrand der Kokille angeordnet ist.

Über dem ortsfesten Ringkasten k ist ein beweglicher ringförmiger Kasten 3 angeordnet, der eine Blaseinrichtung trägt, die durch Zufuhrleitungen 12 mit Druckluft gespeist wird. Dieser Kasten ist mit Ausströmöffnungen 13 versehen, welche Druckluftstrahlen sowohl schräg auf die Elektrode als auch schräg nach außen, also aufwärts richten.

Auf dem Ringkasten 3 befindet sich ein zusätzlicher, viel kleinerer ringförmiger Kasten 5» der durch Leitungen 1^4 mit Druckluft gespeist wird und mit Strahlrohren 15 versehen ist, welche waagrecht und radial auf die Elektroden 1 gerichtet sind. Dieser Ringkasten 7 ist starr mit dem Kasten verbunden und bildet eine Vorrichtung, die dank den Drücken und Gegendrücken der aus den Strahlrohren 15 auf die Elektroden 1 gerichteten Strahlen von selbst das aus den Kästen 3 und 7 bestehende Ganze in Bezug auf die Elektrode zentriert.

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So spielt jeder Gasstrahl seine besondere Rolle:

a) Die Argon-Strahlen 11 erhalten das Argon-Sperrpolster im Inneren der Kokille 6 aufrecht,

b) die aus dem beweglichen Ringkasten 3 austretenden Druckluftstrahlen 13 verhindern jeden Rückstrom aus der Außenluft und bilden die gasdichte Abdichtung,

c) die aus dem beweglichen Ringkasten ausfließenden Druckluftstrahlen 15 bewirken die gute Einstellung der Ringkästen 3 und 7.zur Elektrode.

Zwei quadratische Dichtungsringe 16 und 17 bewirken die Abdichtung zwischen dem ortsfesten Ringkasten 4 und dem beweglichen Ringkasten 3; sie sind aufblähbar.

Der zwischen diesen beiden aufblähbaren Dichtungsringen, dem Ringkasten k und dem Ringkasten 3 befindliche Raum ist von verdichtetem Argon erfüllt, das durch Zufuhrleitungen 18 eingeführt wird.

Der bewegliche Ringkasten 3 ist also im Schwebezustand; er schwebt auf dem Gas, das von den beiden Blähdichtungen 16 und 17 eingeschlossen ist.

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Wohlverstanden; Man kann sich, ohne den Rahmen der
Erfindung zu verlassen, Abwandlungen und Vervollkommnungen von Einzelheiten und auch Anwendung gleichwertiger Mittel denken. So kann z. B. die Zentrierung der ganzen Vorrichtung relativ zur Elektrode auch durch mechanische Mittel, wie z. B. Rollen, geschehen.

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Claims

Ansprüche

1.)Gasdichte Abdichtungsvorrichtung zur Abdichtung des Innenraums eines Behälters an der Durchführung mindestens eines beweglichen Gegenstandes durch eine seiner Wände, dadurch gekennzeichnet , daß sie besteht aus

a) einem Wandteil (4), der die Öffnungen für den Durchgang der durch die Wand hindurchzuführenden Gegenstände (i) aufweist und mit einer Vorrichtung (io) für Zufuhr eines isolierenden Gases (11) ins Innere des Behälters (6) versehen ist,

b) einem Kasten (3)» der auf dem genannten W_andteil ortsfest aufsitzt und ebenfalls Öffnungen für den Durchgang der hindurchzuführenden Bauteile (1) aufweist und der mit einem verdichteten zweiten isolierenden Gas von gleicher Art wie dem erstgenannten oder von anderer Art gespeist wird (12) und mit Öffnungen (13) versehen ist, durch die dieses Gas in Form eines Schleiers austritt, der jeden hindurchgehenden Bauteil (1) ohne Unterbrechung umgibt und schräg gegen diesen Bauteil und gegen das Äußere des Behälters (6) gerichtet ist.

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2. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, für solche hindurchzuführende Gegenstände, deren Querschnitt konstant ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Kasten (3) auf dem Wandteil (h) des Behälters mit nach außen gasdichter Abdichtung unbeweglich abgestützt ist.

3. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 für solche hindurchzuführende Gegenstände, deren Querschnitt unregelmäßig ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Kasten (3) auf dem Wandteil (k) des Behälters mit nach außen gasdichter Abdichtung beweglich abgestützt und daß er starr mit Vorrichtungen versehen ist» die ihn elastisch an den hindurchgehenden Gegenständen führen und die symmetrisch um jeden hindurchgehenden Gegenstand angeordnet sind.

4. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 für hindurchzuführende Gegenstände, deren Querschnitt unregelmäßig ist, dadurch gekennzeichnet , daß der auf dem Wandteil (k) mit nach außen gasdichter Abdichtung beweglich abgestützte Kasten (3) starr mit einem zusätzlichen Kasten (7) verbunden ist, der jeden der hindurchgehenden Gegenstände umgibt und der mit einem verdichteten Gas gespeist wird (i4) und mit Strahlrohren (15) versehen ist, die sym-

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metrisch um die hindurchgehenden Gegenstände verteilt sind und eine selbsttätige Einrichtung zur Zentrierung der beiden Kästen (3» 7) vermöge der gegen die Gegenstände gerichteten Gasstrahlen bildet.

5. Abdichtungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 - h zur Abdichtung des Innenraumes einer Kokille für das Umschmelzen von Metall in Form schmelzbarer metallischer Elektroden, wobei die durch die Abdichtungsvorrichtung hindurchzuführenden Gegenstände diese Elektroden sind, dadurch gekennzeichnet , daß der die Durchgangsöffnungen enthaltende Bauteil (k) einen Deckel der Kokille (6) bildet und als ein mit Kühleinrichtungen (8, 9) versehener Kasten (h) ausgebildet ist, ferner daß das ins Innere der Kokille eingeführte isolierende Gas ein inertes Gas, z. B. Stickstoff oder Argon ist, und daß das die anderen Kästen (3» 7) speisende Gas Druckluft ist.

6. Abdichtungsvorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen dem Wandteil (U) und dem auf ihm nach außen gasdicht abgestützten Kasten (3) mittels aufblähbarer Dichtungsringe (i6, 17) oder mittels kreisrund profilierter Dichtungsringe oder durch Lippen-Dichtungsringe

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bewirkt ist und daß der Raum (2), der sich zwischen diesen Dichtungsringen (16, 17), dem Wandteil (4) und dem Kasten (3) befindet, mit einem isolierenden Gas unter Druck gefüllt ist, das vorteilhafterweise von gleicher Art wie das den Innenraum des Behälters bzw. der Kokille speisende Gas ist.

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