DE2455202A1 - MAIN RING SEAL FOR ARC FURNACE ELECTRODES - Google Patents
MAIN RING SEAL FOR ARC FURNACE ELECTRODESInfo
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Description
Hauptringdichtung
für Lichtbogenofen-ElektrodenMain ring seal
for arc furnace electrodes
Die Erfindung betrifft.Lichtbogenöfen, bei denen eine oder mehrere Elektroden durch eine aus feuerfestem Material hergestellte Ofendecke hindurch in den Bereich der Schmelze eindringen, und bezieht sich insbesondere auf eine Dichtungsanordnung zur Begrenzung des Austritts von gasförmigen Stoffen durch die eine Elektrode umgebende Ofendeckenöffnung.The invention relates to arc furnaces in which one or several electrodes through a furnace roof made of refractory material into the area of the melt penetrate, and particularly relates to a sealing arrangement to limit the escape of gaseous substances through the furnace ceiling opening surrounding an electrode.
In Verbindung mit Lichtbogenöfen, bei denen Elektroden durch Öffnungen in einer aus feuerfestem Material hergestellten Ofendecke nach unten eingeführt sind, werden gewöhnlich wassergekühlte Stopfbüchsen verwendet, die die Elektrode über der Ofendecke umschließen, um den von der Elektrode nicht eingenommenen Teil der Ofendeckenöffnung abzuschließen. Auf diesem Gebiet der Technik werden ständig die Schwierigkeiten erfahren, die sich aus dem Vorhandensein einer Lücke zwischen einer Elektrode und der Ofendeckenöffnung ergeben, da die heißen Gase aus dem Ofen bei Austritt entlang der Elektrode dazu neigen, die Außenfläche der Elektrode wegzufressen. Selbst wenn es durchführbar wäre, die Ofendeckenöffnung so auszubilden, daß zwischen ihr und der zylindrischenIn connection with electric arc furnaces where electrodes down through openings in a furnace ceiling made of refractory material are common water-cooled glands are used to enclose the electrode above the furnace roof to protect the electrode to close the unoccupied part of the oven ceiling opening. The difficulties arising from the existence of a loophole are constantly being experienced in this area of technology between an electrode and the furnace ceiling opening, as the hot gases from the furnace exit along the Electrode tend to eat away at the outer surface of the electrode. Even if it were feasible, the oven roof opening to be trained so that between it and the cylindrical
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Elektrodenaußenfläche wenigstens anfänglich ein sehr geringes Spiel besteht, würde der geringe, jedoch allmählich zunehmende Austritt von Ofengasen durch gleich welche verbliebene Lücke diese Lücke durch Wegfressen der Elektrode zunehmend vergrößern. In der Praxis ist es nicht möglich, die Aussparung in der Ofendecke mit zu kleiner Toleranz oder so zu bemessen, daß sie an der Elektrode dicht anliegt, da zum Herausziehen und Einführen der Elektrode durch die Deckenöffnung, welches jedes Mal vorgenommen werden muß, wenn die Decke hochgehoben und zur Seite geschwenkt wird, um die Zugabe weiterer Rohstoffe zur Schmelze zu ermöglichen, eine sehr viel Raum beanspruchende Vorrichtung benutzt wird und es dabei nicht möglich wäre, Festklemmen und Schleifen der Elektrode an der Ofendecke zu verhindern. Festklemmen und Schleifen der Elektrode könnte zu ihrem Bruch führen, da Graphit eine geringe Zug- oder Reißfestigkeit besitzt, und im Bereich der Elektrodeneinführöffnung auch Beschädigungen am feuerfesten Material der Ofendecke hervorrufen. Aus diesem Grunde sind die Öffnungen in feuerfesten Decken von Lichtbogenofen stets merklich größer bemessen als der Nenndurchmesser der von ihnen aufzunehmenden Elektroden. Die durch diese zusätzliche Lücke rings um die Elektrodenfläche entstandenen Schwierigkeiten wurden durch die Anbringung von kreisringförmigen Ringdichtungen bekämpft, die aufgrund ihrer engtolerierten Abmessungen die Elektrode eng, jedoch verschiebbar umschließen und dazu bestimmt sind, an der Kante der Ofendecke rings um die Deckenöffnung lediglich aufzuruhen. Wie bereits erwähnt, sind die meisten derartiger kreisringförmiger Ringdichtungen wassergekühlt und erfordern den Anschluß von Wasserzu- und -ableitungen an der Ringdichtung.If there is a very small amount of play, at least initially, the outer electrode surface would become small but gradually increasing Leakage of furnace gases through any remaining gap, increasing this gap by eating away the electrode. In practice it is not possible to dimension the recess in the furnace roof with too small a tolerance or in such a way that it rests tightly on the electrode, as it allows the electrode to be pulled out and inserted through the opening in the ceiling, which Must be made every time the ceiling is lifted and swung to one side to avoid adding more raw materials to allow the melt, a very space-consuming device is used and it is not would be possible to prevent sticking and dragging of the electrode on the furnace ceiling. Clamping and grinding the Electrode could cause it to break because graphite has poor tensile or tear strength, and in the area The electrode insertion opening can also damage the refractory material of the furnace roof. For this Basically, the openings in refractory ceilings of electric arc furnaces are always noticeably larger than the nominal diameter the electrodes to be picked up by them. The one created by this additional gap around the electrode surface Difficulties were combated by the attachment of annular ring seals, which due to their Close-tolerance dimensions enclose the electrode tightly but displaceably and are intended to be at the edge of the furnace roof around the opening in the ceiling. As already mentioned, most of these are more circular in shape Ring seals are water-cooled and require the Connection of water supply and drainage lines to the ring seal.
Bei der Verwendung von wassergekühlten Dichtringen der zuvor beschriebenen Art ergibt sich die Tendenz zu den nachstehend angeführten Schwierigkeiten.When using water-cooled sealing rings of the type described above, there is a tendency towards the following cited difficulties.
Einmal besteht die Tendenz zu häufigem Überschlagen des Lichtbogens von der Elektrode durch die Dichtung hindurch und vonOn the one hand, there is a tendency for the arc to flash over frequently from the electrode through the seal and from
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dort zur Wasserleitung oder zur feuerfesten Decke, an deren Oberseite sich mit der Zeit eine Schicht aus elektrisch leitenden Abbrandstoffen anlagern kann. Ein derartiges Über-v schlagen des Lichtbogens führt zur Beschädigung und zum Ausfall der Dichtungen und ist verantwortlich für schwerwiegende Probleme in Wartung und Fertigung. there to the water pipe or to the fire-proof ceiling, on the top of which over time a layer of electrical can accumulate conductive waste material. Such an over-v striking the arc leads to damage and failure of the seals and is responsible for serious problems in maintenance and manufacturing.
Zum anderen schließt die Verwendung von wassergekühlten Ringen in dem unmittelbar über einer extrem heißen Metallschmelze liegenden Bereich immer die Gefahr einer folgenschweren ExpDcsion in sich, falls der wassergekühlte Ring durch eine dünne.oder abbröckelnde Decke in das Schmelzbad fallen sollte.On the other hand, the use of water-cooled rings in the immediately above an extremely hot molten metal includes lying area always the risk of serious consequences ExpDcsion in itself, if the water-cooled ring through a thin or crumbling blanket into the weld pool should fall.
Tritt an der Stopfbüchse oder an den Wasserleitungen irgend- ' welches Wasser aus, so bildet dieses Leckwasser eine für den Stahlerzeugungsprozeß nachteilige Wasserstoffquelle.If something occurs on the stuffing box or on the water pipes which water forms, this leakage water forms a disadvantageous hydrogen source for the steelmaking process.
Da die wassergekühlten Dichtungen unmittelbar an der Ofendecke aufruhen, belasten sie übermäßig den stets schwächsten Bereich der Ofendecke, besonders dann, wenn die Ofendecke bei längerem Betrieb dünn geworden ist. Die dieser Situation innewohnende Gefahr macht es erforderlich, die Decke vorzeitig zu ersetzen, um die Gefahr eines Deckenbruches oder -einsturzes infolge des übergroßen Gewichtes zu bannen.Because the water-cooled seals are located directly on the furnace roof rest, they put excessive strain on the always weakest area of the oven ceiling, especially when the oven ceiling is at has become thin after prolonged use. The inherent danger of this situation makes it necessary to remove the ceiling prematurely to replace in order to avert the risk of a ceiling breakage or collapse due to the excessive weight.
Bei einer wassergekühlten Dichtung mit einem gegebenen und unveränderlichen .Innendurchmesser verschlechtert sich die. mit ihr erreichte Abdichtung gegen die Elektrode konstant mit dem allmählichen Wegfressen der Elektrodenaußenfläche durch die austretenden Ofengase.In the case of a water-cooled seal with a given and unchangeable inner diameter, the. with it achieved sealing against the electrode constant with the gradual erosion of the electrode outer surface through the exiting furnace gases.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung zur Verwendung in Verbindung mit einem Lichtbogenofen zu schaffen, die die aus feuerfestem Material hergestellte Ofendecke nicht übermäßig belastet und doch unter ZulassungThe invention is based on the object of a sealing arrangement for use in connection with an electric arc furnace to create that the furnace roof made of refractory material does not excessively stress and yet under approval
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einer seitlichen Beweglichkeit der Dichtungsanordnung eine wirksame Abdichtung rings um die Lücke zwischen der Elektrode und der Deckenöffnung herstellt.lateral mobility of the sealing arrangement provides an effective seal around the gap between the electrode and the opening in the ceiling.
Diese Aufgabe ist bei einer Hauptringdichtung zur Verwendung in Verbindung mit einem Lichtbogenofen, der eine Ofendecke aus feuerfestem Material und wenigstens eine, insbesondere drei an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnete Elektroden aufweist, die unabhängig von der Ofendecke abgestützt ist bzw. sind und eine mit Übermaß ausgeführte Öffnung in der Ofendecke durchdringt bzw. durchdringen, wobei die Hauptringdichtung die Elektrode eng umschließt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hauptringdichtung über der Ofendecke und an deren Außenumfang mit einer Tragkonstruktion abgestützt ist, die schwenkbare Verbindungsglieder, welche seitliche Bewegung der Hauptringdichtung gegenüber der Ofendecke zulassen, und verstellbare Teile zum Abdichten der Lücke zwischen der Hauptringdichtung und der Ofendecke aufweist. This task is with a main ring seal for use in connection with an electric arc furnace that has a furnace roof made of refractory material and at least one, in particular three arranged at the corners of an equilateral triangle Has electrodes that is supported independently of the furnace ceiling or are and an oversized opening penetrates or penetrates in the furnace roof, the main ring seal tightly enclosing the electrode, according to the invention solved in that the main ring seal over the furnace roof and on its outer circumference with a support structure is supported, the pivotable connecting links, which lateral movement of the main ring seal relative to the furnace roof allow, and has adjustable parts for sealing the gap between the main ring seal and the furnace roof.
Die Tragkonstruktion weist vorzugsweise wenigstens drei Arme auf, die sich über der Ofendecke von deren Außenumfang aus nach innen erstrecken und untereinander mit Teilen starr verbunden sind.The support structure preferably has at least three arms which extend over the furnace ceiling from its outer circumference extend inward and are rigidly connected to each other with parts.
In einer bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung ist vertikale Verstellung der Ofendecke infolge thermischer Zusammenziehung und Ausdehnung um einen begrenzten Betrag zugelassen, ohne daß die Ofendecke übermäßig belastet wird oder eine wirksame Abdichtung verlorengeht.In a preferred embodiment according to the invention is vertical adjustment of the furnace ceiling due to thermal contraction and expansion by a limited amount permitted without the furnace roof being excessively stressed or an effective seal being lost.
Der Erfindungsgegenstand ist in den Ansprüchen und in der nachfolgenden FigurenbeSchreibung näher gekennzeichnet.The subject matter of the invention is characterized in more detail in the claims and in the following description of the figures.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:The invention is described below with reference to schematic drawings several exemplary embodiments explained in detail. In the drawing shows:
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, in teilweise aufgeschnittener Darstellung, des oberen Teils eines Lichtbogenofens mit einer Hauptringdichtung nach der Erfindung,Fig. 1 is a perspective view, partially cut away Representation of the upper part of an electric arc furnace with a main ring seal the invention,
Fig. 2 eine Ansicht, teilweise im Aufriß, teilweise im Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 3»FIG. 2 is a view, partly in elevation, partly in section, along the line 2-2 in FIG.
Fig. 3 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten oberen Teil des Lichtbogenofens,FIG. 3 is a plan view of that shown in FIG. 1 upper part of the arc furnace,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer Hauptringdichtung in einer weiteren Ausbildungsform nach der Erfindung, undFig. 4 is a perspective view of part of a Main ring seal in a further embodiment according to the invention, and
Fig. 5 eine Ansicht teilweise im Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4. .- .Figure 5 is a view partly in section along the line 5-5 in Fig. 4. .-.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht in teilweise aufgeschnittener Darstellung einer aus feuerfestem Material hergestellten Decke 10 für einen Lichtbogenofen. Die Ofendecke 10 weist einen kreisringförmigen Außenring 12 auf, der mit einer Höhlung 14 ausgebildet sein kann und obere und untere Fände 15 bzw. 16, eine vertikale zylindrische Außenwand 18 und eine im wesentlichen konische, nach unten konvergierende Innenwand 20 besitzt. Weiterhin weist die Ofendecke 10 eine aus feuerfestem Material hergestellte Kuppel 22 auf, die den vom Außenring 22 eingeschlossenen Innenraum vollständig überspannt und gegen das Zentrum etwas nach oben gewölbt ist. Die Kuppel 22 besteht im wesentlichen aus elektrisch isolierendem feuerfestem Material und ist aufgrund dessen extrem geringer Zugfestigkeit mit geringer Wölbung nach oben ausgeführt, damit alle Teile der Kuppel infolge des Kuppelgewichtes unter Kompression stehen. Die konische Innenwand 20 des Außenringes 12 ermöglicht guteFig. 1 shows a perspective view partially cut away Representation of a ceiling 10 made of refractory material for an electric arc furnace. The oven ceiling 10 has an annular outer ring 12, which can be formed with a cavity 14 and upper and lower flanges 15 and 16 respectively, a vertical cylindrical one Outer wall 18 and a substantially conical, downwardly converging inner wall 20 has. Furthermore, the Furnace roof 10 has a dome 22 made of refractory material, which is enclosed by the outer ring 22 The interior is completely spanned and slightly curved upwards towards the center. The dome 22 consists essentially made of electrically insulating refractory material and is due to its extremely low tensile strength with lower Curved upwards so that all parts of the dome are under compression due to the weight of the dome. the conical inner wall 20 of the outer ring 12 allows good
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Abstützung oder guten Halt der innen höher liegenden feuerfesten Kuppel 22 am Außenring 12.Support or good hold of the refractories located higher on the inside Dome 22 on the outer ring 12.
Grund für die hohle Ausbildung des Außenringes 12 ist die Möglichkeit zur Führung von Kühlwasser oder einer anderen Kühlflüssigkeit, das bzw. die dem Ring über (nicht gezeichnete) Leitungen zugeführt bzw. entnommen wird.The reason for the hollow design of the outer ring 12 is Possibility of guiding cooling water or another cooling liquid, which the ring over (not shown) Lines is fed or removed.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel weist die Ofendecke drei im wesentlichen zylindrische Öffnungen 24 auf, von denen nur eine durch die aufgeschnittene Darstellung des entsprechenden Deckenteils sichtbar gemacht ist. Durch jede Öffnung 24 ist eine vertikal ausgerichtete Elektrode 26 von überwiegender Längsausdehnung eingeführt. In Fig. 1 sind nur zwei Elektroden dargestellt. Bei diesen Elektroden handelt es sich gewöhnlich um selbstverzehrende oder Abschmelzelektroden, die hauptsächlich aus Graphit hergestellt sind.In the example shown in Fig. 1, the furnace roof has three substantially cylindrical openings 24, of which only one is made visible by the cut-open representation of the corresponding ceiling part. Through each A vertically oriented electrode 26 of predominantly longitudinal extent is introduced into the opening 24. In Fig. 1 only two electrodes are shown. These electrodes are usually consumable or consumable electrodes, which are mainly made of graphite.
Die Ofendecke weist eine weitere Öffnung 28 auf (Fig. 1), die dazu bestimmt ist, die gesteuerte Abführung von Abgasen aus dem Ofeninneren zu ermöglichen. An diese Öffnung ist normalerweise eine (nicht gezeichnete) entsprechende Abgasleitung angeschlossen.The furnace roof has a further opening 28 (Fig. 1), which is intended for the controlled discharge of exhaust gases from inside the oven. A corresponding exhaust pipe (not shown) is normally attached to this opening connected.
Bei einem Lichtbogenofen der Gattung, auf die die Erfindung anwendbar ist, sind die Elektroden 26 an eine (nicht gezeichnete) Vorrichtung angehängt, die oberhalb des Ofens angeordnet ist und die drei Elektroden durch die Öffnungen 24 hindurch nach unten einzuführen und nach oben herauszuziehen vermag. Eine derartige Elektroden-Regelungs- und -Aufnahmevorrichtung bildet nicht Teil der Erfindung.In an electric arc furnace of the type to which the invention is applicable, the electrodes 26 are connected to a (not shown) Device attached, which is arranged above the furnace and the three electrodes through the openings 24 is able to insert through it downwards and pull it out upwards. Such an electrode regulating and receiving device does not form part of the invention.
In Pig. 1 ist eine in ihrer Gemmtheit mit 30 bezeichnete Dichtungsanordnung zu erkennen, die drei Hauptringdichtungen 32 aufweist, die jeweils eine der Elektroden 26 an einerIn Pig. 1 is a designated 30 in its temperament To recognize sealing arrangement, the three main ring seals 32, each one of the electrodes 26 on one
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über der Ofendecke 10 liegenden Stelle eng zu umschließen vermögen. Zur Dichtungsanordnung gehört weiterhin eine in ihrer Gesamtheit mit 34 bezeichnete Tragkonstruktion, die die Hauptringdichtungen 32 über der Ofendecke 10 hält und am Außenring 12 abstützt. Wie insbesondere in 3?ig. 1 zu erkennen, weist die Tragkonstruktion 34 im einzelnen drei Arme 36, 37 und 38 auf, die vom Außenring 12 ausgehend und mit Abstand über der feuerfesten Kuppel 22 sich leicht ansteigend nach innen erstrecken. Eine außerhalb der drei Elektroden 26 liegende unvollständige Ringstruktur 40, die durch Miteinanderverschweißen von fünf hohlen zylindrischen Stahlstücken erhalten sein kann, welche im wesentlichen zu einem Teil eines Sechsecks angeordnet sind, verbindet die drei Arme 36, 37 und 38 starr miteinander. Der Grund, weshalb die Ringstruktur unvollständig bzw. offen gelassen ist , hat mit den enormen elektrischen Strömen zu tun, die in einer geschlossenen Ringstruktur aus elektrisch leitendem Werkstoff durch das sich rasch ändernde Magnetfeld induziert wurden, welches die Elektroden 26 umgibt, wenn diese an eine Drehstromquelle angeschlossen sind. Da der Aufbau der Ringstruktur 40 aus elektrisch leitendem Werkstoff nicht wesentlich ist, bildet die Tatsache, daß die Ringstruktur nicht geschlossen ist, keinen wesentlichen Teil der Erfindung. Der lückenhafte Ringteil läßt Raum für den Abgasschnorchel. to enclose the place lying above the furnace ceiling 10 tightly capital. The sealing arrangement also includes a supporting structure, designated in its entirety by 34, which holds the main ring seals 32 over the furnace roof 10 and is supported on the outer ring 12. As in particular in 3? Ig. 1, the support structure 34 has three in detail Arms 36, 37 and 38, starting from the outer ring 12 and at a distance above the refractory dome 22 extend slightly upwards inwards. One outside of the three Electrodes 26 lying incomplete ring structure 40, which by welding together five hollow cylindrical Steel pieces can be obtained, which are arranged essentially to form part of a hexagon, connects the three arms 36, 37 and 38 rigidly together. The reason why the ring structure is incomplete or left open has to do with the enormous electrical currents that flow in a closed ring structure made of electrically conductive Material were induced by the rapidly changing magnetic field that surrounds the electrodes 26 when they are on a three-phase current source are connected. Since the construction of the ring structure 40 made of electrically conductive material is not is essential, the fact that the ring structure is not closed does not form an essential part of the invention. The fragmentary ring part leaves space for the exhaust snorkel.
Die gleiche Schwierigkeit mit induzierten elektrischen Strömen würde auftreten, wenn die Arme 36, 37 und 38 weitergeführt und an einem zu den drei Elektroden 26 zentral gelegenen einzigen Scheitelpunkt miteinander verbunden wären. Aus diesem Grunde ist bei dem gezeigten Beispiel eine derartige Verbindung nicht verwendet. Auch in diesem Falle würde durch Ausbildung der Arme 36, 37 und 38 aus einem elektrisch nichtleitenden Werkstoff die mit induziertem elektrischem Strom verbundene Schwierigkeit vermieden werden. The same difficulty with induced electrical currents would arise if the arms 36, 37 and 38 were continued and connected to one another at a single vertex centrally located to the three electrodes 26. For this reason, such a connection is not used in the example shown. In this case as well, the difficulty associated with induced electrical current would be avoided by forming the arms 36, 37 and 38 from an electrically non-conductive material .
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Sowohl der Arm 36 als auch der Arm 37 ist an seinem äußersten Ende mit einem Fuß 42 versehen, der verschieblich in einem nach oben offenen, C-förmigen Führungsstück 44 aufgenommen ist, das durch Schweißen oder auf andere Weise am Außenring 12 des Ofendecke 10 befestigt ist. Jeder Fuß 42 ist an einer aufragenden Stange 46 befestigt, die am Ende des zugehörigen Arms 36 bzw. 37 in einer zylindrischen Büchse 47 aufnehmbar ist. Die Biichse 47 weist beim gezeigten Beispiel eine Aus«, kleidung 48 auf, die aus Polytetrafluorethylen oder einem anderen reibungsarmen Werkstoff hergestellt sein kann. Die Auskleidung 48 ist aus oberen und unteren ringförmigen Teilen und aus einem zentralen zylindrischen Teil zusammengesetzt, der zwischen der Stange 46 und der elektrisch isolierenden Büchse 47 liegt. Die Auskleidung 48 ist ebenfalls elektrisch isolierend.Both arm 36 and arm 37 are at their outermost The end is provided with a foot 42 which is slidably received in an upwardly open, C-shaped guide piece 44 which is attached to the outer ring 12 of the furnace roof 10 by welding or in some other way. Each foot 42 is on one fixed upstanding rod 46, which can be received in a cylindrical sleeve 47 at the end of the associated arm 36 or 37 is. In the example shown, the sleeve 47 has an off «, clothing 48, which may be made of polytetrafluoroethylene or some other low-friction material. the Liner 48 is composed of upper and lower annular parts and a central cylindrical part, which lies between the rod 46 and the electrically insulating sleeve 47. The liner 48 is also electrical insulating.
Jede Stange 46 weist einen diametralen Schlitz auf, in dem ein Nachstell- oder Fixierkeil 50 aufnehmbar ist.Each rod 46 has a diametrical slot in which an adjustment or fixing wedge 50 can be received.
Beim gezeigten Beispiel ist der andere Arm 38 in zwei Schenkel 52 gegabelt, um Eaum für die (nicht gezeichneten) Decken-Anhängeösen zu schaffen. Die Schenkel 52 enden jeweils in einer Büchse 54, die ebenfalls auf zugehörige Stangen aufschiebbar und an diesen mit Keilen 57 befestigbar sind. Die Stangen 56 ragen von scheibenförmigen Basen 58 auf, die beispielsweise durch Schweißen am Außenring 12 befestigt sind.In the example shown, the other arm 38 is in two Leg 52 forked in order to create space for the (not shown) ceiling suspension eyes. The legs 52 each end in a sleeve 54, which can also be pushed onto associated rods and fastened to them with wedges 57. The rods 56 protrude from disc-shaped bases 58 which are attached to the outer ring 12, for example by welding.
Der Arm 37 weist in der in Fig. 1 dargestellten Ausbildungsform einen innenliegenden, waagerecht vorspringenden Teil 60 auf; der in einem Gabelkopf 62 mit zwei vertikalen Drehstiften endet. Von jedem Drehstift 63 geht ein an diesen schwenkbar angeschlossnes Verbindungsglied 64 aus. Jedes der beiden in Fig. 3 deutlicher erkennbaren Verbindungsglieder 64 trägt an seinem freien Ende einen aufragenden Gleitstift 66, von denen in Fig. 1 nur einer erkennbar ist.In the embodiment shown in FIG. 1, the arm 37 has an inner, horizontally projecting part 60; which ends in a fork head 62 with two vertical pivot pins. From each pivot pin 63 one goes to this pivotable connected link 64 from. Each of the two in Fig. 3 more clearly recognizable connecting members 64 carries at its free end a protruding slide pin 66, of which in Fig. 1 only one can be seen.
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Der Arm 36 weist ebenfalls einen waagerecht verlaufenden Teil 68 auf, der in einen Gabelkopf 70 endet, welcher ebenfalls zwei Drehstifte 72 trägt. Von jedem Drehstift 72 geht ein an diesen schwenkbar angeschlossenes Verbindungsglied 73 aus, von denen jedes an seinem freien Ende einen weiteren Drehstift 74 trägt. ·The arm 36 also has a horizontally extending one Part 68, which ends in a fork head 70, which also two pivot pins 72 carries. A link pivotally connected thereto extends from each pivot pin 72 73, each of which carries a further pivot pin 74 at its free end. ·
Von jedem Drehstift 74 geht ein an diesen schwenkbar angeschlossenes Verbindungsglied 76 aus, von denen jedes an seinem anderen Ende einen Gleitstift 78 trägt.From each pivot pin 74 goes a pivotably connected thereto Link 76, each of which carries a slide pin 78 at its other end.
Der Arm 38 schließlich weist einen waagerechten Teil 80 auf, der an seinem innenliegenden Ende einen Gabelkopf 81 mit zwei Drehstiften 82 und 83 trägt. In Pig. 1 und 3 ist zu erkennen, daß vom Drehstift 82 ein an diesen schwenkbar angeschlossenes Verbindungsglied 84 ausgeht, das an seinem freien Ende einen weiteren Drehstift 86 trägt. An diesen ist schwenkbar ein weiteres Verbindungsglied-88 angeschlossen, das an seinem freien Ende einen aufragenden G-leit stift 90 aufweist. An den Drehstift 83 ist ein Verbindungsglied 92 angelenkt, das an seinem freien Ende einen aufragenden Gleitstift 94 trägt.Finally, the arm 38 has a horizontal part 80, which carries a fork head 81 with two pivot pins 82 and 83 at its inner end. In Pig. 1 and 3 is closed recognize that the pivot pin 82 is a pivotable on this connected link 84 goes out, which at his free end carries a further pivot pin 86. A further connecting link 88 is pivotably connected to this, which has a protruding G-guide pin 90 at its free end. A connecting link 92 is attached to the pivot pin 83 hinged, which carries a protruding slide pin 94 at its free end.
Gemäß l?ig. 1,2 und 3 weist jede Hauptringdichtung 32 eine äußere zylindrische Stützwand 96 auf, die vorzugsweise aus Stahl hergestellt ist und einen Innenring 97 aus feuerfestem Material umschließt und abstützt. Der Innenring hat eine zentrale zylindrische Öffnung, in der die Elektrode 26 mit enger Anlage aufnehmbar ist. Die äußere Stützwand 96 jeder Hauptringdichtung 32 weist zwei entgegengesetzt gerichtete Ansätze in Gestalt von Planschen 98 auf, von denen jeder mit einer Öffnung versehen ist, in der verschieblich einer der aufragenden GIeitstifte aufnehmbar ist. So ist die in Pig. dem Betrachter zunächst liegende Hauptringdichtung 32 schwenkbar mit einem Gleitstift 78 und einem Gleitstift 94 verbunden. Die unmittelbar hinter dieser liegende Hauptringdichtung 32. (Pig. 1) ist an einen Gleitstift 66 und an einenAccording to long. 1, 2 and 3, each main ring seal 32 has one outer cylindrical support wall 96, which is preferably made of steel and an inner ring 97 made of refractory Material encloses and supports. The inner ring has a central cylindrical opening in which the electrode 26 with close system can be accommodated. The outer support wall 96 of each main ring seal 32 has two oppositely directed Approaches in the form of paddles 98, each of which is provided with an opening in which one of the slidable towering guide pins can be accommodated. That's how it is in Pig. Main ring seal 32 lying next to the viewer pivotally connected to a slide pin 78 and a slide pin 94. The main ring seal immediately behind this 32. (Pig. 1) is attached to a slide pin 66 and to a
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Gleitstift 90 angelenkt. Die dritte Hauptringdichtung ist schwenkbar mit einem Gleitstift 78 und einem Gleitstift 66 verbunden.Slide pin 90 hinged. The third main ring seal is pivotally connected to a slide pin 78 and a slide pin 66.
Wie nun aus Pig. 3 besonders deutlich wird, ist bei jeder Hauptringdichtung 32 einer deren Flansche über ein einfaches Verbindungsglied mit einem feststehenden Stift und der andere Plansch über eine doppelte Kupplung mit einem feststehenden Stift schwenkbar verbunden. Diese Art der Koppelung jeder Hauptringdichtung mit einfachen und doppelten Verbindungsgliedern verschafft der Hauptringdichtung seitliche Beweglichkeit in begrenztem Umfang, so daß sie sich gegenüber der Ofendecke 10 um einen begrenzten Betrag verstellen und dadurch eine Verlagerung begrenzten Umfanges der zugehörigen Elektrode 26 aufnehmen kann.Like now from Pig. 3 is particularly clear is with everyone Main ring seal 32 one of its flanges via a simple connecting link with a fixed pin and the other Splash connected pivotably via a double coupling with a fixed pin. This type of coupling everyone Main ring seal with single and double links provides the main ring seal with lateral mobility to a limited extent, so that they are adjusted relative to the furnace roof 10 by a limited amount and thereby a displacement of limited circumference of the associated electrode 26 can accommodate.
In Pig. 2 ist zu erkennen, daß die spezielle Höhenlage des Gleitstiftes 78 so gewählt ist, daß die Hauptringdichtung normalerweise im Abstand über der feuerfesten Kuppel 22 gehalten ist. Da die Kuppel 22 bei thermischer Ausdehnung und Zusammenziehung zu Auf- und Abbewegung neigt, und da es sehr wichtig ist, eine zwischen der Öffnung 24 und der Elektrode 26 bestehende Lücke 99 zu verschließen, ist ein zylindrisch ausgebildeter unterer Teil 102 der Stützwand von einer weiteren, ringförmigen Deckendichtung 100 umschlossen. Diese ist so bemessen, daß sie sich gegenüber dem unteren Teil 102 der Stützwand 96 bei enger Anlage teleskopartig verschieben läßt und ist dazu bestimmt, normalerweise an der Kuppel 22 aufzuruhen (Pig. 2). Das Gewicht der ringförmigen Deokendichtung 1Ό0 ist um vieles kleiner als das der Hauptringdichtung 32 und stellt keine übermäßige Belastung der Kuppel 22 dar.In Pig. 2 it can be seen that the special height of the slide pin 78 is chosen so that the main ring seal normally spaced above the refractory dome 22. Since the dome 22 with thermal expansion and contraction tends to move up and down, and since it is very important, one between the opening 24 and the To close electrode 26 existing gap 99, a cylindrically shaped lower part 102 of the support wall enclosed by a further, annular ceiling seal 100. This is measured so that they are opposite the lower part 102 of the support wall 96 can slide telescopically in close contact and is intended to normally to rest on the dome 22 (Pig. 2). The weight of the ring-shaped deodorant seal 1Ό0 is much smaller than that of the main ring seal 32 and does not represent excessive Load on the dome 22.
Bei der in Pig. 2 gezeigten bevorzugten Ausbildungsform weist die ringförmige Deckendichtung 100 eine konische, nach oben konvergierende Innenfläche 104 und eine obere In Pig. In the preferred embodiment shown in FIG. 2, the annular ceiling seal 100 has a conical, upwardly converging inner surface 104 and a top
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Innenkante 106 auf, die im Durchmesser speziell so gewählt ist, daß sie den unteren Wandteil 102 mit enger Anlage aufnimmt. Wie weiter in fig. 2 zu erkennen, weist die ringförmige Deckendichtung 100 eine untere Wand 107, eine obere Wand 108 und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung mit Zwischenabstand ,angeordneten Zwischenwänden oder Stegen auf, die ihr zusätzliche Festigkeit verleihen. An der oberen Wand 108 jeder Deckendichtung 100 sind an diametral sich gegenüberliegenden Stellen zwei Schäfte 112 befestigt, die in entsprechend angeordnete Aussparungen in den Planschen einsetzbar sind. Die Schäfte 112 können beispielsweise einfache Schraubenschäfte sein, deren Köpfe an der oberen Wand 108 angeschweißt oder in anderer Weise befestigt sind. Jeder Schaft 112 erstreckt sich nach oben durch den zugehörigen Flansch 98 hindurch und weist über dem Plansch einen vergrößerten Teil auf, der durch die zugehörige Aussparung nicht hindurchgehen kann, beispielsweise eine Sicherung mit Mutter und Gegenmutter (Fig.. 2). Bei dieser Ausbildung ist die teleskopartige Verstellung der Deckendichtung 100 gegenüber der Hauptringdichtung 32 nach unten durch die Mutter-Gegenmutter-Sicherung 114 und nach oben durch mechanischen Eingriff zwischen der Deckendichtung 100 und der Stützwand 96 knapp unter dem Flansch 98 begrenzt. Wie in Fig. 2 zu erkennen, weist die Stützwand 96 eine Stufe 116 auf, die mit der Deekendichtung 100 in mechanischen Eingriff bringbar ist. Die Stufe oder Schulter 116 ist für die Erfindung nicht wesentlich. Bei Fehlen der Stufe 116 kommt es zum mechanischen Eingriff zwischen der DeckendMitung 100 und den Flanschen 98.Inner edge 106, which is specially selected in diameter so that it receives the lower wall portion 102 with close contact. As further in fig. 2 shows the ring-shaped Ceiling seal 100 includes a lower wall 107, an upper wall 108 and a plurality of circumferentially Intermediate spacing, arranged partition walls or webs that give it additional strength. At the top Wall 108 of each ceiling seal 100 are attached two shafts 112 at diametrically opposite points, the can be used in appropriately arranged recesses in the paddles. The shafts 112 can, for example be simple screw shafts with their heads at the top Wall 108 welded or otherwise attached. Each shaft 112 extends upwardly through the associated one Flange 98 therethrough and has one above the puddle enlarged part that can not pass through the associated recess, for example with a fuse Nut and lock nut (Fig. 2). With this training is the telescopic adjustment of the ceiling seal 100 with respect to the main ring seal 32 down through the nut-locknut lock 114 and upward by mechanical engagement between the ceiling seal 100 and the retaining wall 96 limited just below the flange 98. As in Fig. 2 too recognize, the support wall 96 has a step 116 which can be brought into mechanical engagement with the Deekend seal 100 is. The step or shoulder 116 is for the invention not essential. If the level 116 is missing, the mechanical engagement between the cover end 100 and the Flanges 98.
Um den unteren Teil 102 der Stützwand 96 ist ein nahezu kreisringfprmiges, stabförmiges Teil 118 in enge und elastische Anlage bringbar, jedoch so, daß es, bezogen auf die Stützwand 96, unter Schwerkraftwirkung nach unten fallen kann. Es ist im Durchmesser so bemessen, daß es den Wandteil 102 fest umschließt. Da dem stabförmigen Teil 118 gestattet ist,Around the lower part 102 of the support wall 96 is an almost circular ring-shaped, rod-shaped part 118 can be brought into close and elastic contact, but in such a way that it, based on the support wall 96, can fall down under the action of gravity. It is dimensioned in diameter such that it the wall part 102 tightly encloses. Since the rod-shaped part 118 is allowed,
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50982^ r * 0 350982 ^ r * 0 3
unter Schwerkraftwirkung nach unten zu fallen, kommt es knapp über der oberen Innenkante 106 zur festen oder sicheren Anlage an der Deckendichtung 100, wodurch eine etwaige, zwischen der Deckendichtung 100 und dem unteren Teil 102 der Stützwand 96 verbliebene kleine Lücke blockiert wird.falling down under the action of gravity, it comes to a solid or just above the upper inner edge 106 secure installation on the ceiling seal 100, whereby a possible, between the ceiling seal 100 and the lower Part 102 of the support wall 96 remaining small gap is blocked.
Wie weiter in Fig. 2 zu erkennen, ist elektrischer Kontakt zwischen dem Drehstift 72 und dem Verbindungsglied 73 durch zwei reibungsarme, elektrisch isolierende Halbbüchsen 120 verhindert, die zwischen den Drehstift 72 und ein Gelenkteil 122, das Teil des Verbindungsgliedes 73 bildet, eingesetzt sind.As can further be seen in FIG. 2, electrical contact between the pivot pin 72 and the connecting member 73 is through two low-friction, electrically insulating half-sleeves 120 prevented from getting between the pivot pin 72 and a hinge part 122, which forms part of the connecting member 73, are used.
Alle Drehstifte der drei an den drei Armen 36, 37 und 38 befestigten Gabelköpfe sind in der gleichen Weise gegen ihre zugehörigen Verbindungsglieder elektrisch isoliert.All of the three pivot pins on the three arms 36, 37 and 38 attached clevises are electrically isolated from their associated connecting links in the same manner.
Pig. 4 und 5 zeigen eine bei Bedarf verwendbare zusätzliche Dichtvorrichtung zum Verschließen der Lücke, die am oberen Teil jeder Hauptringdichtung zwischen dieser und der zugehörigen Elektrode 26 besteht. Bei dem in Pig. 4 und 5 dargestellten Beispiel umgibt die Stützwand 96 eine Mehrzahl von durch Eigengewicht wirkenden Dichtgliedern 124. Jedes dieser Dichtglieder ist schwingbar oder pendelnd an einem waagerechten Drehstift 126 aufgenommen, der seinerseits mit aufragenden Laschen 128 an der Hauptringdichtung verankert ist. Jedes durch Eigengewicht wirkende Dichtglied 124 wei-st eine bogenförmige Dichtkante 130 auf. Die Abmessungen der bogenförmigen Dichtkanten sind so gewählt, daß alle Dichtkanten zusammen am Außenumfang der Elektrode 26 eng anliegen und diesen im wesentlichen vollständig umfassen. Wie in Pig. 5 zu erkennen, weist jedes Dichtglied 124 einen teilzylindrischen Teil auf, der sich bei an der Elektrode 26 aufruhender bogenförmiger Diehtkante 130 im Ungleichgewicht befindet und dadurch in die Gleichgewichtslage strebt, daß er die Diehtkante 130 an die Elektrode 26 andrückt. Pig. 4 and 5 show an additional sealing device that can be used if necessary for closing the gap that is at the top Part of each main ring seal between this and the associated electrode 26 exists. The one in Pig. 4 and 5 shown For example, the support wall 96 surrounds a plurality of through Sealing members 124 acting on their own weight. Each of these sealing members can oscillate or oscillate on a horizontal one Pivot pin 126 received, which in turn is anchored with upstanding tabs 128 on the main ring seal. Each Sealing member 124 acting by its own weight has an arcuate shape Sealing edge 130 on. The dimensions of the arch-shaped Sealing edges are chosen so that all sealing edges fit together closely on the outer circumference of the electrode 26 and this in the essential to include completely. Like in Pig. 5, each sealing member 124 has a part-cylindrical part which is in imbalance when the arcuate die edge 130 rests on the electrode 26 and tends to reach the equilibrium position in that it presses the die edge 130 against the electrode 26.
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Wenngleich, bei dem im Zusammenhang mit Pig. 1 und 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel jede Hauptringdichtung 32 an einer Seite mit einem einfachen Verbindungsglied und an der anderen Seite mit einem doppelten Verbindungsglied angeschlossen ist, leuchtet es ein, daß die gleiche seitliche Beweglichkeit durch die Verwendung von zwei doppelten Verbindungsgliedern je Hauptringdichtung erzielbar ist. Ein einfaches und ein doppeltes Verbindungsglied je Hauptringdichtung stellen das Minimum an Verbindung dar, das erforderlich ist, um seitliche Beweglichkeit zu erzielen.Although the one related to Pig. 1 and 3 described Embodiment each main ring seal 32 on one side with a simple link and on the other Side is connected with a double link, it stands to reason that the same lateral mobility can be achieved by using two double connecting links per main ring seal. One simple and one Provide a double connecting link for each main ring seal represents the minimum connection required to achieve lateral mobility.
Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß, obgleich die vorbeschriebenen Hauptringdichtungen 32 aus feuerfestem Materi-al hergestellt sind, die Vorteile der Erfindung gleichermaßen auch dann offenbar werden, wenn als Hauptringdichtungen wassergefüllte Stopfbüchsen des gebräuchlichen Typs verwendet würden. Da die am Außenumfang sich abstützende-Tragkonstruktion für die Hauptringdichtungen vollständig unabhängig von der feuerfesten Kuppel 22 ist und durch Einstürzen dieser Kuppel nicht gefährdet wird, besteht keine Gefahr, daß derartige wassergefüllte Stopfbüchsen oder Dichtringe in die heiße Schmelze fallen.It should also be noted that, although the above Main ring seals 32 made of refractory material are produced, the advantages of the invention equally also become apparent when water-filled stuffing boxes of the usual type are used as the main ring seals would. As the supporting structure on the outer circumference for the main ring seals is completely independent of the refractory dome 22 and by collapsing this dome is not endangered, there is no risk that such water-filled stuffing boxes or Sealing rings fall into the hot melt.
/Ansprüche/Expectations
5.0 98 2 "/05.0 98 2 "/ 0
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