DE3141108C2

DE3141108C2 -

Info

Publication number: DE3141108C2
Application number: DE19813141108
Authority: DE
Inventors: Knut Oslo No Evensen
Original assignee: Elkem ASA
Current assignee: Elkem ASA
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1990-12-06
Also published as: DE3141108A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenfassung an einem elektrothermischen Schmelzofen für die Stromversorgung einer selbstbackenden Elektrode mit einem Elektrodenmantel, der durchgehende vertikale, radial nach außen gerichtete Rippen aufweist.The invention relates to an electrode holder on an electrothermal Melting furnace for the power supply of a self-baking electrode with an electrode jacket, the continuous vertical, radially outward has directed ribs.

Typische selbstbackende Elektroden sind die Söderberg-Elektroden. Ihre zumeist kontinuierliche Herstellung erfolgt durch Einfüllen eines ungebrannten plastischen Elektrodenmaterials in einen vorzugsweise metallischen Elektrodenmantel und Brennen des Elektrodenmaterials im Elektrodenmantel in der Hitze eines Brennofens oder der Ofenhitze des Schmelzofens, bei dem die Elektrode verwendet wird. Bei der kontinuierlichen Elektrodenerzeugung in den Schmelzofen hinein enthält der Elektrodenmantel daher teils gebranntes, teils noch plastisches Elektrodenmaterial.Söderberg electrodes are typical self-baking electrodes. Your mostly continuous production takes place by filling in a unfired plastic electrode material in a preferably metallic electrode jacket and firing the electrode material in the Electrode jacket in the heat of a kiln or the heat of the oven Melting furnace using the electrode. In the contains continuous electrode production into the melting furnace the electrode jacket therefore partly burned, partly still plastic Electrode material.

Der Elektrodenmantel derartiger Elektroden kann außen zylindrisch glatt sein oder radial nach außen gerichtete vertikale Rippen aufweisen und trägt regelmäßig nach innen gerichtete Rippen, Blechstreifen oder dergleichen, die einerseits zur besseren mechanischen Verbindung des Elektrodenmaterials mit dem Elektrodenmantel und andererseits zur besseren Stromeinleitung in die Elektrode dienen.The electrode jacket of such electrodes can be cylindrically smooth on the outside be or have radially outwardly directed vertical ribs and wears ribs, sheet metal strips or inwards the like, on the one hand for better mechanical connection of the Electrode material with the electrode jacket and on the other hand serve better current introduction into the electrode.

In ihrer Arbeitsanordnung werden diese Elektroden von Trageeinrichtungen gehalten, die zugleich als Nachsetzvorrichtungen zum Ausgleich des Elektrodenabbrandes dienen können, wobei je nach metallurgischem Prozeß Nachsetzbewegungen für die sich verzehrende Elektrode zwischen einmal im Dritteljahr bis zu dreimal je Stunde erforderlich werden. Das letztere gilt vornehmlich bei elektrothermischen Öfen, deren Elektroden Durchmesser um 1,2 m und Gewichte von über 30 t aufweisen können. Für den mechanischen Anschluß der Halte- und gegebenenfalls zugleich Nachsetzvorrichtungen für die Elektrode sind je nach dem technischen Konzept den Elektrodenmantel einspannende Ringfassungen bekannt oder es dienen die Außenrippen des Elektrodenmantels als Anschlußteile zur Befestigung der Haltevorrichtung.In their working arrangement, these electrodes are from carrying devices held, which at the same time as repositioning devices to compensate for the Electrode erosion can serve, depending on the metallurgical process Repositioning movements for the consumed electrode between once in the Third year up to three times per hour. The latter applies primarily to electrothermal furnaces with electrodes with a diameter around 1.2 m and weights over 30 t. For the mechanical Connection of the holding and possibly also repositioning devices for depending on the technical concept, the electrode is the electrode jacket clamping ring frames known or it serves the outer ribs of the Electrode jacket as connecting parts for fastening the holding device.

Die Einleitung des Arbeitsstromes in diese Elektroden erfolgt durch stromführende Elektrodenfassungen, die am Elektrodenmantel angreifen und regelmäßig von den Halteeinrichtungen für die Elektroden getrennte Einrichtungen darstellen. Die Elektrodenfassung muß so beschaffen sein, daß ein ausgezeichneter elektrischer Kontakt zwischen dem Elektrodenmantel und der Elektrodenfassung zustandekommt, wofür nach dem Stand der Technik ausschließlich gegen den Elektrodenmantel geklemmte Kontaktglieder der Elektrodenfassung bekannt sind. Diese können bei glatten Elektrodenmänteln druckringartige Umfassungen sein und sind bei Elektrodenmänteln mit Außenrippen bisher zwischen diese Rippen greifende Kontaktbacken, wobei ein äußerer Druckring als Gegenhalt für die Druckmittel an den Kontaktbacken zur Einstellung des erforderlichen Anpreßdruckes an die Elektrode dient.The working current is introduced into these electrodes by current-carrying electrode sockets that engage the electrode jacket and regularly separated from the holding devices for the electrodes Represent facilities. The electrode holder must be designed that excellent electrical contact between the electrode jacket and the electrode holder comes about, for which purpose according to the prior art only the contact elements clamped against the electrode jacket Electrode holder are known. This can be the case with smooth electrode shells pressure ring-like enclosures and are with electrode sheaths External ribs so far between these ribs contact jaws, wherein an outer pressure ring as a counterhold for the pressure medium on the contact jaws to set the required contact pressure on the electrode.

Diese konventionellen Elektrodenfassungen üben vergleichsweise hohe radiale Kräfte auf den Elektrodenmantel aus und können zu schädlichen Deformationen des Elektrodenmantels und außerdem bis zum Bruch des Elektrodenmaterials führen, insbesondere wenn die Elektrodenfassung in Nähe der Brennzone, in der sich die selbstbackende Elektrode bildet, angreift und die Deformationskräfte der Elektrodenfassung Relativbewegungen zwischen benachbarten Teilchen ungebrannter oder gebrannter Elektrodenmasse und demzufolge ein fehlerhaftes Brennen verursachen.These conventional electrode holders practice comparatively high radial Forces on the electrode jacket and can lead to harmful deformations of the electrode jacket and also until the electrode material breaks lead, especially if the electrode holder near the burning zone, in which forms the self-baking electrode, attacks and Deformation forces of the electrode holder relative movements between neighboring particles of unfired or burned electrode mass and consequently cause faulty burning.

Die Kontaktbacken der Elektrodenfassungen haben zur Temperaturregulierung vorzugsweise eine Wasserkühlung mit relativ großen Kühlflächen der am Elektrodenmantel anliegenden Klemmvorrichtungen, was dazu führt, daß die unteren Enden der Klemmbacken nahe an den Bereich der Brennzone heranreichen. Daher begrenzt bei diesen Elektrodenfassungen die Notwendigkeit der Kühlung der Klemmbacken die Zahl der Nachsetzschritte für die Elektrode bzw. die Nachsetzgeschwindigkeit. Ferner können die relativ großen Kühlflächen der Klemmvorrichtungen thermische Schocks in der Brennzone der Elektrode verursachen, wenn es zu Unterbrechungen im Ofenbetrieb kommt, wodurch sich die Gefahr von Elektrodenbrüchen weiter erhöht.The contact jaws of the electrode holders have for temperature regulation preferably a water cooling system with a relatively large cooling surface Electrode jacket adjacent clamping devices, which leads to the lower ends of the jaws close to the area of the firing zone reach up. Therefore, the limits of these electrode holders Need to cool the jaws the number of repositioning steps for the electrode or the repositioning speed. Furthermore, the relatively large cooling surfaces of the clamping devices in thermal shocks cause the electrode to burn when there are interruptions in the Oven operation comes, which further increases the risk of electrode breaks elevated.

Hinsichtlich von selbstbackenden Elektroden mit Außenrippen des Elektrodenmantels sei speziell auf die eine Vorrichtung zum Aufhängen von selbstbackenden Elektroden für Aluminiumöfen mit einem Aluminiummantel und nach außen und innen vorstehenden Rippen aus Aluminium betreffende DE-PS 6 19 586 aus dem Jahre 1935 hingewiesen, in der ein Stand der Technik allgemein referiert wird, nach dem es bei Elektroden mit Aluminiummantel und nur für die Aluminiumherstellung bekannt war, den Aluminiummantel außen mit Aluminiumrippen und innen mit Aluminium- oder mit Eisenrippen zu versehen und die Außenrippen zur Stromzufuhr an die Elektrode zu verwenden. Bei dieser Technik traten die Nachteile auf, daß entweder die inneren Eisenrippen zu einer Verunreinigung des im Schmelzofen gewonnenen Aluminiums führten oder, im Falle von inneren Aluminiumrippen, das Aluminium schmolz, bevor die Elektrode genügend gebacken war. Nach der DE-PS 6 19 586 wurden diese Probleme dadurch gelöst, daß man die Stromversorgung der Elektrode nicht weiter an den Außenrippen vornahm, unter Wärmeabgabegesichtspunkten die Außen- und Innenrippen aus Aluminium so gestaltete, daß die inneren Aluminiumrippen beim Brennen der Elektrode nicht mehr wegschmolzen und man die Außenrippen als Tragorgane zum Halten und Nachführen der Elektrode nutzte. Die Elektrode wurde dabei mit fest an den Außenrippen angelegten Klemmverbindungen gehalten, wobei zum weiteren Nachsetzen der Elektrode diese Klemmverbindungen im Abstande von 1 bis 4 Monaten gelöst und an der Elektrode weiter oben wieder unverrückbar festgemacht wurden.With regard to self-baking electrodes with outer ribs of the Electrode sheath is specifically designed for one device for hanging self - baking electrodes for aluminum furnaces with an aluminum jacket and aluminum ribs projecting outwards and inwards DE-PS 6 19 586 from 1935 pointed out in the prior art is generally referenced, according to which electrodes with aluminum sheath and was only known for the aluminum production, the aluminum jacket outside with aluminum ribs and inside with aluminum or iron ribs and use the outer ribs to supply power to the electrode. This technique has the disadvantages that either the inner Iron fins to contaminate the furnace Aluminum led or, in the case of inner aluminum ribs, the aluminum melted before the electrode was baked enough. According to DE-PS 6 19 586 these problems were solved by switching off the power supply to the Electrode no longer made on the outer ribs, under Heat emission considerations the outer and inner fins made of aluminum designed that the inner aluminum ribs when burning the electrode no longer melted away and the outer ribs as supporting elements for holding and tracking the electrode. The electrode was firmly attached the outer ribs held clamp connections held, for the further Reposition the electrode these clamp connections at intervals of 1 to 4 Months ago and fixed again at the electrode above were moored.

Gegenüber dem geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei Elektrodenfassungen für selbstbackende Elektroden mit einem Elektrodenmantel mit Außenrippen eine stromeinleitende Elektrodenfassung zur Verfügung zu stellen, die keinen radialen Kontaktdruck auf die Elektrode ausübt und die ohne Manipulationen oder Veränderungen an der Elektrodenfassung ein beliebig häufiges und schnelles Nachsetzen der Elektrode in den Ofen und das Anordnen der Elektrodenfassung weiter oben an der Elektrode ohne Unterbrechung des Ofenbetriebes und der Stromeinleitung in die Elektrode zuläßt, und die den Vorteil besitzt, unabhängig vom Durchmesser des Elektrodenmantels Verwendung finden zu können.The invention lies in relation to the described prior art Task based on electrode holders for self-baking electrodes with an electrode jacket with outer ribs a current-introducing To provide electrode socket that have no radial contact pressure exerts on the electrode and without manipulation or changes the electrode holder an arbitrary frequent and quick repositioning of the Electrode in the oven and placing the electrode holder above on the electrode without interrupting the furnace operation and the Allows current to be introduced into the electrode and which has the advantage regardless of the diameter of the electrode jacket can.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den Unteransprüchen 2 bis 11 Ausbildungen der Elektrodenfassung nach Anspruch 1 angegeben sind.The task is performed according to the characteristic features of the Solved claim 1, wherein in the dependent claims 2 to 11 Formations of the electrode holder according to claim 1 are specified.

Erfindungsgemäß umfaßt die Elektrodenfassung eine Mehrzahl oder einen Satz von Kontakteinrichtungen mit je einem Paar von Klemmteilen, von denen jede dazu ausgebildet ist, eine der Rippen des Elektrodenmantels mit einstellbarem Klemmdruck derart zwischen den Klemmteilen aufzunehmen, daß die Rippe zwischen den Klemmteilen vertikal durchgleiten kann.According to the invention, the electrode holder comprises a plurality or a set of contact devices, each with a pair of clamping parts, each of which is designed to include one of the ribs of the electrode jacket adjustable clamping pressure between the clamping parts so that the rib can slide vertically between the clamping parts.

Der mehrfache Vorteil einer Elektrodenfassung gemäß der Erfindung liegt darin, daß die Kontakteinrichtungen, die nicht nur die Stromeinleitung in den Elektrodenmantel besorgen, sondern auch einen Beitrag zum Halten der Elektrode leisten, dabei im wesentlichen nur tangentiale Kräfte, jedoch keine radialen Kräfte auf den Elektrodenmantel einwirken lassen und es zulassen, daß die Elektrodenfassung etwa beim Nachsetzen der Elektrode in den Schmelzofen nicht von der Elektrode gelöst und weiter oben wieder fest angeordnet werden müßte, sondern gestatten, bei aufrechterhaltener Stromeinleitung in den Elektrodenmantel und dadurch bedingtem fortsetzbarem Schmelzbetrieb die Elektrode durch die Elektrodenfassung hindurch vertikal zu versetzen.The multiple advantage of an electrode holder according to the invention lies in that the contact devices that are not only the current input in get the electrode jacket, but also a contribution to holding the Perform electrode, but essentially only tangential forces, however do not let radial forces act on the electrode jacket and it allow the electrode holder to be about when the electrode is added in the melting furnace not detached from the electrode and again above should be firmly arranged, but allow, while maintaining Current introduction into the electrode jacket and consequently continued Melt the electrode vertically through the electrode socket to move.

Vorzugsweise werden die Kontakteinrichtungen mittels einer innen umlaufenden Kühlflüssigkeit gekühlt. Da die gekühlten Flächen der Kontakteinrichtung auf die Seitenflächen der Rippen begrenzt sind und nicht an der Wandung des Elektrodenmantels angreifen, ist die Wärmeabfuhr von der Elektrode stark vermindert.The contact devices are preferably by means of an inside circulating coolant cooled. Since the cooled surfaces of the Contact device are limited to the side surfaces of the ribs and Do not touch the wall of the electrode jacket is the heat dissipation greatly reduced by the electrode.

Die erfindungsgemäßen Kontakteinrichtungen ermöglichen das Brennen von Elektroden unabhängig von der geometrischen Gestalt der gebrannten Elektrode. Sie gestatten ferner die Verwendung von Elektrodenmänteln, die nicht aus Eisen oder Stahl bestehen, da gemäß der Erfindung der Elektrodenmantel keine radialen Deformationen aushalten muß. Es sei hervorgehoben, daß es bei vielen Prozessen erwünscht ist, möglichst wenig Eisen einzuführen, und daß die Verwendung nichtmetallischer Elektrodenmäntel für solche Prozesse bezüglich Zuverlässigkeit und Eignung der Elektrode von hohem Vorteil ist.The contact devices according to the invention enable the burning of Electrodes regardless of the geometrical shape of the fired Electrode. They also allow the use of electrode jackets that do not consist of iron or steel, because according to the invention the Electrode jacket does not have to withstand any radial deformation. It is emphasized that it is desirable in many processes, if possible to introduce little iron, and that the use of non-metallic Electrode shells for such processes regarding reliability and Suitability of the electrode is of great advantage.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind vorzugsweise mittels eines innen umlaufenden Kühlmittels gekühlte Schutzschilde zwischen den Kontakteinrichtungen bzw. den Kontakteinrichtungen und der Elektrode angeordnet. Am besten werden diese zwischenliegenden Schutzschilde an den äußeren Kanten der Kontakteinrichtungen befestigt, damit die Übertragung von Kraftmomenten auf die Elektrode vermieden wird. Die besten Ergebnisse erhält man, wenn die zwischenliegenden Schutzschilde eine solche Dicke haben und derart geformt und an den Kontakteinrichtungen angeordnet sind, daß ihre Außenflächen mit den entsprechenden Flächen der Kontakteinrichtungen bündig sind. Man erhält dann einen Aufbau mit im wesentlichen zylindrischer und glatter Außenfläche. Die Schutzschilde und Kontakteinrichtungen werden an deren oberen Endteilen mittels einer Mehrzahl von Verbindungsplatten starr miteinander verbunden. Mit Vorteil bestehen diese Verbindungsplatten aus einem elektrisch leitenden Material, so daß das obere Ende der Elektrodenfassung als Nebenschluß-Ring wirkt, wodurch eine im wesentlichen gleichförmige Stromverteilung in der Elektrode erzielt wird.In a preferred embodiment, preferably by means of a shields cooled inside the coolant between the Contact devices or the contact devices and the electrode arranged. It is best to put these protective shields in between attached to the outer edges of the contact devices so that the Transfer of moments of force to the electrode is avoided. The best results are obtained if the protective shields in between have such a thickness and shaped and on the contact devices are arranged so that their outer surfaces with the corresponding surfaces of the Contact devices are flush. You then get a structure with the essentially cylindrical and smooth outer surface. The protective shields and Contact devices are at their upper end parts by means of a A plurality of connecting plates are rigidly connected to one another. With advantage these connection plates consist of an electrically conductive material, so that the top of the electrode socket acts as a shunt ring whereby a substantially uniform current distribution in the Electrode is achieved.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein außen angeordneter zylindrischer Schutzschild vorgesehen. Die Kontakteinrichtungen sind in der Weise modifiziert, daß nur die unteren Enden in Klemmkontakt mit den Rippen stehen. Der übrige Teil der Kontakteinrichtungen hat einen Abstand von der Elektrode. Hierdurch ist ein Zwischenraum geschaffen für das Einsetzen eines Schildes aus Kupfer zwischen Elektrode und Kontakteinrichtung. Dieser Kupferschild dient zum Kurzschließen der Induktionsfelder, die infolge des durch die Vorrichtungen fließenden Stroms entstehen. Hierdurch kann die normalerweise entstehende Induktionswärme im wesentlichen beschränkt werden.According to another embodiment of the invention, one is arranged on the outside cylindrical protective shield provided. The contact devices are in modified in such a way that only the lower ends in clamping contact with the Ribs stand. The remaining part of the contact devices is at a distance from the electrode. This creates a space for that Insert a copper shield between the electrode and Contact device. This copper shield is used to short-circuit the Induction fields resulting from the flowing through the devices Electricity. This can result in the normally arising Induction heat can be essentially limited.

Anhand von Figuren zu Ausführungsbeispielen der Erfindung werden nachfolgend nun weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung beschrieben. Es zeigen:Using figures to become embodiments of the invention now further details and advantages of the invention described. Show it:

Fig. 1 eine betriebsfertig an einem Elektrodenmantel angeordnete Elektrodenfassung gemäß der Erfindung teils im vertikalen Aufriß, teil in der Seitenansicht; der zugehörige Schmelzofen und die Aufhängungsmittel für die Elektrode sind nicht dargestellt; Fig. 1 is a turnkey arranged on an electrode sheath electrode holder according to the invention partly in vertical elevation, partially in side view; the associated melting furnace and the suspension means for the electrode are not shown;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt eines angeordneten Schutzschildes; Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch den oberen Teil der Elektrodenfassung gemäß Linie III-III in Fig. 1; Fig. 2 is a vertical section of a disposed shield; Fig. 3 is a horizontal section through the upper part of the electrode holder according to line III-III in Fig. 1;

Fig. 4 einen Vertikalaufriß des oberen Teils einer Kontakteinrichtung (wie der in Fig. 3 gezeigten); Fig. 4 is a vertical elevation of the upper part of a contact device (such as that shown in Fig. 3);

Fig. 5 einen Horizontalschnitt durch die Elektrodenfassung gemäß Linie V-V in Fig. 1; Figure 5 is a horizontal section through the electrode holder according to line VV in Fig. 1.

Fig. 6 einen Vertikalschnitt gemäß Linie VI-VI in Fig. 5; Fig. 6 is a vertical section along line VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 einen Horizontalschnitt gemäß Linie VII-VII in Fig. 1; Fig. 8 einen Vertikalschnitt (senkrecht zu einer Außenrippe des Elektrodenmantels) durch den unteren Teil einer Kontakteinrichtung; Fig. 9 einen Horizontalschnitt nach Linie IX-IX in Fig. 1; Fig. 7 is a horizontal section along line VII-VII in Fig. 1; Fig. 8 is a vertical section (perpendicular to an outer fin of the electrode sheath) through the lower part of a contact device; Figure 9 is a horizontal section according to line IX-IX in Fig. 1.

Fig. 10 einen Vertikalschnitt gemäß Linie X-X in Fig. 9; . FIG. 10 is a vertical section according to line XX in Figure 9;

Fig. 11 einen Vertikalschnitt durch das untere Ende eines Schutzschildes und durch eine Kontakteinrichtung; Figure 11 is a vertical section through the lower end of the protective shield and by a contact device.

Fig. 12 einen Vertikalschnitt durch einen leeren Elektrodenmantel mit angeordneter Kontakteinrichtung und anliegender Gasabdichtung des Ofendaches; Figure 12 is a vertical section through a blank electrode with sheath arranged contact means and adjacent gas seal of the furnace roof.

Fig. 13 eine Anordnung gemäß Fig. 12, jedoch mit einer zweiten Ausführungsform eines Schutzschildes (vollzylindrischer Außenschutzschild); . FIG. 13 is an arrangement according to Figure 12, but with a second embodiment of a protective shield (solid-cylindrical outer protective shield);

Fig. 14 eine Anordnung gemäß Fig. 13, jedoch mit einer abgewandelten Ausführungsform einer Kontakteinrichtung (nur im unteren Bereich anklemmbar, im oberen Bereich mit Abstand zum Elektrodenmantel); FIG. 14 shows an arrangement according to FIG. 13, but with a modified embodiment of a contact device (can only be connected in the lower area, in the upper area at a distance from the electrode jacket);

Fig. 15 einen Horizontalschnitt durch den unteren Teil der Ausführungsform gemäß Fig. 13 entlang deren Linie XV-XV; FIG. 15 is a horizontal section through the lower part of the embodiment of Figure 13 along the line XV-XV Fig.

Fig. 16 einen Vertikalaufriß des unteren Endes einer Kontakteinrichtung und eines Schutzschildes gemäß Fig. 13 bzw. 14. Fig. 16 is a Vertikalaufriß the lower end of a contact device and a protective shield of FIG. 13 and 14, respectively.

Anhand der Fig. 1 wird zunächst ein allgemeinerer Überblick über die Erfindung gegeben, wonach anhand der übrigen Figuren mehr ins Detail gehende Erläuterungen folgen.With reference to FIG. 1, a general overview is first given about the invention, according to which more detailed reference to the other figures in detail explanations follow.

In Fig. 1 ist eine betriebsfertig angeordnete Elektrodenfassung 1 gemäß der Erfindung dargestellt. Sie ist mittels Stangen oder Bändern 3 an einem Aufhängungsrahmen 2 aufgehängt und weist eine Mehrzahl von stromeinleitenden Kontakteinrichtungen 4 auf. Die Kontakteinrichtungen 4 bestehen (wie näher unter anderem in den Fig. 3, 5, 7, 9 gezeigt) aus einem Paar im wesentlichen spiegelbildlich gleicher Klemmteile, die eine der von dem Elektrodenmantel 6 vorspringenden vertikalen Außenrippen 5 mit einstellbarem Klemmdruck zwischen sich nehmen. Der Anpreßdruck ist so einzustellen, daß bei aufrechterhaltenem sehr guten elektrischen Kontakt die Außenrippen 5 der Elektrode 7 vertikal zwischen den beiden Klemmteilen der Kontakteinrichtungen 4 durchgleiten können. Nach einem Nachsetzen der Elektrode 7 in den Schmelzofen sind daher weder Ein- bzw. Umstellmaßnahmen an der Kontakteinrichtung 4 noch ein Außerbetriebnehmen des Schmelzofens erforderlich.In Fig. 1 is a turnkey arranged electrode holder 1 is shown according to the invention. It is suspended from a suspension frame 2 by means of rods or bands 3 and has a plurality of current-introducing contact devices 4 . The contact devices 4 consist (as shown in more detail, inter alia, in FIGS. 3, 5, 7, 9) of a pair of essentially mirror-image identical clamping parts, which take one of the vertical outer ribs 5 projecting from the electrode jacket 6 with an adjustable clamping pressure between them. The contact pressure is to be set so that the outer ribs 5 of the electrode 7 can slide vertically between the two clamping parts of the contact devices 4 while maintaining very good electrical contact. After repositioning the electrode 7 in the melting furnace, neither adjustment or conversion measures on the contact device 4 nor a decommissioning of the melting furnace are necessary.

Die beiden Klemmteile jeder Kontakteinrichtung 4 sind vorzugsweise als fugenlose Elemente aus Elektrolytkupfer gebildet, deren Herstellung vergleichsweise einfach ist und keine zeitraubenden und komplizierten Vorgänge der Formung, Kernung und des Gießens wie bei der Herstellung der konventionellen Kontaktbacken erforderlich macht; außerdem werden die Herstellungskontrollen und Qualitätsprüfungen in weitem Maße verringert.The two clamping parts of each contact device 4 are preferably formed as seamless elements made of electrolytic copper, the production of which is comparatively simple and does not require any time-consuming and complicated processes of shaping, coreing and casting as in the production of the conventional contact jaws; In addition, manufacturing controls and quality checks are greatly reduced.

Die Kontakteinrichtungen 4 sind mittels einer Kühlflüssigkeit innengekühlt und dazu über flexible Leitungsrohre 9 a, 9 b für die Zu- und Ableitung des Kühlmittels mit vom Aufhängungsrahmen 2 getragenen Rohranschlüssen bzw. Verteilern 8 a, 8 b verbunden.The contact devices 4 are internally cooled by means of a cooling liquid and, for this purpose, connected via flexible line pipes 9 a , 9 b for the supply and discharge of the coolant to pipe connections or distributors 8 a , 8 b carried by the suspension frame 2 .

Die Anzahl der Kontakteinrichtungen 4 entspricht günstigerweise der Anzahl der Außenrippen 5 des mit dem Arbeitsstrom zu versorgenden Elektrodenmantels 6.The number of contact devices 4 advantageously corresponds to the number of outer ribs 5 of the electrode jacket 6 to be supplied with the working current.

Wie weiter in Fig. 1 gezeigt, weist die Elektrodenfassung 1 zwischen je zwei benachbarten Kontakteinrichtungen 4 einen Schutzschild 10 auf (s. dazu auch die Fig. 3, 5, 7, 9-11). Wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich, sind die Schutzschilde 10 an den äußeren Ecken der Kontaktvorrichtung 4 befestigt mit dem Vorteil, daß von den Schutzschilden 10 keine auf die Elektrode 7 radial einwirkenden Kräfte ausgehen können. Dabei weisen die Schutzschilde 10 eine solche Stärke auf und sind so gestaltet, daß ihre Außenflächen mit den Außenflächen der sich seitlich anschließenden Kontakteinrichtungen 4 fluchten, so daß die Gesamtanordnung der Kontakteinrichtungen 4 und der Schutzschilde 10 eine die Elektrode 7 umgebende, in sich geschlossene glatte Zylinderfläche ausbildet, die einerseits die Elektrode 7 und die Kontakteinrichtungen 4 vor Rauch, Abgasen und Hitze aus dem (nicht gezeigten) Schmelzofen schützt und andererseits die erforderliche Anlagefläche für eine dichte Gasabdichtung zwischen der Elektrode und dem Dach oder Rauchabzug des Schmelzofens gewährleistet. In Fig. 1 ist eine derartige Gasabdichtung mit 32 bezeichnet. As further shown in FIG. 1, the electrode holder 1 has a protective shield 10 between each two adjacent contact devices 4 (see also FIGS. 3, 5, 7, 9-11). As can best be seen from FIG. 5, the protective shields 10 are fastened to the outer corners of the contact device 4 with the advantage that no protective forces 10 can radially act on the electrode 7 . The protective shields 10 are of such a thickness and are designed such that their outer surfaces are flush with the outer surfaces of the laterally adjoining contact devices 4 , so that the overall arrangement of the contact devices 4 and the protective shields 10 encloses a self-contained, smooth cylindrical surface surrounding the electrode 7 forms, which on the one hand protects the electrode 7 and the contact devices 4 from smoke, exhaust gases and heat from the melting furnace (not shown) and on the other hand ensures the necessary contact surface for a tight gas seal between the electrode and the roof or smoke extraction from the melting furnace. In Fig. 1, such a gas seal is designated 32 .

Da die Kontakteinrichtungen 4 nur jeweils einer Rippe 5 des Elektrodenmantels 6 zuzuordnen sind, können die Abmessungen einer Kontakteinrichtung 4 ohne Rücksichtnahme auf den Elektrodendurchmesser gewählt werden. Daher lassen sich die Kontakteinrichtungen 4 als einheitlicher, universeller Typ bauen und bei jedem beliebigen Elektrodenmanteldurchmesser verwenden. Zur Anpassung einer Elektrodenfassung 1 an unterschiedliche Elektrodendurchmesser sind alleine die Schutzschilde 10 gegen solche mit passender radialer Spannweite auszutauschen, was in einfacher Weise erfolgen kann.Since the contact devices 4 can only be assigned to one rib 5 of the electrode jacket 6 , the dimensions of a contact device 4 can be selected without taking into account the electrode diameter. Therefore, the contact devices 4 can be built as a uniform, universal type and can be used with any electrode jacket diameter. To adapt an electrode holder 1 to different electrode diameters, the protective shields 10 are to be replaced by those with a suitable radial span, which can be done in a simple manner.

Wie weiter in Fig. 1 und näher in den Fig. 3 und 4 gezeigt, wird den Kontakteinrichtungen 4 an deren oberem Ende der elektrische Strom durch ein Leitungsrohr 20 zugeführt, wobei die Strombeaufschlagung an beiden Klemmteilen erfolgt und für einen besten elektrischen Kontakt am Rohr 20 ein Verbindungs- oder Verstärkungsfortsatz 21 vorgesehen ist, den die beiden Hälften der Kontakteinrichtung 4 zwischen sich einspannen. Als Spannmittel sind gemäß Fig. 4 beispielsweise Schraubenbolzen 22 mit Mutter vorgesehen.As further shown in FIG. 1 and in more detail in FIGS. 3 and 4, the electrical current is supplied to the contact devices 4 at their upper end through a conduit 20 , the current being applied to both clamping parts and for the best electrical contact on the pipe 20 a connection or reinforcement extension 21 is provided, which the two halves of the contact device 4 clamp between them. As clamping means bolts are shown in FIG. 4, for example 22 with nut.

Desweiteren läßt Fig. 1 einen Blick auf einen Teil einer konventionellen Innenrippe 33 des Elektrodenmantels 6 zu, deren Durchlässe 34 zur besseren mechanischen und elektrischen Verbindung der Elektrodenmasse mit dem in sie stromeinleitenden Elektrodenmantel 6 dienen.Furthermore, FIG. 1 allows a view of a part of a conventional inner rib 33 of the electrode jacket 6 , the passages 34 of which serve for better mechanical and electrical connection of the electrode mass to the electrode jacket 6 that introduces current into it.

Schließlich sei im Zusammenhang mit Fig. 1 noch erläutert, daß vorzugsweise jeder Schutzschild 10 und jede Kontakteinrichtung 4 der Elektrodenfassung 1 einzeln am Aufhängungsrahmen 2 gehalten sind, was den Vorteil bietet, daß die genannten Teile einzeln aus der Elektrodenfassung 1 herausgenommen werden können; andererseits ist aber auch eine Entfernung der gesamten Elektrodenfassung 1 vom Elektrodenmantel 6 möglich. Von besonderem Vorteil bei der Entfernung der Kontakteinrichtungen 4 einzeln, etwa für Inspektions-, Reparatur- oder Austauschzwecke, ist die Möglichkeit, die übrigen Kontakteinrichtungen 4 belassen zu können, ohne deren Anpreßdruck oder Funktion unterbrechen zu müssen.Finally, it should be explained in connection with FIG. 1 that preferably each protective shield 10 and each contact device 4 of the electrode holder 1 are held individually on the suspension frame 2 , which offers the advantage that the parts mentioned can be removed individually from the electrode holder 1 ; on the other hand, it is also possible to remove the entire electrode holder 1 from the electrode jacket 6 . Of particular advantage when removing the contact devices 4 individually, for example for inspection, repair or exchange purposes, is the possibility of being able to leave the other contact devices 4 without having to interrupt their contact pressure or function.

Die Installation bzw. der Ausbau der Kontakteinrichtungen 4 und/oder der Schutzschilde 10 läßt sich mittels oberhalb der Elektroden 7 angeordneter (nicht gezeigter) Hebzeuge bewerkstelligen. Diesbezüglich zeigt Fig. 1 mit 4′ eine etwas aus dem Verbund der Elektrodenfassung 1 herausgezogene und mit 4′′ eine vollständig nach oben herausgenommene Kontakteinrichtung 4. The installation or removal of the contact devices 4 and / or the protective shields 10 can be accomplished by means of lifting devices (not shown) arranged above the electrodes 7 . In this regard, Fig. 1 shows with 4 ' a somewhat pulled out of the composite of the electrode holder 1 and with 4'' a completely removed contact device 4th

Für die beschriebene Herausnahme der Einzelteile 4 und 10 aus der Elektrodenfassung 1 bzw. für die gesamte Abnahme der Elektrodenfassung 1 vom Elektrodenmantel 6 muß zur guten Zugänglichkeit der radiale Abstand zwischen dem Aufhängungsrahmen 2 und dem Elektrodenmantel 6 ausreichend groß sein.For the described removal of the individual parts 4 and 10 from the electrode holder 1 or for the entire removal of the electrode holder 1 from the electrode jacket 6 , the radial distance between the suspension frame 2 and the electrode jacket 6 must be sufficiently large for easy access.

Andererseits bzw. alternativ lassen sich die Schutzschilde 10 gegenüber den Kontakteinrichtungen 4 auf ein tieferes Niveau absenken.On the other hand or alternatively, the protective shields 10 can be lowered to a lower level than the contact devices 4 .

Nach diesen gegebenen Erläuterungen versteht es sich von selbst, daß die Elektrode 7 als solche und ihrerseits durch eine eigene (nicht gezeigte) Halterung gehalten werden muß, mittels derer sie auch zum Ausgleich des Elektrodenabbrandes in den Schmelzofen nachgesetzt werden kann, und zwar in relativer Absenkung gegenüber der Elektrodenfassung 1, indem die Außenrippen 5 des Elektrodenmantels 6 durch die sie umgreifenden Kontakteinrichtungen 4 gleiten.According to these explanations, it goes without saying that the electrode 7 as such and in turn must be held by its own holder (not shown), by means of which it can also be added to compensate for the electrode erosion in the melting furnace, in a relative reduction compared to the electrode holder 1 , in that the outer ribs 5 of the electrode jacket 6 slide through the contact devices 4 encompassing them.

Die nachfolgenden Erläuterungen betreffen nun Einzelheiten insbesondere der in den Fig. gezeigten Kontakteinrichtungen 4 und Schutzschilde 10.The following explanations now relate to details in particular of the contact devices 4 and protective shields 10 shown in the figures .

Wie insbesondere aus Fig. 3 (einem Horizontalschnitt durch den oberen Teil der Elektrodenfassung gemäß Linie III-III in Fig. 1) ersichtlich, besteht die Kontakteinrichtung 4 im wesentlichen aus zwei spiegelbildlich gleichen Klemmteilen, die den Außenteil 5 einer sich durch den Elektrodenmantel 6 nach innen fortsetzenden Längsrippe umgreifen und zwischen sich einspannen. Als Spannmittel für den zur Herstellung eines ausreichenden elektrischen Kontakts vorgesehenen Anpreßdruck der beiden Klemmteile an die Außenflächen der Rippe 5 können Federvorrichtungen, mit z.B. Schrauben- oder Scheibenfedern (Fig. 7), oder (nicht gezeigte) hydraulische, pneumatische oder andere mechanische Spannvorrichtungen für einen einstellbaren Anpreßdruck dienen, wobei es in allen Fällen nur darauf ankommt, daß die für den erforderlichen elektrischen Kontakt ausreichende Klemmkraft auf die Rippen 5 zustandekommt und außerdem - nach der Absicht der Erfindung - nur Kräfte in tangentialer Richtung und praktisch keine Kräfte in radialer Richtung auf den Elektrodenmantel 6 einwirken - wie dies im Gegensatz zur Erfindung im Stand der Technik wegen der bislang zu verwendenden äußeren Druckringe als Gegenhalt für die radial wirkenden Druckmittel stets hinzunehmen war. As can be seen in particular from FIG. 3 (a horizontal section through the upper part of the electrode holder according to line III-III in FIG. 1), the contact device 4 consists essentially of two mirror-image identical clamping parts, which follow the outer part 5 through the electrode jacket 6 Grip inside the longitudinal rib and clamp between them. Spring devices, for example with coil or disc springs ( FIG. 7), or (not shown) hydraulic, pneumatic or other mechanical tensioning devices for one can be used as tensioning means for the contact pressure of the two clamping parts provided for producing sufficient electrical contact to the outer surfaces of the rib 5 adjustable contact pressure, it is only important in all cases that the sufficient clamping force for the required electrical contact comes about on the ribs 5 and also - according to the intention of the invention - only forces in the tangential direction and practically no forces in the radial direction Act electrode sheath 6 - as was always to be accepted in contrast to the invention in the prior art because of the outer pressure rings previously used as a counter-hold for the radially acting pressure medium.

Bei der in Fig. 7 (einem Horizontalschnitt gemäß Linie VII-VII in Fig. 1) und in Fig. 8 (zugehöriger Vertikalschnitt), welche einen Bereich des unteren Teils der Elektrodenfassung 1 darstellen, gezeigten Spanneinrichtung ist ein Schraubenbolzen 24 mit Mutter 26 durch koaxiale Bohrungen in jedem Klemmteil der Kontakteinrichtung 4 geführt, wobei eine in jedes Klemmteil eingelassene Feder 25 gegen den Kopf der Schraube 24 bzw. die Mutter 26 wirkt. Der Anklemmdruck läßt sich dabei durch Drehen an der Mutter 26 in sehr einfacher Weise einstellen.When in Fig. 7 (a horizontal section according to line VII-VII in Fig. 1) and in Fig. 8 (associated vertical section), representing an area of the lower part of the electrode holder 1, chucking means shown is a bolt 24 with nut 26 by coaxial bores in each clamping part of the contact device 4 , a spring 25 inserted in each clamping part acting against the head of the screw 24 or the nut 26 . The clamping pressure can be adjusted in a very simple manner by turning the nut 26 .

In der im Zusammenhang mit der Stromeinleitung bereits erörterten Fig. 4 (ein Vertikalaufriß des oberen Teils der Kontakteinrichtung 4) ist zugleich die Verbindung einer Kontakteinrichtung 4 mit dem vom Aufhängungsrahmen 2 herabkommenden Trageteil, Stange oder Band 3, näher dargestellt.In FIG. 4 already discussed in connection with the introduction of current (a vertical elevation of the upper part of the contact device 4 ), the connection of a contact device 4 to the support part, rod or band 3 descending from the suspension frame 2 is also shown in more detail.

Fig. 5 (ein Horizontalschnitt durch die Elektrodenfassung 1 gemäß Linie V-V in Fig. 1) zeigt unter anderem, daß jedes der beiden Klemmteile der Kontakteinrichtung 4 mit Bohrungen oder Leitungen 23 für den Kühlmitteldurchlauf versehen ist. Da der gekühlte Oberflächenteil jeder stromführenden Kontakteinrichtung 4 nur in Kontakt mit einer Rippe 5 steht, entspricht der gekühlte Bereich der Elektrode 1 allein den seitlichen Dimensionen der Kontakteinrichtung 4 und ist demzufolge vergleichsweise sehr klein, so daß eine Wärmeableitung vom Elektrodenmantel 6 auf ein Minimum beschränkt bleibt und der Elektrodenmasse nur ein geringer Teil ihrer für das Brennen der Masse erforderlichen Energie durch das Kühlmittel weggeführt wird. Fig. 5 (a horizontal section through the electrode holder 1 according to line VV in Fig. 1) shows, among other things, that each of the two clamping parts of the contact device 4 is provided with holes or lines 23 for the coolant flow. Since the cooled surface part of each current-carrying contact device 4 is only in contact with a rib 5 , the cooled area of the electrode 1 corresponds solely to the lateral dimensions of the contact device 4 and is consequently comparatively very small, so that heat dissipation from the electrode jacket 6 is kept to a minimum and the electrode mass only a small part of its energy required for burning the mass is carried away by the coolant.

Mit Bezug zunächst auf die Fig. 2, 10 und 11 erstrecken sich die Schutzschilde 10 abwärts bis unter die unteren Enden der Kontakteinrichtungen 4 und schließen diese unten dicht ab. Die Schutzschilde 10 tragen jedes am unteren Ende einen in Richtung zum Elektrodenmantel 6 vorspringenden Teil 11, z.B. einen Flansch, und, wie in den Fig. 7 und 9 bezeichnet, an jedem seitlichen Ende eine sich radial nach innen erstreckende Seitenwand 13. Die Flansche 11 und die Seitenwände 13 dienen zum Verschließen von Öffnungen zwischen den Schutzschilden 10 und dem Elektrodenmantel 6 bzw. den Kontakteinrichtungen 4. Außerdem dienen die Seitenwände 13 zum Halten der feuerfesten Auskleidung 28 und eines Dichtungsmaterials 27. Die Auskleidung 28 besteht vorzugsweise aus feuerfesten keilförmigen Steinen, die sich gegenseitig gegen ein Verrutschen gegen den Elektrodenmantel 6 sichern, so daß der Elektrodenmantel 6 keinen radialen Kräften durch die Auskleidung 28 ausgesetzt werden kann.With reference first to FIGS. 2, 10 and 11, the protective shields 10 extend down to below the lower ends of the contact devices 4 and close them tightly at the bottom. The protective shields 10 each carry at the lower end a part 11 projecting towards the electrode jacket 6 , for example a flange, and, as indicated in FIGS. 7 and 9, a radially inwardly extending side wall 13 at each lateral end. The flanges 11 and the side walls 13 serve to close openings between the protective shields 10 and the electrode jacket 6 or the contact devices 4 . The side walls 13 also serve to hold the refractory lining 28 and a sealing material 27 . The lining 28 preferably consists of refractory wedge-shaped stones which mutually secure against slipping against the electrode jacket 6 , so that the electrode jacket 6 can not be subjected to any radial forces through the lining 28 .

Wie aus Fig. 9 (Horizontalschnitt nach Linie IX-IX von Fig. 1) und Fig. 11 (Vertikalschnitt durch das untere Ende eines Schutzschildes 10 und durch eine Kontakteinrichtung 4) ersichtlich, überragen die Schilde 10 unten die Kontakteinrichtungen 4, grenzen dort aneinander und sind mittels Bolzen 12 oder dergleichen über den ganzen Umfang der Elektrode 7 miteinander verbunden. Die gezeigten Bolzen 12 sind Schlitzbolzen, deren eine Hälfte in eines der Klemmteile der Kontakteinrichtung 4 eindringt und so eine Drehbefestigung bildet (Fig. 9). Wie in Fig. 9 gezeigt, dient dort jeweils das linke der beiden Klemmteile einer Kontakteinrichtung 4 als Drehbefestigung für einen Schild 10. Wegen der auf diese Weise rund um den Umfang der Elektrode 7 unten miteinander verbundenen und befestigten Schutzschilde 10 kommt es zu keinen Störungen oder Minderungen der von den Kontakteinrichtungen 4 auf die Rippen 5 ausgeübten eingestellten Klemmkraft.As can be seen from FIG. 9 (horizontal section along line IX-IX of FIG. 1) and FIG. 11 (vertical section through the lower end of a protective shield 10 and through a contact device 4 ), the shields 10 project below the contact devices 4 and adjoin one another there and are connected to one another over the entire circumference of the electrode 7 by means of bolts 12 or the like. The bolts 12 shown are slotted bolts, one half of which penetrates one of the clamping parts of the contact device 4 and thus forms a rotary fastening ( FIG. 9). As shown in FIG. 9, the left of the two clamping parts of a contact device 4 serves there as a rotary fastening for a shield 10 . Because of the protective shields 10 connected and fastened at the bottom around the circumference of the electrode 7 in this way, there is no interference or reduction in the set clamping force exerted by the contact devices 4 on the ribs 5 .

Die Verbindung der Schilde 10 am unteren Ende schafft eine nach unten und nach außen geschlossene, sich um die Elektrode 7 herum erstreckende Kammer 30 (vgl. Fig. 10) zum Schutz gegen Rauch, Abgase und Hitze aus dem Schmelzofen, wobei sich die Temperatur in der Kammer 30 durch Zufuhr und/ oder Umlauf von Luft oder einem Gas vermittels eines in die Kammer 30 mündenden Rohres 29 regulieren läßt.The connection of the shields 10 at the lower end creates a downwardly and outwardly closed chamber 30 (see FIG. 10) which extends around the electrode 7 and protects against smoke, exhaust gases and heat from the melting furnace, the temperature in the chamber 30 can be regulated by supplying and / or circulating air or a gas by means of a pipe 29 opening into the chamber 30 .

Der besseren Übersicht sei noch erwähnt, daß sich die Teile 35 in den Fig. 9 und 10 entsprechen.For a better overview it should be mentioned that the parts 35 in FIGS. 9 and 10 correspond.

Wie weiter vorne bereits angegeben, lassen sich auch die Schutzschilde 10 in bevorzugter Ausführungsform mittels eines Durchlaufkühlmittels kühlen. Zu diesem Zwecke weisen die Schutzschilde 10 innere Kammern 36 auf, die in Verbindung mit den Seitenwänden 13 durch eine Innenwand 37 des Schildes 10 begrenzt werden, wie in Fig. 5 und Fig. 6 (Vertikalschnitt gemäß Linie VI-VI in Fig. 5) beispielsweise gezeigt. As already stated above, in a preferred embodiment the protective shields 10 can also be cooled by means of a continuous coolant. For this purpose, have the shields 10 internal chambers 36 which are limited in connection with the side walls 13 by an inner wall 37 of the shield 10 as shown in Fig. 5 and Fig. 6 (vertical cross-section according to line VI-VI in Fig. 5) shown for example.

Wie aus den Fig. 5 und 6 ferner zu erkennen, sind die Schutzschilde 10 außer der weiter oben beschriebenen Verbindung miteinander an ihrem unteren Ende auch in ihrem mittleren Bereich miteinander verbunden, und zwar durch Verbindungsglieder 14, die, vorzugsweise an jedem Ende an einem Fortsatz eines Schilde 10 angeordnet, sich von einem zum benachbarten Schild 10 durch die dazwischen gelegene Kontakteinrichtung 4 hindurch erstrecken, ohne diese in ihrer Klemm- bzw. Stromeinleitungsfunktion zu beeinträchtigen. Die Befestigung der Verbindungsglieder 14 an den Schilden 10 erfolgt durch senkrechte Stäbe 16, die sich bis zum oberen Ende der Elektrodenfassung 1 erstrecken und dort leicht zugänglich und handhabbar sind und die unten ein konisch ausgebildetes Ende aufweisen, das, durch einen entsprechenden konischen Durchlaß 17 im Verbindungsglied 14 geführt, durch eine konische Bohrung 18 in dem Schildfortsatz gelassen ist und darin aufliegt. Die Kontakteinrichtungen 4 weisen Aussparungen 15 auf, in denen sich die Verbindungsglieder 14 bewegen können. Diese Art der Halterung der Schutzschilde 10 in ihrem mittleren Bereich, wo die Schutzschilde 10 nur an den äußeren Kanten der Kontakteinrichtungen 4 anstoßen, ansonsten aber nur mit sich selbst verbunden sind, vermeidet irgendwelche Kraftübertragungen über die Kontakteinrichtungen 4 auf die Elektrode 7.As can also be seen from FIGS. 5 and 6, in addition to the connection described above, the protective shields 10 are also connected to one another at their lower end in their central region, to be precise by connecting links 14 , which are preferably attached to an extension at each end of a shield 10 arranged to extend from one to the adjacent shield 10 through the contact device 4 located therebetween without impairing its clamping or current introduction function. The attachment of the connecting members 14 to the shields 10 is carried out by vertical rods 16 which extend to the upper end of the electrode holder 1 and are easily accessible and manageable there and which have a conical end at the bottom, which, through a corresponding conical passage 17 in Link 14 guided, left through a conical bore 18 in the shield extension and rests therein. The contact devices 4 have cutouts 15 in which the connecting links 14 can move. This type of holding of the protective shields 10 in their central region, where the protective shields 10 abut only on the outer edges of the contact devices 4 , but are otherwise only connected to themselves, avoids any transmission of force via the contact devices 4 to the electrode 7 .

Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, sind die Schutzschilde 10 schließlich oben mit den Kontakteinrichtungen 4 an deren oberen Ende und mit sich selbst mittels Verbindungsplatten 19 verbunden. Die Verbindungsplatten 19 bestehen vorzugsweise aus Kupfer und dienen zugleich als vorzügliche Stromleiter mit dem Ergebnis, daß sich aufgrund des elektrischen Zusammenschlusses sämtlicher Kontaktvorrichtungen 4 und Schutzschilde 10 der obere Teil der Elektrodenfassung 1 als Nebenschlußring zur Verteilung des elektrischen Stromes rings um die gesamte Peripherie der Elektrode 7 auswirkt.As can be seen from FIGS. 1 and 3, the protective shields 10 are finally connected at the top to the contact devices 4 at their upper end and to themselves by means of connecting plates 19 . The connecting plates 19 are preferably made of copper and at the same time serve as an excellent current conductor, with the result that, due to the electrical connection of all the contact devices 4 and protective shields 10, the upper part of the electrode holder 1 acts as a shunt ring for distributing the electrical current around the entire periphery of the electrode 7 affects.

Fig. 12 schließlich (Vertikalschnitt durch einen leeren Elektrodenmantel 6 mit angeordneter Kontakteinrichtung 4 und daran anliegender Gasabdichtung 32) stellt unter anderem eine Seitenansicht der im vorigen beschriebenen Kontakteinrichtung 4 dar, angeklemmt an eine Außenrippe 5 des Elektrodenmantels 6.Finally, FIG. 12 (vertical section through an empty electrode jacket 6 with an arranged contact device 4 and gas seal 32 attached to it) shows a side view of the contact device 4 described above, clamped on an outer rib 5 of the electrode jacket 6 .

Gegenüber den in den Fig. 1 bis 12 gezeigten Ausführungsformen einer Elektrodenfassung gemäß der Erfindung, sind in den Fig. 13 bis 16 weitere Ausführungsformen hinsichtlich der Gestaltung bzw. Anordnung einerseits der Schutzschilde und andererseits der Kontakteinrichtung dargestellt. Soweit mit der vorne beschriebenen Ausführungsform übereinstimmende Teile bzw. Funktionen vorliegen, werden diese hier nicht nochmals erläutert, und es wird im folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen. Für übereinstimmende Teile gelten die bisherigen Bezugszeichen weiter.Compared to the embodiments of an electrode holder according to the invention shown in FIGS. 1 to 12, FIGS. 13 to 16 show further embodiments with regard to the design or arrangement of the protective shields on the one hand and the contact device on the other hand. As far as there are parts or functions corresponding to the embodiment described above, these are not explained again here, and only the differences will be discussed below. The previous reference symbols continue to apply to matching parts.

Gemäß Fig. 15 (Horizontalschnitt durch den unteren Teil der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform entlang Linie XV-XV) und Fig. 16 (zugehöriger Vertikalaufriß) erfolgt die Abschirmung der Kontakteinrichtungen 4 (bzw. 4a, welche weiter unten beschrieben werden) von den Ofenabgasen usw. und zugleich der ebene periphere Abschluß für die Elektrodenfassung nicht durch zwischen Kontakteinrichtungen 4 gesetzte Schutzschilde 10 sondern durch einen außen herum angeordneten vollzylindrischen Schutzschild 10′. Dieser Schutzschild 10′, der aus mehreren Segmenten bestehen kann, wird mit bekannten Mitteln so gehalten, daß er eine geschlossene Außenfläche der Elektrodenfassung bildet. Für eine gegenseitige Austauschbarkeit von Schutzschilden 10 und dem Schutzschild 10′ sollte der Außenradius des Schutzschildes 10′ dem Außenradius der Kombination der in Fig. 1 beispielsweise gezeigten Kombination der alternierend angeordneten Kontakteinrichtungen 4 und Schutzschilden 10 entsprechen. Die besten Ergebnisse erzielt man, wenn die radiale Abmessung der Kontakteinrichtungen 4 gegenüber der insbesondere in Fig. 5 gezeigten Ausführung reduziert ist, so daß der äußere Schild 10′ leicht angepaßt und angebracht werden kann.According to FIG. 15 (horizontal section through the lower part of the embodiment shown in FIG. 13 along line XV-XV) and FIG. 16 (associated vertical elevation), the shielding of the contact devices 4 (or 4 a, which will be described below) is carried out by the furnace exhaust gases, etc. and at the same time the flat peripheral termination for the electrode holder not by protective shields 10 placed between contact devices 4 but by a fully cylindrical protective shield 10 'arranged around the outside. This protective shield 10 ', which can consist of several segments, is held by known means so that it forms a closed outer surface of the electrode holder. For a mutual interchangeability of protective shields 10 and the protective shield 10 ', the outer radius of the protective shield 10 ' should correspond to the outer radius of the combination of the combination of the alternately arranged contact devices 4 and protective shields 10 shown in FIG. 1, for example. The best results are achieved if the radial dimension of the contact devices 4 is reduced compared to the embodiment shown in particular in Fig. 5, so that the outer shield 10 'can be easily adapted and attached.

Die in Fig. 15 gezeigten Teile 38 sind Versteifungselemente und dienen der Stabilisierung der Zylinderform des Schutzschildes 10′, wenn dieser hohen Temperaturen ausgesetzt ist.The parts 38 shown in Fig. 15 are stiffening elements and serve to stabilize the cylindrical shape of the protective shield 10 'when it is exposed to high temperatures.

Die in Fig. 14 dargestellte Kontakteinrichtung 4 a zeichnet sich gegenüber einer Kontakteinrichtung 4 dadurch aus, daß nur ihr unteres Ende in Klemmkontakt mit einer Rippe 5 steht, während sie in ihrem Verlauf nach oben einen radialen Abstand zum Elektrodenmantel 6 und dessen Rippen 5 einhält. Der Zweck liegt darin, daß sich ein zweiter Schild 31, vorzugsweise ein Kupferschild, zwischen dem Elektrodenmantel 6 und der davon entfernt stehenden Kontakteinrichtung 4 a mit Abstand zum Elektrodenmantel 6 und den Kontakteinrichtungen 4 a einordnen läßt. Der erhebliche Vorteil dieser Abänderung beruht darauf, daß - wie im Zuge der Entwicklung der vorliegenden Erfindung gefunden wurde - der Schild 31, insbesondere wenn er aus Kupfer besteht, die beim Stromfluß durch die Kontakteinrichtungen 4, 4 a auftretenden Induktionsfelder kurz schließt und durch Induktionsströme verursachte Fremdwärme verhindert. Die Kupferschilde 31 können von eigenen Halterungen getragen oder über Isolierelemente an den Kontakteinrichtungen 4 a befestigt sein.The contact device 4 a shown in Fig. 14 is distinguished from a contact device 4 in that only its lower end is in clamping contact with a rib 5 , while it maintains a radial distance upwards from the electrode jacket 6 and its ribs 5 . The purpose is that a second shield 31 , preferably a copper shield, can be arranged between the electrode jacket 6 and the contact device 4 a located at a distance from the electrode jacket 6 and the contact devices 4 a . The considerable advantage of this modification is based on the fact that - as was found in the course of the development of the present invention - the shield 31 , in particular if it consists of copper, which short-circuits the induction fields which occur when the current flows through the contact devices 4 , 4 a and is caused by induction currents External heat prevented. The copper shields 31 can be carried by their own brackets or attached to the contact devices 4 a via insulating elements.

Wie in den Figuren nicht gezeigt, läßt sich das Freistehen einer Kontakteinrichtung bzw. die Einhaltung eines Abstandes zwischen dem Elektrodenmantel 6 und der Kontakteinrichtung in deren nicht an einer Rippe 5 festgeklemmten Anteil in einfacher Weise etwa dadurch erzielen, daß man zunächst eine gleichförmige Kontakteinrichtung 4 gemäß der Fig. 12 und 13 beispielsweise erstellt und diese in einem unteren Bereich (etwa wie bei Fig. 14 mit 39 angedeutet) mit einer Kröpfung versieht, so daß der obere Teil vom Elektrodenmantel 6 absteht und in den geschaffenen Zwischenraum ein Schild 31 eingeordnet werden kann. Dies führt allerdings zu einer Aufweitung der Elektrodenfassung 1.As not shown in the figures, the free-standing of a contact device or the maintenance of a distance between the electrode jacket 6 and the contact device in their portion not clamped to a rib 5 can be achieved in a simple manner, for example, by first making a uniform contact device 4 according to bands of FIGS. 12 and 13, for example created and these (indicated as such in Fig. 14 to 39) in a lower region with an offset, so that the upper part protrudes from the electrode sleeve 6 and can be classified into the created intermediate space a shield 31 . However, this leads to an expansion of the electrode holder 1 .

Eine derartige Aufweitung läßt sich gemäß der Ausführungsform nach Fig. 14 durch die Maßnahme vermeiden, eine Kontakteinrichtung 4 im Übergangsbereich 39 vom festklemmbaren unteren Ende zu dem vom Elektrodenmantel 6 Abstand haltenden oberen Teil nicht gekröpft, sondern in der Vertikalen um 90° verdreht oder verwunden herzustellen, wie in Fig. 14 angedeutet. Der Effekt, wie durch Verdrehung der Kontakteinrichtung 4 zu einer Kontakteinrichtung 4 a einerseits ein Abstand zwischen der Kontakteinrichtung und dem Elektrodenmantel zur Zwischenordnung eines Kupferschildes 31 geschaffen werden kann ohne andererseits den Durchmesser der Elektrodenfassung 1 aufweiten bzw. stärker aufweiten zu müssen, soll anhand von Fig. 15 erklärt werden.Such an expansion can be avoided according to the embodiment according to FIG. 14 by the measure of not making a cranked contact device 4 in the transition region 39 from the clampable lower end to the upper part which is spaced apart from the electrode jacket 6 , but twisted or twisted in the vertical direction by 90 ° , as indicated in Fig. 14. The effect of how, by rotating the contact device 4 to form a contact device 4 a, on the one hand, a distance can be created between the contact device and the electrode jacket for the intermediate arrangement of a copper shield 31 without, on the other hand, having to widen or widen the diameter of the electrode holder 1 should be based on FIG be declared the 15th.

Die in Fig. 15 gezeigte Kontakteinrichtung 4 a stellt deren unteren, an einer Außenrippe 5 gemäß Fig. 14 angelegten, festgeklemmten Teil dar. Die Strecke b ist die Breite und die Strecke d die Tiefe der Kontakteinrichtung 4 a im festgeklemmten Bereich. Wie aus der Abbildung nicht ersichtlich (quadratischer Querschnitt der dargestellten Kontakteinrichtung 4 a) - wie es aber sein kann und ist - lassen sich die Kontakteinrichtungen 4, 4 a für das Festklemmen an einer Rippe 5 regelmäßig weniger breit als tief gestalten (b < d). Geht man von dieser Voraussetzung aus, nimmt im um 90° weggedrehten oberen Teil der Kontakteinrichtung 4 a dieser Teil die (größere) Breite d und die (kleinere) Tiefe b ein, wodurch sich ein zur Aufnahme eines Schildes 31 ausreichender Freiraum zwischen der Kontakteinrichtung 4 a und dem Elektrodenmantel 6 ausbildet.The contact device 4 a shown in FIG. 15 represents its lower, clamped part, which is applied to an outer rib 5 according to FIG. 14. The distance b is the width and the distance d is the depth of the contact device 4 a in the clamped area. As can not be seen in the figure (square cross-section of the contact device 4 a shown ) - as it may be and is - the contact devices 4 , 4 a for clamping onto a rib 5 can generally be made less wide than deep (b <d) . Judging from this premise, takes in weggedrehten 90 degrees upper part of the contact device 4 a that part d the (greater) width and the (smaller) depth a b, whereby sufficient for receiving a shield 31 clearance between the contact device 4 a and the electrode jacket 6 forms.

Die Teile der Elektrodenfassung 1, die der Wärmestrahlung des Ofens ausgesetzt sind, bestehen vorzugsweise aus Elektrolytkupfer. Infolge der ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit des Kupfers unterscheidet sich die Oberflächentemperatur der Klemmteile nur wenig von der Temperatur des umlaufenden Kühlmittels. Es treten daher keine thermischen Belastungen infolge eines Temperaturgradienten auf. Folglich ist die vom Kühlmittel hervorgerufene Kühlwirkung in den Kontakteinrichtungen 4, 4 a und während kurzer Unterbrechungen des Ofenbetriebs minimal im Vergleich zu der Kühlwirkung bei konventionellen Klemmbacken. Die reduzierte Kühlwirkung hat den Vorteil, daß die Möglichkeit des Auftretens thermischer Schocks in der Elektrode stark verringert ist.The parts of the electrode holder 1 which are exposed to the heat radiation from the furnace are preferably made of electrolytic copper. Due to the excellent thermal conductivity of the copper, the surface temperature of the clamping parts differs only slightly from the temperature of the circulating coolant. There is therefore no thermal stress due to a temperature gradient. Consequently, the cooling effect caused by the coolant in the contact devices 4 , 4 a and during brief interruptions in the furnace operation is minimal compared to the cooling effect with conventional clamping jaws. The reduced cooling effect has the advantage that the possibility of thermal shocks occurring in the electrode is greatly reduced.

Erfindungsgemäß kann die Temperatur des Kühlmittels wesentlich erhöht werden, da eine obere Temperaturgrenze allein von der Hitzebeständigkeit der Teile der Kontakteinrichtungen, beispielsweise der Federn, abhängig ist. Man hat daher auch verbesserte Möglichkeiten zur Steuerung und Regulierung der Verhältnisse in der Brennzone der Elektrode, so daß man auch die Durchsatzgeschwindigkeit erhöhen kann.According to the invention, the temperature of the coolant can be increased significantly because an upper temperature limit depends solely on the heat resistance the parts of the contact devices, for example the springs is. One therefore also has improved control and control options Regulation of the conditions in the firing zone of the electrode so that one can also increase the throughput speed.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß für einen gegebenen Elektrodendurchmesser der Außendurchmesser der Elektrodenfassung wesentlich kleiner ist, als bei den bekannten Elektrodenfassungen. Als nicht beschränkendes Beispiel kann angegeben werden, daß bei einer Elektrodenfassung für Elektroden mit 1200 mm Durchmesser die Flächen, die den Ofenabgasen ausgesetzt sind, um 20% verringert sind. Daraus folgt der weitere Vorteil, daß sich der erforderliche Kühlmittelumlauf in der Elektrodenfassung entsprechend um 20% vermindern läßt.A particular advantage of the invention is that for a given Electrode diameter of the outer diameter of the electrode holder essential is smaller than in the known electrode holders. As not restrictive example can be given that at a Electrode holder for electrodes with 1200 mm diameter the areas that furnace emissions are reduced by 20%. It follows the further advantage that the required coolant circulation in the Electrode holder can be reduced accordingly by 20%.

Claims

1. Electrode holder on an electrothermal melting furnace for the power supply of a self-baking electrode with an electrode jacket that has continuous vertical, radially outwardly directed ribs, characterized by a set of contact devices ( 4 ) that can be used with different electrode diameters, each of which is designed to have one the ribs ( 5 ) of the electrode jacket ( 6 ) with adjustable clamping pressure between the clamping parts so that the rib ( 5 ) can slide vertically between the clamping parts.

2. Electrode holder according to claim 1, characterized in that each contact device ( 4 ) has two essentially mirror-image identical clamping parts which can be pressed against one another by means of a spring device or hydraulically or pneumatically.

3. Electrode holder according to claim 1 or 2, characterized in that each contact device ( 4 ) can be flowed through by a cooling medium.

4. Electrode holder according to one of claims 1 to 3, characterized in that the contact devices ( 4 ) are formed from seamless electrolytic copper or a corresponding copper alloy.

5. Electrode socket according to one of claims 1 to 4, characterized by contact devices ( 4 a ) which can be clamped only in their lower region on a rib ( 5 ) and in their further course upwards a radial distance to the associated rib ( 5 ) and Comply with the electrode jacket ( 6 ).

6. Electrode socket according to one of claims 1 to 5, characterized in that between two contact devices ( 4 ) a heat shield ( 10 ) at a distance from the electrode jacket ( 6 ) and in contact with the contact devices ( 4 ) is arranged and held on this.

7. Electrode socket according to claim 6, characterized in that the alternately formed from contact devices ( 4 ; 4 a ) and heat shields ( 10 ) electrode socket ( 1 ) has a substantially cylindrical, smooth outer surface.

8. Electrode holder according to one of claims 1 to 5, characterized by a cylindrical, the contact devices ( 4 ) enclosing and held by this protective shield ( 10 ').

9. Electrode holder according to one of claims 6 to 8, characterized by sealing means ( 28 ) between the lower end of the or the protective shields ( 10 ; 10 ') and the electrode jacket ( 6 ) for sealing the part of the electrode located above against furnace exhaust gases.

10. Electrode holder according to claim 9, characterized in that in each above the sealing means ( 28 ) between a protective shield ( 10 ), the two associated contact devices ( 4 ) and the electrode jacket ( 6 ) formed chamber ( 30 ) or in the between cylindrical protective shield ( 10 ') and the electrode jacket ( 6 ) formed annular chamber at least one gas inlet tube ( 29 ) opens for supplying a gaseous temperature-regulating medium.

11. Electrode socket according to one of claims 6 to 10, characterized by the arrangement of a, in particular made of copper, metal shield ( 31 ) between each protective shield ( 10 ) or the cylindrical protective shield ( 10 ') and the electrode jacket ( 6 ) for short-circuiting the when current flows through the contact devices ( 4 ; 4 a ) excited induction fields.