DE3640298A1

DE3640298A1 - ELECTRODE CARRIER

Info

Publication number: DE3640298A1
Application number: DE19863640298
Authority: DE
Inventors: Hans-Ludwig Schaller; Ewald Feuerstacke; H-Joachim Schubert
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1986-11-26
Filing date: 1986-11-26
Publication date: 1988-06-09
Also published as: KR890700302A; WO1988004128A1; CN87106972A; BR8707895A; DE3640298C2; EP0335874A1; CN1015770B; ZA878609B

Abstract

Electrode support device for an arc or submerged arc furnace, particularly for smelting steel, with a guide column provided with a support arm for carrying the electrodes, said column being verticallty adjustable within a guide frame by means of front and side guide rollers disposed in a slide, with mechanical damping devices to absorb vibrations. An electrode support device, which by simple means isolates the components of the electrode support system from vibrations and thereby reduces the electrode breakage normal in known devices provided with costly damping devices, can be produced by disposing the damping elements (14) between the front and side guide rollers (6) and the guide frame (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrodentragvorrichtung eines Elektro- Lichtbogen- oder Reduktionsofens, insbesondere zum Schmelzen von Stahl, mit einer einen Tragarm zum Halten der Elektrode aufweisenden Führungssäule, die in einem Führungsgerüst geführt, durch Stirn- und Seitenführungsrollen, die in einer Schwinge angeordnet sind, senkrecht verschiebbar ist, wobei mechanische Dämpfungselemente zur Dämpfung von mechanischen Schwingungen vorgesehen sind.The invention relates to an electrode support device of an electrical Arc or reduction furnace, especially for melting Steel, with a supporting arm for holding the electrode Guide pillar, which is guided in a guide frame, by frontal and Lateral guide rollers, which are arranged in a swing arm, is vertically displaceable, mechanical damping elements for Damping of mechanical vibrations are provided.

Aus der DE-OS 28 37 741 ist ein Elektrodentragarm mit einem Dämp fungselement zur Dämpfung von mechanischen Schwingungen bekannt. Das Dämpfungselement ist dabei zwischen dem Tragarm und der Elektrode oder zwischen Tragarm und einem außerhalb der Elektrodentragein richtung angeordneten Punkt vorgesehen. Bei der bekannten Anordnung besteht eine schwingungsmäßig feste Kopplung zwischen der Führungs säule und dem Führungsgerüst.From DE-OS 28 37 741 is an electrode arm with a damper tion element for damping mechanical vibrations known. The Damping element is between the support arm and the electrode or between the support arm and one outside of the electrode support Direction arranged point provided. In the known arrangement there is a vibration-tight coupling between the guide column and the guide frame.

Diese Kopplung der Säule mit dem Gerüst hat den Nachteil, daß die Masse des Führungsgerüstes mit in das Schwingungssystem, an dem die Elektrode beteiligt ist, einbezogen ist. Ein weiterer Nachteil der Kopplung ist, daß die einzelnen Bauteile der Elektrodentragvorrich tung sich gegenseitig zu Schwingungen anregen können. Zur Dämpfung des Systems sind somit hohe Dämpfungskräfte erforderlich. Hierzu werden Dämpfer mit großen Massen und großen baulichen Dimensionen erforderlich, die die Tragarmkonstruktion erheblich erschweren und vergrößern. Außerdem wird damit wiederum ein stärkerer Antrieb zum Heben und Senken der Tragarmkonstruktion erforderlich.This coupling of the column to the framework has the disadvantage that the Mass of the guide frame in the vibration system to which the Electrode is involved, is involved. Another disadvantage of Coupling is that the individual components of the electrode support device can stimulate each other to vibrate. For cushioning the system requires high damping forces. For this become dampers with large masses and large structural dimensions required, which complicate the support arm construction considerably and enlarge. In addition, this in turn becomes a stronger drive to Lifting and lowering of the support arm construction required.

Aus der gleichen Schrift ist bekannt, zur Dämpfung der mechanischen Schwingungen hydraulische Elemente vorzusehen, wobei der Dämpfungs effekt durch in Hydraulikzylindern angeordnete Drosseln bewirkt wird. From the same document is known for damping the mechanical To provide vibrations hydraulic elements, the damping effect caused by chokes arranged in hydraulic cylinders becomes.

Der Einsatz dieser hydraulischen Dämpfer hat den Nachteil, daß die Dämpfungswirkung zum einen nicht besonders wirksam ist, zum anderen insbesondere durch die hohe thermische Belastung der Ofenumgebung starken Schwankungen in ihrer Wirksamkeit unterliegt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Hydrauliksystem keine Rückstellkraft aufweist, so daß die Hydraulikelemente durch die Führungssäule in eine Richtung bewegt werden können und die Führungssäule insgesamt nicht im Führungsgerüst zentriert wird.The use of this hydraulic damper has the disadvantage that the Damping effect on the one hand is not particularly effective, on the other hand especially due to the high thermal load on the furnace environment their effectiveness is subject to strong fluctuations. Another The disadvantage is that the hydraulic system has no restoring force has, so that the hydraulic elements through the guide column in one direction can be moved and the guide column as a whole is not centered in the guide frame.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Elektrodentragvorrichtung zu schaffen, die mit einfachen Mitteln die einzelnen Bauteile des Elektrodentragsystems schwingungsmäßig trennt und damit die im Vergleich zu den bei den bekannten mit aufwendigen Dämpfungsmitteln versehenen Vorrichtungen übliche Bruchrate der Elektroden senkt.The object of the invention is to provide an electrode support device create the individual components of the Electrode support system vibrationally separates and thus the in Compared to the known with expensive damping agents provided devices lowers the usual breakage rate of the electrodes.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an einer Elek trodentragvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 die mechanischen Dämpfungselemente zwischen der Stirnführungsrolle und dem Führungsgerüst angeordnet sind.The object is achieved in that an elec Trode carrying device according to the preamble of claim 1 mechanical damping elements between the forehead guide roller and the guide frame are arranged.

Durch die Anordnung der Dämpfungselemente in jeder die Stirn- bzw. Seitenführungsrollen tragenden Schwinge wird das Führungsgerüst vom Elektrodentragarm schwingungsmäßig getrennt. Außerdem wird bei Öfen mit mehreren Elektroden die Anregung der Führungssäulen untereinander über das Führungsgerüst unterbunden.The arrangement of the damping elements in each of the front or Swing arm carrying side guide rollers is the guide frame from Electrode support arm vibrationally separated. In addition, with ovens the excitation of the guide columns with one another with several electrodes prevented via the scaffolding.

Die Schwinge mit der Stirn- bzw. Seitenführungsrolle ist quer zur Bewegungsrichtung der Führungssäule entlang eines Haltebolzens, der am Führungsgerüst befestigt ist, verschiebbar, so daß die Führungssäule auslenkbar ist. Der Gegendruck wird durch ein auf dem Haltebolzen verschiebbares Widerlager erzeugt, das über eine in der zylindrischen Ausnehmung angeordneten Scheibe das Dämpfungselement zusammenpreßt. Damit wird eine schwimmende Lagerung der Führungssäule erreicht, wobei die schwingende Masse des Führungsgerüstes vom Schwingsystem der Elektroden entkoppelt wird. The rocker with the front or side guide roller is transverse to Direction of movement of the guide column along a retaining bolt, the is attached to the guide frame, slidable so that the Guide column is deflectable. The back pressure is created by an on the Retaining bolt displaceable abutment generated, which in a cylindrical recess arranged disc, the damping element compresses. This creates a floating bearing for the guide column reached, the vibrating mass of the guide frame from Vibration system of the electrodes is decoupled.

Fig. 2 zeigt die Einzelheiten der in Fig. 1 stark vereinfacht dar gestellten Stirn- bzw. Seitenführungsrolle 6. Die Stirn- bzw. Seiten führungsrolle 6 ist drehbar über hier nicht dargestellte Lager auf einem Zapfen 9 gelagert, der sich in einer in der Mitte der Schwinge 5 angebrachten Bohrung abstützt. Die Schwinge 5 ist verschiebbar auf zwei ein Gewinde tragenden Haltebolzen 10, 10′ angeordnet. Die Halte bolzen 10, 10′ sind mit Platten 11, 11′ verschweißt, die mit hier nicht dargestellten Schrauben 12 am Führungsgerüst 7 angeschraubt sind. Vorteilhafterweise werden zwischen den Platten 11, 11′ und dem Führungsgerüst 7 Ausgleichslaschen 13, 13′ angeordnet. Das Dämpfungs element 14 befindet sich in einer zylindrischen Ausnehmung 15 der Schwinge 5, wobei in der gleichen Ausnehmung auch die Anpreßscheibe 16 angeordnet ist. Die auf dem Haltebolzen 10 aufgeschraubte Mutter 17 preßt die Scheibe 16 auf das Dämpfungselement 14, so daß in diesem eine vorgegebene Vorspannung erzeugt wird. Damit sichergestellt ist, daß diese auch erreicht wird, werden vorteilhafterweise die Tiefe der zylindrischen Ausnehmung 15, die Dicke des Dämpfungselementes 14 und die Dicke der Scheibe 16 so gewählt, daß nach dem Verdrehen der Mutter 17 die der Mutter zugewandte Außenfläche 19 der Scheibe 16 in einer Linie mit der Außenkontur 20 der Schwinge 5 liegt. Zur Verdreh sicherung der Mutter 17 ist eine Kontermutter 18 auf dem gleichen Haltebolzen 10 aufgeschraubt. FIG. 2 shows the details of the face or side guide roller 6 shown in a highly simplified manner in FIG. 1. The front or side guide roller 6 is rotatably mounted on bearings, not shown here, on a pin 9 which is supported in a bore in the center of the rocker 5 . The rocker 5 is slidably disposed on two threaded retaining bolts 10 , 10 '. The holding bolts 10 , 10 'are welded to plates 11 , 11 ', which are screwed to the guide frame 7 with screws 12, not shown here. Advantageously, 7 compensation tabs 13 , 13 'are arranged between the plates 11 , 11 ' and the guide frame. The damping element 14 is located in a cylindrical recess 15 of the rocker 5 , wherein the pressure plate 16 is arranged in the same recess. The nut 17 screwed onto the retaining bolt 10 presses the disk 16 onto the damping element 14 , so that a predetermined prestress is generated therein. In order to ensure that this is also achieved, the depth of the cylindrical recess 15 , the thickness of the damping element 14 and the thickness of the disk 16 are advantageously selected such that, after the nut 17 has been rotated, the outer surface 19 of the disk 16 facing the nut in is in line with the outer contour 20 of the rocker 5 . To lock the nut 17 , a lock nut 18 is screwed onto the same retaining bolt 10 .

Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1. Bei dieser mit einem mit drei Elektroden betriebenen Ofen liegen die drei dazugehörigen Führungssäulen 3, 3′, 3′′ in einer Reihe. Beidseitig der Führungssäulen 3, 3′, 3′′ sind Stege 21, 22 befestigt, an die sich die Seitenführungsrollen 6, 6′ und die Stirnführungsrollen 6′′ mit ihren Laufflächen 23, 23′ bzw. 23′′ anlehnen. Diese Stege 21, 22 können im Falle des Verschleißes leicht ausgewechselt werden und sichern die Führungssäulen 3, 3′, 3′′ vor Verdrehen. Fig. 3 shows a section along the line AA in Fig. 1. In this with an oven operated with three electrodes, the three associated guide columns 3 , 3 ', 3 ''are in a row. On both sides of the guide columns 3, 3 ', 3' 'are webs 21, 22 attached, the side guide rollers 6, 6' and the front guide rollers 6 'lean against the' with their running surfaces 23, 23 'or 23' '. These webs 21 , 22 can be easily replaced in the event of wear and secure the guide columns 3 , 3 ', 3 ''against rotation.

Die hohe Eigendämpfung des Dämpfungselementes mit einem Dämpfungs faktor zwischen 0,15- 0,20 erniedrigt die Eigenfrequenz des Gesamt systems und schiebt dieses aus dem Bereich der kritischen Erreger frequenz.The high internal damping of the damping element with a damping factor between 0.15-0.20 lowers the natural frequency of the total systems and pushes this out of the field of critical pathogens frequency.

Die Dämpfungselemente weisen eine hohe Rückstellkraft auf, mit der Wirkung, daß die Führungssäule elastisch gelagert, gleichzeitig aber zentriert wird. Die Anpreßkraft der Stirnführungsrollen auf die Füh rungssäule kann durch die Vorspannung des Dämpfungselementes defi niert eingestellt werden. Die progressiven Kennlinien des Dämpfungs elementes mit dem stetigen elastischen Anschlag begrenzen den Aus lenkweg der Führungssäule bei hohen Auslenkkräften, lassen aber bei geringen Kräften einen ausreichenden Dämpfungsweg frei.The damping elements have a high restoring force with which Effect that the guide column resiliently, but at the same time is centered. The pressure of the forehead guide rollers on the Füh can be defi by the preload of the damping element be set. The progressive characteristics of the damping elements with the constant elastic stop limit the end Steering path of the guide column with high deflection forces, but leave at low forces free a sufficient damping path.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung näher erläutert, dabei zeigtAn embodiment of the invention is closer in the drawing explained, showing

Fig. 1 eine Ansicht der Elektrodentragvorrichtung, Fig. 1 is a view of the electrode support device,

Fig. 2 die Einzelheiten der Stirn- und Seitenführungsrolle, Fig. 2, the details of the end and side guide roller,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Führungssäule entlang der Linie A-A Fig. 3 shows a section through the guide column along the line AA

In Fig. 1 ist eine stark vereinfachte Ansicht der Elektrodentrag vorrichtung dargestellt. Die Elektrode 1 wird über einen Tragarm 2 parallel zur Verschiebung der Führungssäule 3 auf- und abbewegt. Die Verschiebung der Führungssäule 3 erfolgt hydraulisch durch einen nicht näher dargestellten Regulierzylinder 4. Die Führungssäule 3 wird durch Stirn- und Seitenführungsrollen 6, die in der Schwinge 5 angeordnet sind, schwimmend gelagert, wobei die Schwingen 5 sich im Führungsgerüst 7 abstützen. Das Führungsgerüst 7 ist auf der Portal plattform 8 befestigt.In Fig. 1, a highly simplified view of the electrode support device is shown. The electrode 1 is moved up and down parallel to the displacement of the guide column 3 via a support arm 2 . The guide column 3 is displaced hydraulically by a regulating cylinder 4, not shown in any more detail. The guide column 3 is floatingly supported by front and side guide rollers 6 which are arranged in the rocker arm 5 , the rocker arms 5 being supported in the guide frame 7 . The guide frame 7 is attached to the portal platform 8 .

Claims

1. Electrode support device of an electric arc or Reduk tion furnace, in particular for melting steel, with a support arm for holding the electrode having a guide column, which is guided in a guide frame, by front and side guide rollers, which are arranged in a rocker, vertically is displaceable, mechanical damping elements being provided for damping mechanical vibrations, characterized in that the damping elements ( 14 ) are arranged between the end and side guide rollers ( 6 ) and the guide frame ( 7 ).

2. Electrode support device according to claim 1, characterized in that each of the end or side guide rollers ( 6 ) carrying rocker ( 5 ) has at least one damping element ( 14 ).

3. Electrode support device according to claim 2, characterized in that the transverse to the direction of movement of the guide column ( 3 ) along a retaining bolt ( 10 ) which is fixed to the guide frame ( 7 ), rocker arm ( 5 ) a bore with a cylindrical recess ( 15 ) and with the damping element ( 14 ) arranged therein, the retaining bolt ( 10 ) being guided through the bore and the damping element ( 14 ).

4. Electrode support device according to claim 3, characterized in that for biasing the damping element ( 14 ) on the holding bolt ( 10 ) an adjustable abutment ( 17 ) is arranged.

5. Electrode support device according to claim 1, characterized in that the damping element ( 14 ) has a high internal damping with a damping factor of 0.15-0.20.

6. Electrode support device according to claim 5, characterized in that the damping element ( 14 ) has a progressive characteristic which is parabolic at the beginning and then runs against a limit value, ie a constant elastic stop.