DE370844C

DE370844C - Schutzeinrichtung fuer die Elektroden elektrischer OEfen

Info

Publication number: DE370844C
Application number: DES51832D
Authority: DE
Original assignee: Fiat SpA
Current assignee: Fiat SpA
Priority date: 1917-12-12
Filing date: 1919-12-21
Publication date: 1923-03-08

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 8. MÄRZ 1923

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JKi 370844 -KLASSE 21 h GRUPPE 11

(S51832 Vllljsih¹)

Fiat Societä Anonima in Turin.

Schutzeinrichtung für die Elektroden elektrischer Öfen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Dezember 1919 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertxage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldungen in Italien vom 12. Dezember 1917 und 2. November 1918 beansprucht.

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an

elektrischen Öfen und bezweckt im besonderen, die Elektroden gegen die Außenluft und die Gase zu schützen, die sich aus den geschmolzenen Stoffen entwickeln.

Die Notwendigkeit, die Elektroden zu schützen, wurde erkannt, sobald solche Vorrichtungen in Gebrauch kamen; denn die in Berührung mit der Luft und den Flammen stehende Kohle vereinigt sich mit dem Sauerstoff der Luft und brennt, sich schnell verzehrend, nieder. Es ist vielfach versucht worden, diesen Mißstand durch mehr oder weniger verwickelte Einrichtungen zu beseitigen. Das ist aber nur teilweise gelungen; denn die Ergebnisse haben wenig befriedigt.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Einrichtung gestattet, die Elektroden wirksam zu schützen, und bildet einen einfachen, leicht zu entfernenden, verhältnismäßig billigen Apparat.

Sie besteht darin, daß die Elektroden in ein

teleskopartig verstellbares Rohr eingeschlossen. sind, dessen an den Elektrodenträgern befestigter Teil innen an beiden Enden mit zwei Dich-. tungsringen versehen ist. Diese verhüten, daß die Luft und die heißen Gase in Berührung mit dem von ihnen eingeschlossenen Teile der Kohlen kommen. Sie dienen zugleich zum Führen der Elektroden. Der feste Teil des Teleskoprohres ist mit einem Hohlraum für Wasserkühlung versehen. Der bewegliche Teil dagegen, der an der Stellvorrichtung der Elektrode befestigt ist, gleitet mit sanfter Reibung auf einem Dichtungsringe, der auf der äußeren Seite des oberen Teiles des festen Rohres angebracht ist und dazu dient, die Kohle von dem Stromzuführungspunkte bis zu dem durch das feste Rohrstück umschlossenen Kohleteil zu schützen.

Auf dem Ofengewölbe ist eine dichte Isolierschicht in geeigneter Weise so um die Kohle herum angeordnet, daß das Entweichen der in dem Ofen sich entwickelnden Gase möglichst verhindert wird. Das Teleskoprohr und die Bewegungsmittel für die voneinander unabhängigen Elektroden werden von einem einzigen Ringe getragen, der leicht entfernbar an einem an dem Ofengehäuse angebrachten Gestell befestigt ist.

Bei einer zweiten Ausführungsform ist die die Elektroden tragende Einrichtung durch Weglassen des Tragringes vereinfacht. In diesem Falle stützt sich der feste Teil des teleskopartig verstellbaren Schutzrohres der Elektroden unmittelbar auf das Ofengewölbe. Dieses ist in der Weise luftdicht verschlossen, daß die Verbindung des Ofeninnem mit der Außenluft auf die sicherste Art vermieden ist. Die Kohlen, welche nach innen hin vorstehen, werden vollkommen von den Reduktionsflammen umgeben und verzehren sich nicht. Dabei könnte der feste Teil, der, wie erwähnt, auch als Kühlvorrichtung wirkt, die die Elektroden schützende Anordnung stören, da er den Gestaltsänderungen des Gewölbes folgen muß. Dies wird durch einen starken Führungsring verhütet, der fest an den starr angeordneten Streben des die Regelvorrichtung für die Elektroden tragenden Gestells angebracht ist.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.

Abb. ι zeigt einen senkrechten achsialcn Schnitt durch den Ofen bei teilweiser Ansicht, Abb. 2 in größerem Maßstabe die Schutzvorrichtung der Elektrode,

Abb. 3 im Schnitt eine andere Ausfühningsform dieser Vorrichtung;

Abb. 4 ist eine im Schnitt gezeichnete Einzelheit.
Der in Abb. 1 gezeigte Ofen besteht aus feuerbeständigem Stoff, der eine durch U-Eisen verstärkte Verkleidung 1 hat. Er ist an einer Seite mit einer Beschickungsöffnung 2, an der anderen mit einer Entleerungsöffnung 3 ausgestattet, die nach innen hin schräg verläuft, um zu verhindern, daß bei wagerechter Lage des Ofens geschmolzenes Metall unbeabsichtigt austritt.

An dieser Verkleidung sind unten zwei kreisförmig gebogene Kufen 4 befestigt, die so auf zwei Führungen 5 ruhen, daß der ganze Ofen ' nach der einen oder der anderen Seite hin schwingen kann. Dies wird dann bewirkt, wenn : das geschmolzene Metall abgegossen oder die Schlacke entfernt oder auch die geschmolzene Masse in Bewegung gesetzt werden soll. Die Schwingungen des Ofens werden durch hydraulischen Antrieb erzielt, und zwar mittels zweier hydraulischer Zylinder 8, deren Kolbenstangen an das Ende je einer Kufe 4 angelenkt sind. Mit einer Steuerung 9 kann man erzielen, daß : der Kolben in der einen oder anderen Richtung ^: wirkt, um den Ofen nach der gewünschten Seite hin zu neigen. Auf dem Ofen, der nur ein groß ausgeführter Schmelztiegel oder -herd ist, ruht in genauer Auflage der mit einem Eisenrahmen 10 umgebene Gewölbedeckel 41.
: Seitlich vom Ofen sind an Tragstücken 50 vier aufrechte Streben 12 befestigt, die mittels Muttern durch einen zylindrischen Ring 11 aus winkelförmigem Eisenblech verbunden sind sowie oben durch einen Rahmen 40, welcher ι die für das Arbeiten der Elektroden erforderliehen Teile trägt. Dieser Rahmen wird von zwei Formeisenringen gebildet, die durch senkrechte sowie Diagonalstreben versteift sind.

Auf dem wagerechten Teile des Ringes 11 ! sitzt die Stahlrüstung 13, die die Form einer ! mit einem wagerechten Stützrande 13' versehenen Kugelhaube hat. In dieser Kugelhaube sind drei öffnungen in einem gegenseitigen ' Winkelabstande von 120 ° vorgesehen, deren j Einfassung von einem wagerechten Lagerteil 42 ; und einen Rand 43 gebildet wird. Auf den Teil 42 stützt sich ein Tragring 45, an dem durch Bolzen Streben 46 befestigt sind. Diese sind durch eine Platte 47 miteinander verbunden. Auf der Platte 47 ist ein Motor 25 angeordnet, der durch zwei Paare von Schneckengetrieben 23, 24 Schraubenspindeln 22 beeinflußt. Diese sind parallel zu den Streben 46 in ; Lagern drehbar, welche an diesen Streben be- ! festigt sind. Die Platte 47 hat für die Elektrode eine öffnung etwas größeren Durchmessers, so daß die Elektrode bewegt werden kann. Diese Anordnung gestattet, ununterbrochene Elektroden zu verwenden und ein stetiges Arbeiten des Ofens zu erzielen.

An dem Tragringe 45 ist der feste Teil des Teleskoprohres angebracht. Dieses wird von einem hohlwandigen Zylinder 14 gebildet, in dessen Wandung Kühlwasser fließt. Dieser Zylinder ist an beiden Enden seiner inneren Fläche

mit zwei aus Isolierstoff bestehenden Ringen 15 versehen, welche die Elektrode führen und verhüten, daß diese irgendwie in metallische Berührung mit derWand des Kühlzylinders kommt.

Sie. dienen zugleich als Dichtung, um zu verhindern, daß Luft und heiße Gase in das Innere des Zylinders 14 eindringen.

Oben trägt der Zylinder 14 an der Außenfläche einen Dichtungsring 16. Auf diesem gleitet der bewegliche Teil des Teleskoprohres, der von einem an der Elektrodenfassung 19 befestigten Metallmantel 17 gebildet wird. Dieser Mantel ist mit einem Deckel 51 ausgestattet und hat gegebenenfalls Kühlrippen. Letztere sind nicht gezeichnet.

Die Elektrodenfassung ig besteht aus zwei Segmenten, die durch Bolzen 54 so miteinander verbunden sind, _odaß sie die Elektrode festklemmen. Jedes dieser Segmente hat zwei Verlängerungen 20, mit denen es an zwei Muttern 21 der Schraubenspindeln 22 angeschlossen ist. Durch deren Drehung wird das achsiale Verstellen der Elektroden und das Regeln des Flammenbogens bewirkt.

Geeignet angeordnete Isolierschichten 55 isolieren die Elektrode und deren Fassung ig von den benachbarten metallischen Teilen. Der Strom wird mittels einer an der Fassung befestigten Klemme 48 zugeführt. Vermöge dieser Anordnung ist der obere Teil der Elektrode stets in der Weise frei, daß ununterbrochene Elektroden verwendet werden können. Überdies ist die Elektrode von der Klemme 48 bis zum Ofengewölbe vollkommen gegen die äußere Luft geschützt, während um die Elektrode herum kein Zug und infolgedessen keine schädliche Gasströmung möglich ist.

Um zu verhüten, daß die heißen Gase durch die öffnungen des Ofengewölbes austreten können, durch welche die Elektroden ragen, ist eine dichte Schicht von Isolierstoff 52 so angeordnet, daß sie einen luftdichten Abschluß bildet. Bei dem xAusführungsbeispiel nach Abb. 3 sind der Ring 11 und die Rüstung 13, die in den Abb. ι und 2 gezeigt sind, weggelassen. Die ganze Schutz- und Regelvorrichtung für die Elektroden ist unmittelbar an dem Rahmen 40 befestigt, und zwar durch Winkeleisen A, durch welche die Streben starr mit dem Rahmen verbunden sind. Die Kühlzylinder 14 ruhen unmittelbar auf dem Ofengewölbe und bilden einen luftdichten Abschluß gegen die Gase, die sonst durch die zwischen den Elektroden und der sie enthaltenden Öffnung des Gewölbes aus ihm entweichen könnten. Damit beim Arbeiten des Ofens der Kühlzylinder 14, der sämtlichen Gestaltsänderungen des Gewölbes folgen muß, die Elektrodenanordnung nicht stört, ist ein sehr starker metallischer Führungsring B vorgesehen. Dieser sitzt starr an den Streben 46, die an dem Rahmen 40 befestigt sind und die Schutz- und Regelvorrichtung für die Elektroden tragen. Vermöge dieser Anordnung wird der Raum C vermieden, der bei der ersten Bauart unerläßlich ist. Er ermöglicht einen leichten Zug der Flammen und bewirkt infolgedessen ein unnormales Abnutzen der Kohle, sofern nicht ganz besondere Sorgfalt auf die Anordnung und den Schutz der Isolierschicht 52 gelegt wird.

Die Stromzuführung besteht aus vier Leitungen, von denen die drei Phasendrähte den Strom unmittelbar zu den Elektroden leiten, während der vierte, der den Nulleiterteil des Systems bildet, durch drei besondere Klemmen 53 mit der Ofensole verbunden ist.

Die Ofensole ist dadurch elektrisch leitend gemacht, daß den feuerfesten Stoffen passend gewählte leitende Stoffe hinzugefügt sind. Die Flammenbogen bilden sich zwischen den Elektroden und der Ofensole oder auch zwischen den Elektroden durch das Metall hindurch, je nach dem größeren oder geringeren Widerstände, den die Ströme auf ihrem Wege finden.

Die ganze von den seitlichen Streben, dem Rahmen, dem Ringe, der Rüstung und der Vorrichtung zum Kühlen und Regeln der Elektroden gebildete Anordnung ist in der Weise auswechselbar, daß die für den Betrieb eines elektrischen Ofens erforderlichen Maßnahmen schnell ausgeführt werden können.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Schutzeinrichtung für die Elektroden elektrischer Öfen, bestehend aus einem die Elektrode umgebenden teleskopartigen Rohrsystem, dessen fester Teil mit einer Wasserkühlung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Teil (14) durch einen an der Außenseite angebrachten isolierenden Dichtungsring (16) gegen den die Elektrode tragenden beweglichen Teil (17) und durch zwei an der Innenseite oben und unten angebrachte Dichtungsringe (15) gegen die Elektrode abgedichtet ist.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der feste Rohrteil unmittelbar auf dem Ofengewölbe aufsitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Rohrteil durch eine ringförmige Fassung (B, Abb. 3) an dem Gerüst für den als Stellvorrichtung der Elektroden dienenden Motor abgestützt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.