DE832176C

DE832176C - Electrode holder for electrothermal furnaces

Info

Publication number: DE832176C
Application number: DEA1177A
Authority: DE
Inventors: Hermann Kapp; Dipl-Ing Hans Reichert; Dr Friedbert Ritter
Original assignee: STICKSTOFFDUENGER AG
Current assignee: STICKSTOFFDUENGER AG
Priority date: 1950-04-04
Filing date: 1950-04-04
Publication date: 1952-02-21

Description

Elektrodenfassung für elektrothermische Schmelzöfen Zur Befestigung der Elektroden von elektrothermischen Schmelzöfen bedient man sich der verschiedensten Vorrichtungen, je nachdem es sich um Elektroden von kleinerem oder größerem Durchmesser handelt; für die größeren Elektroden werden als Fassungen meistens starre oder flexible Ringe, verwendet. Der starr ausgebildete Ring für die' Druckkontaktplatten, welcher besonders stark dimensioniert sein muß, wird durch die großen Betriebs- und Biegungsbeanspruchungen und die hohen Temperaturen der Ofengicht oft schon nach kürzerer Betriebsdauer derart deformiert, daß kostspielige Reparaturen erforderlich werden, welche zu Betriebsausfällen führen. Vor allem gelingt es nicht, einen stets gleichmäßigen Anpressungsdruck zu erzielen, was sich besonders ungünstig auswirkt, wenn es sich um die verhältnismäßig plastischen, runden, selbstbackenden Elektroden handelt. Man hat such schon versucht, durch in sich bewegliche Ringfassungen, welche aus Gliederketten bestehen, und hei welchen vermittels Kniehebeln eine Anpressung der Kontaktplatten an die Elektrode erfolgt, diese Nachteile zu vermeiden. Wenn sich durch diese Hebel auch eine gewisse Elastizität des Ringes erreichen läßt und seineLänge verändert werden kann, so gelingt es nicht, den Anpressungsdruck vollkommen gleichmäßig auf die Kontaktplatten zu übertragen. Dies ist besonders der Fall beim starken Anziehen oder Lockern der Fassung.Electrode holder for electrothermal melting furnaces For attachment The electrodes of electrothermal melting furnaces are used in a wide variety of ways Devices, depending on whether the electrodes are of a smaller or larger diameter acts; the mounts for the larger electrodes are mostly rigid or flexible Rings, used. The rigid ring for the 'pressure contact plates, which must be dimensioned particularly large, is due to the large operational and bending stresses and the high temperatures of the oven oven often after a short period of operation deformed that costly repairs are required, leading to operational failures to lead. Above all, it is not possible to always apply uniform contact pressure achieve, which is particularly unfavorable when it comes to the proportionate plastic, round, self-baking electrodes. One has already tried by movable ring mounts, which consist of link chains, and he which by means of toggle levers the contact plates are pressed against the electrode takes place to avoid these disadvantages. If there is a certain amount of leverage through these levers Can achieve elasticity of the ring and its length can be changed, so succeeds it is not possible to apply the contact pressure completely evenly to the contact plates transfer. This is particularly the case when tightening or loosening the socket too much.

Es wurde nun gefunden, daB diese Nachteile vermieden werden können und sich ein dauernd gleichmäßiger Anpressungsdruck erzielen läßt, wenn der flexible Ring besonders ausgebildet wird. Die neue Elektrodenfassung für elektrothermische Schmelzöfen mit mehreren Kontaktplatten, welche sich beim Anpressen an die Elektrode gegen einen in sich beweglichen Ring abstützen, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anpressung der Kontaktplatten an die Elektrode bzw.die Lösungvon derselben entweder direkt oderindirekt erfolgt unddieRinglänge unverändert bleibt, wobei das direkte Anpressen bzw.Lösen durch Verkleinerung bzw. Vergrößerung des auf eine senkrecht zur Elektrodenachse stehenden Ebene projizierten Ringumfanges bei gleichbleibender Ringlänge erfolgt, und zwar geschieht dies dadurch, daß der bewegliche, in sich vollkommen geschlosdene Ring durch bekannte Vorrichtungen in wellenartige Anordung gebracht wird und beim Anpressen der Kontaktplatten in parallel oder in einem Winkel zur Elektrodenachse stehenden Ebenen bewegt wird. Die indirekte Anpressung der Kontaktplatten an die Elektrode erfolgt durch zwischen dem beweglichen Ring und den Kontaktplatten angeordneten Zwischengliedern, wie Federn, hydraulische, pneumatische oder andere bekannte Vorrichtungen, derart, daß die Abstände zwischen Ring und Kontaktplatten gleich große Änderungen erfahren.It has now been found that these disadvantages can be avoided and a continuously uniform contact pressure can be achieved if the flexible Ring is specially designed. The new electrode holder for electrothermal Melting furnaces with several contact plates, which are located when pressed against the electrode against you in yourself support the movable ring is characterized by that the pressure of the contact plates on the electrode or the solution of the same either directly or indirectly and the ring length remains unchanged, whereby the direct pressing or loosening by reducing or enlarging the to a vertical the plane projected to the electrode axis with a constant Ring length takes place, and this happens because the movable, in itself completely closed ring by known devices in a wave-like arrangement is brought and when pressing the contact plates in parallel or at an angle to the electrode axis standing planes is moved. The indirect pressing of the contact plates to the electrode takes place through between the movable ring and the contact plates arranged intermediate links, such as springs, hydraulic, pneumatic or others known devices, such that the distances between the ring and contact plates experience big changes at once.

Als beweglicher Ring ist besonders ein aus Metalldrähten gefertigtes Seil geeignet, welches endlos oder kuppelbar ausgeführt sein kann.A particularly movable ring is one made from metal wires Suitable rope, which can be made endless or connectable.

In besonderen Fällen können als beweglicher Ring auch Gliederketten, Gallsche Ketten, Schiffsketten o. dgl. verwendet werden.In special cases, link chains, Gall chains, ship chains or the like can be used.

Um den beweglichen Ring vor der zerstörenden Einwirkung der heißen Ofengicht zu schützen, empfiehlt es sich, den Ring mit einem Mantel aus nachgiebigem Material in Form eines Rohres zu umgeben, so daß der Ring gekühlt werden kann. Der als Rohr ausgebildete Mantel wird dabei zweckmäßig mit Dehnungskörpern versehen. Als Kühlmittel können Flüssigkeiten, wie Wasser, oder Gase, wie Luft, verwendet werden.To protect the moving ring from the damaging effects of the hot To protect oven gout, it is best to cover the ring with a sheath of resilient To surround material in the form of a tube so that the ring can be cooled. Of the Sheath designed as a tube is expediently provided with expansion bodies. Liquids such as water or gases such as air can be used as the coolant will.

Wenn die Kräfte zur Anpressung der Kontaktplatten an die Elektrode direkt vom Seil oder der Gliederkette auf die Kontaktplatten übertragen werden, erfolgt die Bewegung der Kontaktplatten zwecks Anpressung und Lösung durch Verkleinerung und Vergrößerung des Ringumfanges, so daß der ursprüngliche Ringumfang zwar praktisch erhalten bleibt, die Form des Ringes aber geändert wird. Wenn es sich z. B. um runde Elektroden handelt, bildet der Ring im gelockerten Zustand zunächst einen größeren Kreis oder Polygon, welcher in einer etwa senkrecht zur Elektrodenachse liegenden Fläche liegt. Sollen die Kontaktplatten an die Elektrode angepreßt werden, so muß der Durchmesser dieses Kreises verkleinert werden. Dies erfolgt dadurch, daß der Ring durch geeignete Vorrichtungen in wellenartige Anordnung gebracht und der Durchmesser des projizierten Kreises oder Polygons verkleinert wird. Die Ringlänge bleibt dabei unverändert. Beim Lösen der Kontaktplatten wird der umgekehrte Weg beschritten und durch Verkleinerung und Verflachung der Wellen der projizierte Ringumfang, welcher bei allen diesen Maßnahmen praktisch immer die Polygon- bzw. Kreisform behält, vergrößert.When the forces to press the contact plates against the electrode be transferred directly from the rope or the link chain to the contact plates, the movement of the contact plates for the purpose of pressing and loosening takes place by reducing the size and enlargement of the ring circumference, so that the original ring circumference is practical is retained, but the shape of the ring is changed. If it is z. B. around When it is loosened, the ring initially forms a larger one Circle or polygon, which lies approximately perpendicular to the electrode axis Area lies. If the contact plates are to be pressed against the electrode, then the diameter of this circle can be reduced. This is done in that the Ring placed in a wave-like arrangement by suitable devices and the diameter of the projected circle or polygon. The ring length remains the same unchanged. When loosening the contact plates, the opposite route is followed and by reducing and flattening the waves the projected circumference of the ring, which with all these measures practically always retains the polygonal or circular shape, enlarged.

Werden die Kräfte zur Anpressung der Kontaktplatten an die Elektrode irrdirekt durch Einfügung j bekannter Vorrichtungen, wie Iiebe1, Rollen o. dgl., übertragen, so können die -Abstände zwischen Ring und Kontaktplatten je nach der Elektrodenform gleich oder verschieden groß gewählt werden. Diese Abstände müssen aber bei allen Elektrodenformen gleichmäßig verändert werden. Dies kann z. B. durch Einbau von gleichgeformten Winkel- oder Abwälzhebeln, durch Rollen oder schiefe Ebenen, hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Bauelemente u. dgl. erfolgen. Diese Vorrichtungen werden gegebenenfalls in geeigneter Weise von innen oder außen gekühlt. Im Gegensatz zum direkten Anpressen der Kontaktplatten, bei welchem der projizierte Ringdurchmesser verändert wird, bleiben also beim indirekten Anpressen der Kontaktplatten der Ringdurchmesser und seine Projektion ..unverändert erhalten, größenmäßig verändert werden nur die Zwischenglieder zwischen dem Ring und den Platten.Are the forces for pressing the contact plates against the electrode irrdirectly by inserting j known devices, such as Iiebe1, rollers or the like, transferred, so the distances between the ring and contact plates depending on the Electrode shape can be selected the same or different sizes. These distances must but can be changed equally for all electrode shapes. This can e.g. B. by Installation of identically shaped angle or rolling levers, by rolling or inclined Levels, hydraulically or pneumatically operating components and the like. Take place. These Devices are optionally cooled in a suitable manner from the inside or outside. In contrast to the direct pressing of the contact plates, in which the projected Ring diameter is changed, so remain when the contact plates are pressed indirectly the ring diameter and its projection ... preserved unchanged, changed in size become only the intermediate links between the ring and the plates.

Zur Gewährleistung eines gleich großen Anpressungsdrucks der Kontaktplatten bei Anwendung gleich großer Kräfte für die Hubbetätigung und zur Verringerung der Reibung können Hebelvorrichtungen angewendet werden, die entsprechend gekrümmte Abwälzflächen aufweisen. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Hebelvorrichtungen, die auf die Kontaktplatten wirken, durch geeignete Maßnahmen, z. B. durch Verzahnung oder Vergabelung, gegen Verschiebungen gesichert werden.To ensure the contact pressure of the contact plates is the same when applying equal forces for the stroke actuation and to reduce the Friction, lever devices can be applied, the correspondingly curved Have rolling surfaces. It is advantageous that the lever devices that act on the contact plates by suitable measures, e.g. B. by gearing or forks, to be secured against displacement.

Bei der zuerst beschriebenen Art, wo die Druckkräfte auf die Kontaktplatten direkt durch den beweglichen Ring ausgeübt werden, ergeben sieh in bezug auf den Platzbedarf besonders günstige Verhältnisse. Man ist nämlich in der Lage, die Abstände zwischen den einzelnen Elektroden, falls es sich um mehrphasige Ofen handelt, wesentlich zu verkürzen, wodurch der induktive Widerstand des gesamten Ofens verringert wird. Werden aber aus irgendwelchen Gründen die Elektrodenabstände vergrößert, so verbessert sich die Zugänglichkeit zu den Elektrodenfassungen.In the type described first, where the compressive forces act on the contact plates directly exerted by the movable ring, see with respect to the Space requirement particularly favorable conditions. You are actually able to measure the distances between the individual electrodes, if it is a multi-phase furnace, is essential to shorten, which reduces the inductive resistance of the entire furnace. However, if the electrode spacings are increased for whatever reason, this is improved the accessibility to the electrode holders.

Der geringe Platzbedarf dieser - Elektrodenfassung, der Ring liegt zweckmäßig als Seil unmittelbar auf den Kontaktplatten, und die Fassung benötigt auf diese Weise ein Minimum an Raum um die Elektrode, erleichtert wesentlich die Anwendung als Tieffassung, so daß sie auch zum Einbau in geschlossene oder gedeckte Ofen besonders geeignet ist.The small footprint of this - electrode holder, the ring lies expediently as a rope directly on the contact plates, and the socket is required In this way, a minimum of space around the electrode, which makes it much easier Use as a low socket, so that it can also be installed in closed or covered areas Oven is particularly suitable.

In den schematischen Abb. i bis 9 wird die vorliegende Erfindung näher erläutert und als beweglicher Ring ein Seil verwendet.The present invention is illustrated in more detail in FIGS. 1 through 9 explained and used a rope as a movable ring.

In Abb. i ist schematisch die Wirkungsweise der neuartigen Elektrodenfassung dargestellt. Die Kontaktplatten 2 werden gegen die Elektrode i dadurch angedrückt, daß die Hebel 3 durch die Zugstangen 5 in gleichmäßiger Hubbewegung betätigt werden. Die Hebel 3 stützen sich dabei einerseits gegen das in sich bewegliche Seil 4 und anderseits gegen die Kontaktplatten 2. Die auf den Verteilerring 6 ausgeübte Gesamtkraft verteilt sich durch das bewegliche Seil 4 gleichmäßig auf alle Kontaktplatten, solange die Polygonwinkel im Seil gleich groß sind. Wenn eine Stelle der plastischen Elektrode der Druckeinwirkung der Kontaktplatte in besonderem Maße nachgibt und eingedrückt wird, ein Fall, der in den Abb. i und 7 dargestellt ist, so läßt die Druckkraft auf die Platte an dieser Stelle entsprechend der Winkeländerung nach. Dagegen vergrößern sich die Anpreßkräfte an den benachbarten Platten infolge Winkelverkleinerung, und die Elektrode wird durch die Differenz der Druckkräfte wieder rund.The mode of operation of the new type of electrode holder is schematically shown in Fig. I shown. The contact plates 2 are pressed against the electrode i by that the levers 3 are actuated by the tie rods 5 in a uniform stroke movement. The levers 3 are supported on the one hand against the self-moving rope 4 and on the other hand against the contact plates 2. The total force exerted on the distributor ring 6 is distributed evenly to all contact plates by the movable rope 4, as long as the polygon angles in the rope are the same are great. If a body of the plastic electrode yields to the pressure of the contact plate to a particular extent and is pushed in, a case shown in Figs. i and 7, so leaves the compressive force on the plate at this point according to the change in angle. On the other hand, the pressing forces on the neighboring plates increase as a result of the reduction in the angle, and the electrode becomes round again due to the difference in pressure forces.

Abb. i, 2 und 3 stellen schematisch verschiedene Ausführungsformen der Kraftübertragungselemente vom Seil auf die Kontaktplatten dar.Figs. I, 2 and 3 show schematically different embodiments the power transmission elements from the rope to the contact plates.

In Abb. i erfolgt die Kraftübertragung und die Kontaktplattenbewegung durch einen Hebel 3, der sich auf der Kontaktplatte 2 abwälzen kann, sich durch einen Haken gegen das Seil 4 legt und an einem weiteren Haken mit der Zugstange 5 leicht lösbar verbunden ist. Damit bei gleichbleibender Hubkraft und verschiedener Hebelstellung doch eine gleichbleibende Anpressung auf die Kontaktplatte erfolgt, sind die Abwälzflächen dementsprechend gekrümmt aufgeführt.In Fig. I the power transmission and the contact plate movement take place by a lever 3, which can roll on the contact plate 2, through puts a hook against the rope 4 and on another hook with the pull rod 5 is easily detachably connected. So with the same lifting force and different Lever position, there is constant pressure on the contact plate, the rolling surfaces are accordingly curved.

In Abb. 2 übernimmt eine Rolle 7 an Stelle des Hebels 3 in Verbindung mit einer schiefen Ebene die Kraftübertragung zwischen Seil und Kontaktplatte.In Fig. 2, a role 7 takes over in place of the lever 3 in connection the power transmission between rope and contact plate with an inclined plane.

In Abb. 3 wird die Druckkraft auf die Kontaktplatte 2 unmittelbar durch das Seil dadurch ausgeübt, daß der Ring in wellenartiger Anordnung zwischen den Platten gleichmäßig gezogen wird. Dadurch, daß die Zugkräfte im Seil an der Auflagestelle der Platte in einem Winkel angreifen, entsteht eine beliebig wählbare Kraftkomponente in Richtung der Elektrodenachse. In diesem Fall sind die Zugstangen 5 unmittelbar mit dem Seil 4, jedoch zwischen den Kontaktplatten, angeschlossen.In Fig. 3, the compressive force on the contact plate 2 is immediate exercised by the rope in that the ring in a wave-like arrangement between the plates are pulled evenly. The fact that the tensile forces in the rope at the Attack the support point of the plate at an angle, a freely selectable one is created Force component in the direction of the electrode axis. In this case the tie rods are 5 directly connected to the rope 4, but between the contact plates.

Diese Ausführungsform bedeutet einen besonderen technischen Fortschritt, weil hierdurch eine Tieffassung der Elektroden erleichtert wird. Wie man aus der Abbildung ersieht, beansprucht die neuartige Elektrodenfassung nur einen geringen Raum im Vergleich zu den bisher üblichen Ausführungen.This embodiment represents a particular technical advance, because this makes it easier to hold the electrodes down. How to get out of the As can be seen in the figure, the new type of electrode holder only takes up a small amount of time Space compared to the usual designs.

Die Abb. 4 bis 9 zeigen die Anwendungsmöglichkeiten der neuen Elektrodenfassung für die verschiedenen Elektrodenformen.Figs. 4 to 9 show the possible uses of the new electrode holder for the different electrode shapes.

Abb.4 stellt eine Fassung für einen quadratischen Querschnitt der Elektrode, Abb. 5 für einen sechseckigen, Abb. 6 und 7 für einen runden, Abb. 9 für einen rechteckigen Querschnitt dar, Abb.8 eine Fassung für Paketelektroden.Fig.4 represents a socket for a square cross-section of the Electrode, fig. 5 for a hexagonal, fig. 6 and 7 for a round, fig. 9 for a rectangular cross-section, Fig.8 shows a holder for package electrodes.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrode holder for electrothermal melting furnaces with several contact plates which, when pressed against the electrode, are supported against a movable, polygonal, closed ring, characterized in that the contact plates (2) are pressed against the electrode (i) or the same takes place either directly or indirectly and the ring length remains unchanged, the direct pressing or loosening by reducing or enlarging the ring circumference, which results from projection onto a plane perpendicular to the electrode axis, with the ring length remaining the same, in that the movable, in completely closed ring (4) is brought into a wave-like arrangement by known devices and, when the contact plates (2) are pressed, is moved in planes parallel to or at an angle to the electrode axis, and the indirect pressing of the contact plates (2) against the electrode ( i) through between the movable ring (4) and intermediate members arranged on the contact plates (2), such as springs, hydraulic, pneumatic or other known devices, are carried out in such a way that the distances between the ring (4) and the contact plates (2) undergo equal changes.

2. Electrode holder according to claim i, characterized in that as movable ring (4) a rope (4) made of metal wires is used, which is endless or can be coupled.

3. Electrode holder according to claim i, characterized in that as a movable ring (4) link chains, GalWhe chains, Ship chains or the like can be used.

4. Electrode holder according to the claims i to 3, characterized in that the movable ring (4) has a jacket flexible material is surrounded in the form of a tube, so that the ring (4) is cooled can be, this tube is provided with expansion bodies.