DE868643C

DE868643C - Klemmanordnung fuer Elektroden an Lichtbogenoefen

Info

Publication number: DE868643C
Application number: DEA14724A
Authority: DE
Inventors: Lennart Hoegel; Jan Jaekel
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1949-01-25
Filing date: 1951-12-13
Publication date: 1953-02-26
Also published as: FR1009095A; GB667083A; US2587045A

Description

Klemmanordnung für Elektroden an Lichtbogenöfen Ein Lichtbogenofen besteht im großen ganzen aus einem Ofenraum mit Gewölbe und aus Elektrodenträgern mit rechtwinklig zu diesen sich erstreckenden und auf diesen. vertikal beweglichen Elektrodenarmen. Diese Elektrodenarme tragen ihrerseits die Elektrodenklemmen, und letztere bilden den Gegenstand der ErfindunIg.
Die Elektroden werden während des Niederschmelzens allmählich verbraucht und müssen daher nach und nach nach Maßgabe ihres Verbrauches ein Stück nach unten geschoben werden. Früher geschah dies von Hand, wobei zwei Arbeiter auf den Ofen steigen und mittels Schraubenschlüssel die Klemme frei machen mußten. Diese wurde dann mit Hilfe eines Laufkrans oder eines anderen Hebezuges in die gewünschte Lage abgesenkt, in der sie dann wieder festgeschraubt wurde. Diese Arbeit war sowohl zeitraubend als auch gesundheitsschädlich und an, strengend infolge der über dem Ofen, herrschenden Hitze. In den letzten Jahren sind daher fernbetätigte Klemmen entwickelt worden, mit denen die Verschiebung der Elektrode im Verhältnis zur Klemme auf hydraulischem oder pneumatischem Weg erfolgen kann.
Die entwickelten Konstruktionen haben sich aber als sehr kompliziert und wenig geeignet erwiesen, um einen störungsfreien Betrieb unter den äußerst schwierigen, beim Betrieb von elektrischen Lichtbogenöfen herrschenden Arbeitsbedingungen zu gewährleisten. Die Forderungen, die an eine gute Elektronenklemme zu stellen sind, sind folgende: i. Einfache und robuste Konstruktion, die betriebssicher unter den schwersten Arbeitsverhältnissen arbeiten, kann; z. einfache und vollautomatische Betätigung beim Offnen und Schließen der Klemme; 3. automatisches Festhalten der Klemme ohne maschinelle Hilfsmittel, wie z. B: hydraulische, pneumatische oder ähnliche Mittel, in der Schließstellung während des: Betriebes-; 4. möglichst gleichmäßige Verteilung des Klemmdxuckes um die Oberfläche der Elektrode;. dies ist von besondrer Bedeutung bei Söderbergelektroden, bei denen ein ungleich verteilter Klemmendruck eine Deformation des Mantels ergeben kann; 5. radiale Bewegung der Klemmbacken nach außen beim öffnen. der Klemme so daß ein runder Spalt um die Elektrodenoberfläche entsteht. Wäre nämlich eine der Backen fest und die anderen beweglich, so würde die Elektrode beim Auswechseln der Elektroden. an der festen Backe schaben, was. zum Btruch des- Nippels bei Graphit- oder Kohleelektroden führen kann.
S amtliche zuvor gestellten Förderungen sind durch die Klemme gemäß der Erfindung erfüllt, mit der auf einfachste Weise eine zwangsläufige Bewegung in radialer Richtung erreicht wird, und zwar durch ein nach vorwärts. und rückwärts verschiebbares, rechtwinklig zur Mittelachse der Elektrode arbeitendes Betätigungsorgan.
Die Erfindung betrifft danach eine Klemmanordnung für Elektroden, an -Lichtbogenöfen mit gelenkig beweglichen Klemmbacken. Das Neue besteht darin, daß@ die Klemmbacken unter eich dadurch zwangsgesteuert sind, daß eine Klemmbacke an beiden Enden gelenkig mit je einer Klemmbach verbunden ist, welch letztere durch eine Betätigungsvorrichttung.von je einem Gelenksystem in der Weise beeinfiußt werden, däß@ alle Klemmbacken in Schließt-Stellung die Oberfläche der Elektrode mit gleichmäßigem Druck umschließen und in geöffneter Stellung einen gleichförmigen Spalt um diese Oberfläche frei lassen.
Ein Beispiel der Ausführung der Klemme geht aus- der Zeichnung hervor, in der Fig. i die Klemme geschlossen während des Betriebest und Fig. 2 die Klemme in geöffnetem Zustand zeigen. Die Fig. 3 und 4 zeigen schematisch die Wirkungsweise der Zwangs steueruntg.
i ist die Elektrode, die von einer Klemmbacke 2 und gelenkig mit dieser verbundenenKlemmbacken3 umfaßt wird, die durch Gelenke 4 und 5 teils mit dem schematisch angedeuteten Elektrodenarm 6 und teils mit einem Joch 7 verbunden sind, das,-fest mit der Betätigungsvorrichtung, beispielsweise einer Betätigungs-stange 8, verbunden ist. Die zwängs läufige Verlagerung der Backen gegeneinander wird durch die Art und Weise erreicht, wie die Gelenke 4 und 5 angeordnet sind. Diese sind nämlich so angeordnet, daß bei der Verschiebung der Betätigungsstange, beispielsweise zur Freigabe der Elektrode, sämtliche Backen sich gleichmäßig von der Mittelachse der Elektrode so entfernen, daß, der Mittelpunkt des Kreises, der durch die innere Begrenzungsfläche der Backen gebildet wird, ständig mit der Projektion dar Elektrodenmittelachse zusammenfällt. Dadurch entsteht beim öffnen der Klemmen ein gleichmäßiger Spalt 9 um die Elektrode. Ein besonderes Kennzeichen der Klemme nach der Erfindung ist auch, daß sie kein umgebendes, Gehäuse als Tragorgan benötigt, sondern die Klemme hängt ganz frei, getragen lediglich von dentGelenken. In der Zeichnung ist die Klemme nur im Gründriß gezeigt, so daß, ihre Erstreckung in Längsrichtung der Elektrode nicht sichtbar ist. In Wirklichkeit hat die Klemme natürlich eine gewisse axiale Ausdehnung, so daß. gewöhnlich mindestens, vier Gelenke 4 und vier Gelenke 5 verwendet werden. Außerdem kann natürlich die Klemmbacke :2 auch aus zwei Teilen bestehen, die aber in diesem Fall starr miteinander verbunden sein müssen.
In Fig. 2 ist rein schematisch ein Betätigungsmechanismus zum Schließen und Öffnen der Klemme angedeutet. Eine Druckfeder i z hält die Klemmbacken in Schließstellung, und ein, Kolben 12 führt bei E'inlaß eines Druckmittels in den Raum 13 die Betätigungsstange 8 zurück, so daß, die Klemme geöffnet wird.
Die Wirkungsweise der Klemmanordnung geht deutlich aus Fig. 3 und 4 hervor.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß, wenn die Betätigungsstange in Richtung von dem Elektrodenmittelpunkt weggezogen wird, die Gelenkpunkte ä und b bestrebt sind, sieh radial von diesem zu entfernen. Die Punkte c und d bewegen sieh dann nach außen, was zur Folge haben würde, daß die Punkte e und f sich nach innen in Pfeilrichtung bewegen -wollen. Innfolge der starren Verbindung zwischen diesen Punkten, die durch die Klemmbacke 2 gebildet wird, kann eine Bewegung in dieser Richtung nicht erfolgen, sondern die Klemmbacke :2 ist statt dessen bestrebt, sich von der Elektrode zu entfernen, d. h. die Klemme öffnet sich gleichmäßig.
Fig. 4 zeigt die Bewegung der Klemmbacken, wenn die Klemme geschlossen wird. Wenn die Betätigungsstange gegen den Elektrodenmittelpunkt geschoben wird., werden die Punkte ä und b gleichmäßig .in der gleichen Richtung verschoben. Die Punkte c und d bewegen sich dann in entgegengesetzter Richtung, was zur Folge haben würde, daß die Punkte e und f sich nach außen bewegen wollen. Aus dem gleichen. Grund wie vorher ergibt sich jedoch, daß die Klemmbacke 2 sowie die Backen 3 gleichmäßig um die Elektrode gepreßt werden.
In Fig. i ist bei io ein Anschluß, für stromführende Leitungen und eventuell Kühlwasserleitungen angedeutet. In Wirklichkeit führen die stromführenden Leitungen auch das Kühlwasser zu den Klemmbacken.
Um die Zusatzverluste in der Klemme, die infolge der großen Stromstärke auftreten, zu verhindern, werden die Klemmen aus unmagnetischem Material ausgeführt, das gute elektrische Leitfähigkeit, gute mechanische Festigkeit und großen, Widerstand gegen Oxydation bei höheren Temperaturen hat. Ein solches Material ist beispielsweise Corsonbronze, eine Cu-Ni-Si-Legierung mit mehr als 96,5 % Cu, 2,6 0% Ni und o,65 % Si.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Klemmanordnung für Elektroden: an Lichtbogenöfen mit gelenkig beweglichen Klemmbacken, gekennzeichnet durch eine gegenseitige Führung der Klemmbacken in der Weise, daß beide Enden einer Klemmbacke (a) mit je einer Klemmbacke (3) und letztere durch je ein Gelenksystem (q., 5) mit dem Elektrodenarrii (6) und mit einer Betätigungsvorrichtung (7, 8) so verbunden sind, daß alle Klemmbacken in Schließstellung die Oberfläche der Elektrode mit gleichmäßigem Druck umschließen und in geöffneter Stellung einen, gleichförmigen Spalt um diese Oberfläche frei lassen. z. Klemmanordnung nach Anspruch i, dadurch. gekennzeichnet, daß die Klemme lediglich über die genannten Gelenke, d. h. ohne ein sie umgebendes Gehäuse oder ein anderes Tragorgan an den Elektrodenarme.n aufgehängt ist. 3. Klemmanordnung nach Anspruch, i, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (7, 8) eine Feder aufweist, die automatisch die Klemme in Arbeitsstellung geschlossen hält, und elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigte Mittel zum Öffnen der Klemme. q.. Klemmanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken aus einer h-ärtbaren Kupferlegierung mit guter elektrischer Leitfähigkeit, guter mechanischer Festigkeit und großem Widerstand gegen Oxydation auch bei hohen Temperaturen bestehen, z. B. aus Corsonbronze. 5. Klemmanordnung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken wassergekühlt sind. 6. Klemmanordnung nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet durch elastische Kupferrohre zur Zufuhr von Strom und Kühlwasser zu den Klemmbacken.