DE899984C

DE899984C - Electrode sealing for electric furnaces

Info

Publication number: DE899984C
Application number: DEH3659D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Clees
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-10-06
Filing date: 1942-10-06
Publication date: 1953-12-17

Description

Elektroden-Abdichtung für elektrische Schmelzöfen Bei elektrischen Schmelzöfen, beispielsweise bei Elektrodenlichtbogenstahlöfen, ist es bekannt, die Elektroden an den Durchtrittsstellen des Ofendeckels durch Kühlringe zu schützen, um ein Verbrennen und Abzundern der Elektroden zu vermeiden. Außerdem soll durch eine Abdichtung den heißen Ofengasen an diesen Stellen der Austritt ins Freie verwehrt werden, da sonst Wärmeverluste auftreten und daneben die Deckelgewölbsteine an diesen Stellen stark verschleißen. Dabei muß der gasdichte Abschluß der Elektroden so beschaffen sein, daß ein störungsfreies und leichtes Gleiten derselben bei der Auf- und Abwärtsbewegung im Kühlring gewährleistet ist.Electrode sealing for electric melting furnaces For electric Melting furnaces, for example in the case of electrode arc steel furnaces, it is known that To protect electrodes at the passage points of the furnace cover with cooling rings, to avoid burning and scaling of the electrodes. In addition, through A seal prevents the hot furnace gases from escaping into the open air at these points otherwise heat losses will occur and the vaulted lid stones next to them Places wear out heavily. The gas-tight seal of the electrodes must be designed in this way be that trouble-free and easy sliding of the same in the up and down movement is guaranteed in the cooling ring.

Zu diesem Zweck werden bereits auf den Kühlring aufgesetzte stopfenbüchsenartige Abdichtungen verwendet, oder aber andere zusätzliche Abdichtungen, z. B. Asbestschnüre, zwischen Kühlring und Elektrode eingesetzt.For this purpose, stopper-type sleeves are already placed on the cooling ring Seals used, or other additional seals, e.g. B. asbestos cord, inserted between cooling ring and electrode.

Diese Art Abdichtungen haben sich jedoch besonders beim Einschmelzen von festem Schrott nicht bewährt, da infolge der hochgezogenen Elektroden beim Anfang des Schmelzvorganges der bereits durch Verbrennung konisch gewordene Teil der Elektroden noch im Kühlring steckt, wodurch der freie Ringquerschnitt zwischen Elektrode und Kühlring so groß ist, daß die Dichtung denselben nicht mehr ausfüllen -kann. Hierdurch gelangen die heißen Ofengase ins Freie und führen zu den anfangs beschriebenen Schäden.However, this type of seal has proven particularly useful when it is melted down of solid scrap not proven because of the raised electrodes at the beginning During the melting process, the part of the electrodes that has already become conical due to combustion is still in the cooling ring, whereby the free ring cross-section between the electrode and The cooling ring is so large that the seal can no longer fill it. Through this the hot furnace gases escape and lead to the damage described at the beginning.

Es wurde daher weiter vorgeschlagen, die äußere Stirnfläche des Kühlringes trichterförmig auszu- 'bilden und eiserne Ringsegmente einzulegen, die infolge ihres Eigengewichtes bei Querschnittsverminderung der Elektrode nachrutschen und sich dicht an die Elektrode anlegen und die bei Querschnittsvergrößerung der Elektrode radial ausweichen sollen.It was therefore further proposed that the outer end face of the cooling ring funnel-shaped '' form and insert iron ring segments, which, due to their own weight, slip when the cross-section of the electrode is reduced and place yourself close to the electrode and the cross-sectional enlargement of the Electrode should move radially.

Diese Ausführungen haben den Nachteil, daß der auftretende Staub und die Hitze einmal ein sicheres Nachgleiten aller Segmentstücke verhindert, so daß große Lücken in der Abdichtungszone entstanden und zum anderen die Elektrode von den Dichtungssegmentstücken des öfteren festgeklemmt wurde. Es trat infolgedessen an diesen Stellen ein. Fressen der Elektrode ein und nebenbei wurde ein sicheres Gleiten derselben in Frage gestellt.These designs have the disadvantage that the dust and the heat once prevents a safe sliding of all segment pieces, so that large gaps were created in the sealing zone and, on the other hand, the electrode of the seal segment pieces has been jammed frequently. It occurred as a result at these points. Fretting the electrode and by the way it became a safe one Sliding the same questioned.

Erfindungsgemäß werden Elektrodenabdichtungen für elektrische Schmelzöfen, insbesondere für Elektrodenlichtbogenöfen vorgeschlagen, bei denen als Abdichtungselemente zwischen Keilstücken liegende Rollenkörper verwendet werden, die auf zur Elektrode hin geneigten Flächen von Rollenbahnen liegen, wobei die Mantellinie der Rollenkörper gleich oder annähernd gleich der Kurve des von den Rollen abzudichtenden Elektrodenumfanges ist und wobei die Oberfläche der Rollenkörperbahn sich den Mantellinien der Rollenkörper anpaßt.According to the invention, electrode seals for electric melting furnaces, suggested in particular for electrode arc furnaces, in which as sealing elements Roller bodies lying between wedge pieces are used, which point to the electrode towards inclined surfaces of roller conveyors lie, the surface line of the roller body equal to or approximately equal to the curve of the electrode circumference to be sealed by the rollers and wherein the surface of the roller body path follows the surface lines of the roller body adapts.

Die Mantellinie der Rollenkörper ist ein Kreisbogen, dessen Halbmesser gleich oder annähernd gleich dem Halbmesser der Elektrode ist, wobei die Oberfläche der Rollenkörperbahn aus zylindrischen Flächen besteht, die sich dem 'Mantel der Rollenkörper anpassen.The surface line of the roller body is an arc with a radius is equal to or approximately equal to the radius of the electrode, the surface the roller body track consists of cylindrical surfaces, which are the 'shell of the Adjust the roller body.

Auf den zur Elektrode hin geneigten Rollenkörperbahnen sind Keilstücke radial befestigt, die einmal zur Abdichtung der Elektrode zwischen den einzelnen Rollenkörpern und zum anderen zum Abdichten der Rollenkörper unter sich dienen, und daß ferner diese Keilstücke mit durchlaufenden Nuten oder Aussparungen versehen sind, die zum Führen der Rollenkörper bestimmt sind, wobei die Rollen an ihren Stirnflächen entweder ballig ausgebildet sind, oder aber .sie haben seitliche zylindrisch oder kugelig ausgebildete Zapfen, die in den Nuten oder Aussparungen abrollen.There are wedge pieces on the roller body tracks inclined towards the electrode attached radially, once to seal the electrode between each Serve for the roller bodies and, on the other hand, to seal the roller bodies among themselves, and that these wedge pieces are also provided with continuous grooves or recesses are intended for guiding the roller body, with the rollers at their end faces are either spherical, or .sie have cylindrical or lateral spherical pins that roll in the grooves or recesses.

Die seitlichen Flächen sind mit Anschlägen versehen. Die Abrollstellen der geneigten Flächen sind entweder mit radialen Nuten oder radialen Leisten zum Führen der Rollenkörper versehen, oder aber die Rollenbahnen führen und sichern selbst durch ihre Wölbungen die Rollenkörper.The side surfaces are provided with stops. The unwinding points the inclined surfaces are designed with either radial grooves or radial ledges Guide the roller body provided, or guide and secure the roller conveyors the reel bodies themselves through their curvature.

Des weiteren sind die Abrollbahnen zweckmäßig Stirnflächen eines Kühlringes oder bilden auch mit den Keilkörpern gleichzeitig einen Kühlring Ebenso können die Rollen als Kühlkörper aus. gebildet sein.Furthermore, the rolling tracks are expediently the end faces of a cooling ring or also form a cooling ring with the wedge bodies at the same time Roll out as a heat sink. be educated.

In der Zeichnung ist ein Beispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die Abdichtung einer Elektrode mit kreisförmigem Querschnitt im Querschnitt und Abb. a in Aufsicht.In the drawing an example of the subject matter of the invention is shown, namely Fig. i shows the sealing of an electrode with a circular cross-section in cross section and Fig. a in plan view.

Auf den Kühlring z, und zwar auf seiner nach innen geneigten Stirnfläche i, ist ein Kragen 3 aufgesetzt, dessen geneigte Flächen einmal als Rollenbahn und zum anderen zur Aufnahme von Keilstücken 4 dienen. Die Rollenbahnen sind außerdem gewellt, wobei die Welle der Mantellinie der Rollen entspricht. Die Rollendichtungskörper 5 sind mit Zapfen 6 versehen, die in Aussparungen 7 der Keilstücke 4 gleiten. Diese Aussparungen 7 sind zur Kragenaußenseite hin winkelförmig hochgebogen, um ein Abfallen der Rollenkörper 5 bei Schrägstellen des Ofens zu vermeiden. Wie schon vorher gesagt, können die Zapfen 6 der Dichtungsrollenkörper 5 kugelig ausgebildet werden, wodurch ein Zusetzen der Zapfen und Lagerstellen mit Staub vermieden wird.On the cooling ring z on its inwardly inclined face i, a collar 3 is attached, its inclined surfaces once as a roller conveyor and on the other hand to accommodate wedge pieces 4. The roller tracks are as well corrugated, where the wave corresponds to the surface line of the rollers. The roller seal body 5 are provided with pins 6 which slide in recesses 7 of the wedge pieces 4. These Recesses 7 are bent up at an angle towards the outside of the collar in order to prevent them from falling off to avoid the roller body 5 when the furnace is tilted. As I said before the pin 6 of the sealing roller body 5 can be made spherical, whereby clogging of the journals and bearing points with dust is avoided.

Wie aus den Abbildungen hervorgeht, sind die Mantellinien der Dichtungsrollenkörper 5 Kreisabschnitte, die zusammengesetzt den Umfang der kreisförmigen Elektrode ergeben. Die Begrenzungskurven der senkrecht zur Laufrichtung der Dichtungsrollenkörper angebrachten Wellen des Kragens 3 sind die gleichen Kreisabschnitte, so daß eine gute Abdichtung von Dichtungsrollenkörper und Laufbahn gewährleistet ist.As can be seen from the figures, the surface lines are the seal roller bodies 5 circular segments which, when put together, form the circumference of the circular electrode. The limiting curves of the seal roller bodies attached perpendicular to the direction of travel Waves of the collar 3 are the same circular sections, so that a good seal of sealing roller body and raceway is guaranteed.

Die Keilstücke 4 sind für gewöhnlich in Aufsicht trapezförmig ausgebildet, damit die Rollen bei starkem Wechsel der Elektrodendurchmesser stets dicht an der Elektrode anliegen. Arbeitet man dagegen mit gleichmäßigen Elektrodendurchmessern, so können die Keilstücke zur Elektrodenmitte bin in einer Spitze auslaufen. Dieses hat den Vorteil, daß die Elektrode auf ihrem ganzen Umfang lückenlos abgedichtet ist. Die gewellten Rollenbahnen können gleichzeitig als radiale Führungen der Rollen dienen, so daß in diesem Fall die Zapfen entbehrlich sind. Gleichfalls können die Keilstücke als Anschläge benutzt werden, die die Dichtungsrollen beim Herausfahren der Elektrode aus dem Ofen vor dem Einfallen in denselben sichern.The wedge pieces 4 are usually trapezoidal when viewed from above, so that the roles are always close to the when there is a large change in the electrode diameter Electrode in contact. If, on the other hand, one works with uniform electrode diameters, so the wedge pieces to the middle of the electrode can end in a point. This has the advantage that the electrode is completely sealed over its entire circumference is. The corrugated roller conveyors can also act as radial guides for the rollers serve, so that the pins are dispensable in this case. Likewise, they can Wedges are used as stops that the sealing rollers when moving out secure the electrode from the furnace from falling into it.

Die Rollenkörper können entweder aus einem hitzebeständigen metallartigen Werkstoff oder aber auch aus anderen feuerfesten Werkstoffen, wie beispielsweise keramischen Stoffen, feuerfesten Steinen oder auch aus Kohle hergestellt werden. Bei letzterer Herstellung sind ohne weiteres Elektrodenabfälle zu verwenden. Es besteht außerdem die Möglichkeit, sogenannte bewehrte Rollen mit einem zugfesten und biegungsfesten Kern und einem feuerfesten Mantel zu verwenden. Schließlich sind noch bei besonders großen Anlagen oder bei stehenden Anlagen, wie beispielsweise Schachtöfen, luft- oder wassergekühlte Rollen denkbar.The reel bodies can either be made of a heat-resistant metal-like Material or from other refractory materials, such as ceramic materials, refractory bricks or coal. In the latter case, electrode waste can easily be used. It there is also the possibility of so-called reinforced roles with a tensile strength and a rigid core and a refractory cladding. Finally are even with particularly large systems or with stationary systems, such as Shaft furnaces, air or water-cooled rollers are conceivable.

Durch den Gegenstand der Erfindung wird ein lückenloses und sicheres Abdichten der Elektroden gewährleistet, ohne daß Störungen durch Festklemmen oder durch Staub auftreten können, da die rollende Reibung dies in jedem Fall verhindert. Von besonderer Bedeutung ist das Fortfallen der dauernden überwachung dieser Abdichtungsstellen, da, wie bereits gesagt, weder der auftretende Staub noch die an dieser Stelle herrschende Hitze irgendwelchen Einfluß auf das störungslose Arbeiten der Abdichtungsvorrichtung hat. Der sich ablagernde Staub rutscht ohne weiteres an den geneigten Rollenebenen herunter und gelangt in den Ofen. Die einfache Bauart, d. h. die Verwendung von glatten Rollenkörpern, ermöglicht ohne weiteres ein schnelles Auswechseln schadhaft gewordener Rollen während des Betriebes.The subject matter of the invention is a complete and secure one Sealing of the electrodes ensures without interference from clamping or due to dust, as the rolling friction prevents this in any case. Of particular importance is the discontinuation of the permanent monitoring of these sealing points, there, as already said, neither the occurring dust nor the one prevailing at this point Heat has any influence on the trouble-free operation of the sealing device Has. The deposited dust slips easily on the inclined Role levels down and get into the oven. The simple design, i.e. H. the usage of smooth roller bodies, allows a quick replacement easily roles that have become during operation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrode sealing for electric melting furnaces, in particular for electrode arc furnaces, characterized in that as sealing elements Roller bodies lying between wedge pieces are used, which point to the electrode towards inclined surfaces of roller conveyors lie, the surface line of the roller body equal to or approximately equal to the curve of the electrode circumference to be sealed by the rollers and wherein the surface of the roller body path follows the surface lines of the roller body adapts.

2. Electrode seal for electric melting furnaces according to claim i, characterized characterized in that the surface line of the roller body is an arc of a circle, the Radius is equal to or approximately equal to the radius of the electrode, where the surface of the roller body web consists of cylindrical surfaces; which adapt to the jacket of the reel body.

3. Electrode seal according to claim i and 2, characterized in that on the roller body tracks inclined towards the electrode Wedge pieces are attached radially, once used to seal the electrode between the individual roller bodies and on the other hand to seal the roller body under serve themselves, and that these wedge pieces with continuous grooves or recesses are provided, which are intended for guiding the roller body, the rollers on their end faces are either spherical, or they have lateral, cylindrically or spherically shaped pins which are in the grooves or recesses roll off. q ..

Electrode seal according to claims i to 3, characterized in that that the lateral surfaces of these wedge pieces are provided with stops that the Secure individual roles from falling out.

5. Electrode sealing after the Claims i and 2, characterized in that the rolling points of the inclined Surfaces with either radial grooves or radial ledges for guiding the roller bodies are provided, or that the roller tracks themselves through their curvature the roller body lead and secure.

6. electrode seal according to claims i and 5, characterized characterized in that the rolling tracks are end faces of a cooling ring.

7. Electrode sealing according to claims 1, 5 and 6, characterized in that the roller conveyors supporting heat sink and the wedge pieces form a cooling ring at the same time. B.

Electrode sealing according to claims i and 2, characterized in that the material used for the roller bodies a heat-resistant metal, in particular a heat-resistant steel, a ceramic Substance or coal is used.

9. Electrode seal according to the claims 1, 2 and 8, characterized in that in the roller bodies a more resistant to bending Core is inserted. i o. Electrode seal according to claims i to 9, thereby characterized in that the rollers are designed as heat sinks.