DE9216411U1 - Elektrodentragarm für Lichtbogenöfen - Google Patents

Description

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Mannesmannufer 2 29 971

4000 Düsseldorf

Elektrodentragarm für Lichtbogenofen

Die Neuerung betrifft einen Elektrodentragarm für Lichtbogenofen, der mit einer zumindest teilweise aus stromführendem Material hoher Leitfähigkeit gebildeten Wandung als Hohlprofil ausgestaltet ist.

Elektroden für Lichtbogenofen für die Stahlherstellung sind üblicherweise mittels Elektrodenklemmen an Tragarmen befestigt, die ihrerseits an vertikal beweglichen Tragsäulen gehalten sind. Die Stromzuführung geschieht dabei entweder in oberhalb des Tragarmes geführten Stromrohren oder über den Tragarmen selber. Dabei wird der Strom bei aus Stahl bestehenden Tragarmen mit auQenseitig auf plattiertem Kupfer oder aluminium geführt. Der Tragarm kann aber auch komplett aus einem den Strom gut führendem Material bestehen.

So ist aus der Schrift FR-PS 1 336 823 ein in seiner Gesamtheit stromführend aus Rluminium hergestellter Tragarm bekannt. Wegen der geringen Strombelastung ist der als Hohlprofil ausgebildete Tragarm selbst ungekühtt. Die für die Elektrodenklemme erforderliche Kühlwasserzuführung geschieht über Rohre, die durch den Innenraum des Hohlprofiles geführt werden.

fius der EP O 340 726 ist ein aus LeichtmetaLl gefertigter Tragarm bekannt, durch dessen Hohlraum KühlfLüssigkeit strömt. Für die Kühlwasserversorgung des SpannbügeLs sind Rohrleitungen vorgesehen, die über Schläuche an den Spannbügel angeschlossen sind.

Bei beiden genannten Elektrodenarmen ist die kühlung der Elektrodenhalterung aufwendig ausgeführt. Darüber hinaus wird bei der gekühlten Tragarmausführung das kühlpotential des Kühlmediums nicht ausreichend ausgenutzt.

Die Neuerung hat sich daher das Ziel gesetzt, die genannten Nachteile zu vermeiden und einen baulich einfachen, gewichtsarmen und dabei konstruktiv steifen Tragarm zu schaffen, mit dem wartungsarm hohe elektrische Leistungen übertragbar sind.

Die Neuerung erreicht diese Ziele mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Bei dem neuerungsgemäß ausgestalteten Tragarm besteht dessen Wandung aus Profilen, in denen parallel zueinander angeordnete Kanäle eingebracht sind. Rn den Kopf- bzw. Fußenden der Kanäle sind jeweils zwei Enden miteinander verbunden, so daß ein beliebig gestaltbares Kühlwasserkreislaufsystem entsteht.

Die Dicke der Wandung ist so gewählt, daß der als Hohlprofil ausgebildete Tragarm ausreichend steif ist und gleichzeitig die gesamte Wandung gefährungsfrei gekühlt wird.

Das Hohlprofil kann dabei eine kreisförmige, eine ovale oder eine kastenförmige Gestalt haben. Bevorzugt wird die kastenförmige Gestalt,

wobei die Wandung aus zwei gleich großen L-Profilen oder aus vier an den Ecken miteinander verschweißten Flachprofilen besteht.

Vorzugsweise kommen als Wandung Flachprofile aus Aluminium zum Einsatz, die im Strangpreßverfahren hergestellt wurden. Diese Profile weisen nicht nur eine hohe Maßhaltigkeit auf, sie besitzen auch eine hervorragende Oberflächenbeschaffenheit gerade bei der Kühlkanalaußenwand, so daß zur Erzielung der gewünschten Kühlmittelströmungsgeschwindigkeit keinerlei Nacharbeit erforderlich ist.

Der neuerungsgemäße Tragarm ist deutlich leichter als bisher bekanntgewordene Tragarme vergleichbarer Größen. Dies rührt zum einen her durch den Einsatz der mit Kanälen versehenen Wandung, so daß bei vergleichsweiser Steife das Eigengewicht des firmes geringer ist. Zum anderen kommt aber insgesamt weniger Wasser zum Einsatz, da deutlich weniger Wassermenge gezielt durch die Kanäle durch den als geschlossenen Kühlmittelkreislauf gestalteten Tragarm geführt wird.

Der neuerungsgemäße Tragarm hat eine äußere schlichte Form, bei der keinerlei Bauelemente nach außen ragen und somit möglichen Beschädigungen ausgesetzt sind.

Die schlichte Form erlaubt ein einfaches Rnbringen der Elektrodentragvorrichtung im vorderen Teil des Tragarmes. Dadurch wird ein einfacher Wechsel gewährleistet.

Zur Minderung der Induktionsverluste wird beim Einsatz von drei Elektroden der mittlere Tragarm in seinem Mittenabschnitt abgeknickt und oberhalb der übrigen Elektrodenarme geführt.

Ein Beispiel der Neuerung ist in der beiliegenden Zeichnung dargelegt. Es zeigen:

Fig. 1 Ofenanlage

Fig. 2 Schnitt durch einen Elektrodentragarm Fig. 3 Schema der Kühlrnittetführung

In der Figur 1 ist ein Lichtbogenofen (10) dargestellt, mit einem Ofengefäß (11), das mit einem Deckel (12) geschlossen ist. Im Ofengefäß (11) befindet sich Schmelze (13) und Schlacke (14).

Durch den Deckel (12) ragen Elektroden (21-23) in das OfengefäO (11) hinein, die an einem Elektrodenarm (24) oder an einzelnen Elektrodenarmen (25-27) einer Elektrodentragvorrichtung (20) befestigt sind.

Bei der Verwendung von drei Elektrodentragarmen (25-27) besitzt der mittlere Elektrodentragarm eine Rbknickung (28), die mit Horizontalelektrodentragteilen (29) innig verbunden ist. Die Länge des mittleren Elektrodentragarmes (25) ist mit "L" bezeichnet. Diese Länge "L" weist im mittleren Bereich eine flbknicklänge "I" auf, wobei dieser Teil des Elektrodentragarmes in einem Rbknickwinkel ( ) zum Horizontaletektrodentragteil (29) angeordnet ist.

Die Figur 2 zeigt Hohlprofile (30) des Elektrodentragarms mit Bauelementen (31). Diese Bauelemente (31) sind stranggepreßt und weisen in Längsrichtung Kanäle (36) auf, die in flnzahl und abmessung so ausgelegt sind, daG eine ausreichende Kühlung ohne Minderung der Festigkeit des Tragarmes erreichbar ist.

In vorteiLhafter Weise wird das Hohlprofil aus rnind. zwei stranggepreGten Bauelementen durch Schweißen zusammengefügt. Diese Bauelemente können dabei als Ovalprofil (34) (Figur 2.3> oder als L-Profil (33) <Figur 2.2> ausgestaltet sein. Sie können aber auch, wie in der Figur 2.1 dargestellt, aus baugleichen Flachprofilen (32) zusammengefügt werden, die an 4 Nahtstellen zusammengeschweißt werden.

In der Wandung (35) sind Bohrung (36) während des StranggieQprozesses eingebracht worden, die ein verhältnis von d:D = 1:1,5 - 2,5 aufweisen, wobei die einzelnen Bohrungen einen Rbstand (a) zueinander von a = 1-1,5 D besitzen.

fin den Kopfenden der Hohlprofile sind Flansche oder Deckel angebracht, durch die parallel angeordnete Kanäle miteinander verbunden sind, und so einen definierten Kühlmitteldurchfluß ermöglichen.

In der Figur 3 sind einzelne 5tromfäden des Kühlmittels einer Kühlmittelleitsysteme (40) dargestellt. Die einzelnen Kanäle (36) bilden dabei den Kühlmittelfaden (46), der den größten Teil des Tragarmes durchströmt. Die Elektrodenhalterung (27) weist dabei die Kühlmittelfäden (47 und 46) auf, die von den Kühlmittelfäden (49) versorgt werden Durch die Vielzahl der Kanäle lassen sich unterschiedlichste Kühlmittelführungen darstellen. In der Figur 3 ist im unteren Teil des Bildes noch die Möglichkeit der Kühlung eines Spritzrings (41) dargestellt, aus dem das Wasser frei abfließen kann, das über den Kühlmittelfaden (42) ihm zugeführt wird.

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Positionsl iste

10 Lichtbogenofen

11 Ofengefäß

12 Deckel

13 Schmelze

14 Schlacke

20 Elektrodentragvorrichtung

21 Elektrode

22 mittlere Elektrode

23 Elektrode

24 Elektrodentragarm zu

25 mittlerer Elektrodentragarm zu

26 äußerer Elektrodentragarm zu

27 Elektrodenhalterung 26 Rbknickung

29 horizontaler Elektrodentragteil

30 Hohlprofil

31 Bauelement

32 Flachprofil

33 L-Profil

34 Ovalprofil

35 Wandung

36 Kanal

40 Kühlmittelleitsystem

41 5pritzring

42 Zuführung zu

45 Ableitung

46 Kühlmittel in Kanal

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47 Kühlmittel, in äußerer ELektrodenhaLterung

48 Kühlmittel in innerer Elektrodenhalterung

49 Zuführung zu 47,

a Rbstand zwischen zwei Kanälen d Durchmesser Kanal D Dicke Profil

flbknickwinkel I fibknicklänge L Länge ELektrodenarm

Claims (7)

flnsprüche

1. ELektrodentragarm für Lichtbogenofen, der mit einer zumindest teilweise aus stromführenden Material hoher Leitfähigkeit gebildeten Wandung als Hohlprofil ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die Wandung (35) des Hohlprofils (30) als ein Kühlmittelleitsystem (40) aufweist, wobei in die Wandung (35) parallel zueinander und konzentrisch zur Tragarmmittenachse angeordnete Kanäle (36) in einer flnzahl und flbmessung eingebracht sind, die eine ausreichende Kühlung ohne Minderung der Festigkeit des Tragarmes ermöglichen.

2. Elektrodentragarm nach flnspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kanäle (36) einen Durchmesser (d) besitzen, der sich zur Dicke (D) der Wandung (35) verhält wie d:D = 1:1,5-2,5, und daß die Kanäle (36) die zueinander mit einem Rbstand a = 1-1,5 D beabstandet und kopf- - sowie fußendig im wesentlichen einen geschlossenen Kühlmittelkreislauf bildend paarweise strömungsmäßig miteinander verbunden sind.

3. Elektrodentragarm nach flnspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Hohlprofil (30) kastenförmig ausgestaltet ist mit einer aus mindestens zwei Bauelementen (31) zusammengeführten Wandung (35).

4. Elektrodentragarm nach Rnspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (31) aus baugleichen stranggepreßten Rluminiumprofilen (32-34) bestehen, welche durch Schweißen innig miteinander verbunden werden.

5. Elektrodentragarm nach Rnspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (31) die Form eines L aufweisen.

6. Elektrodentragarm nach flnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausgewählte Kanäle (36) zur Kühlung der Elektrodenhalterung (27) strömungsmäßig mit Zuführungen (49) und flbführungen (45) des Kühlmittelleitsystems (40) verbunden sind.

7. Elektrodentragarm nach flnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von drei Elektroden (21-23) der Elektrodentragarm (25) der mittleren Elektrode (22) in seinem Mittenabschnitt eine Rbknickung (28) besitzt, die bei einer Länge

(I) zur Elektrodenarmlänge (L) im Verhältnis l:L = 1:3-4 unter einem Winkel ( ) zwischen 50-70° zur Horizontalen vom Ofengefäß

(II) wegweist.