DE958320C - Vollautomatische Nachsetz- und Haltevorrichtung fuer die Elektroden elektrischer OEfen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 14 FEBRUAR 1957

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ist als Erfinder genannt worden

elektrischer öfen

Bei Elektroofen werden zum Nachsetzen der Elektroden die verschiedensten Vorrichtungen verwendet, welche die durch Abbrand der Elektroden erforderliche Relativbewegung zwischen den Elektroden und deren Fassungen bewirken, und in gewissen Zeitabständen dem jeweiligen Abbrand, entsprechend, von Hand betätigt werden müssen. Außer der Relativbewegung zwischen der Elektrode und deren Fassung, ist beim Betrieb eines solchen Lichtbogenofens eine vertikale Bewegung der Elektrode mitsamt Fassung und Tragvorrichtung nötig, welche durch die elektrischen und metallurgischen Verhältnisse im Ofen bedingt ist und durch Regulierwinden ausgeführt wird. Dabei wird der Abbrand der Elektroden so lange durch automatisches Absenken derselben durch die Regulierwinden ausgeglichen, bis daß die Fassungen den tiefstmöglichen Stand erreicht haben und so den weiteren Reguliervorgang verhindern. Durch die Relativbewegung zwischen Fassung und Elektrode, ao das sogenannte Nachsetzen, wird die Fassung angehoben, so daß die Elektrodenregulierung wieder arbeiten kann.

Beim Nachsetzen selbstbackender Elektroden kommt es darauf an, daß diese Maßnahme in kleinen Absätzen vor sich geht, damit der Backvorgang der Elektrodenmasse gleichmäßig ist und die Gefahr der Elektrodenbrüche ausgeschaltet wird. Die größte Gleichmäßigkeit wird erreicht, wenn die Elektrode kontinuierlich mit der gleichen

Geschwindigkeit nachgesetzt wird, wie sie an ihrem unteren Ende abbrennt. Dies ist bei Verwendung von umfangverteilten Raupenbändern bekannt, hat sich jedoch nicht bewährt. Normalerweise neigt die Bedienungsmannschaft dazu, jeweils größere Längen der Elektrode nachzusetzen, weil hierdurch die meist unter erschwerenden Umständen durchzuführende Arbeit weniger oft anfällt.

Die Erfindung betrifft eine derartige Nachsetzvorrichtung und besteht in der besonderen Anordnung derselben, die es gestattet, den Nachsetzvorgang in Abhängigkeit vom Abbrand der Elektroden vollautomatisch durchzuführen.

Es ist eine Nachsetzvorrichtung bekannt, bei der der Nachsetzvorgang durch Endlagenschalter selbsttätig eingeleitet wird und die aus einer oberen Zange besteht, die relativ zur stromführenden Fassung bzw. einer unteren Zange beweglich ist. Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung setzt voraus, daß der Anpreß druck der Fassung gering ist, da diese feststeht und die Elektrode unter dem Einfluß der Reguliervorrichtung, die auf die obere Zange wirkt, durch die Fassung gleiten muß. Der durch die Endschalter gesteuerte Vorgang ist mehr ein Nachfassen der oberen Zange, währenddessen die untere Zange in Tätigkeit tritt und die Elektrode solange festhält.

Der erforderliche begrenzte Anpreßdruck der Fassung zur Sicherstellung der Gleitfähigkeit der Elektrode ist aber für einen guten Stromübergang ungünstig, wie auch keine kontinuierliche Elektrodenbewegung möglich ist> denn während des Nachfassens der oberen Zange liegt die Elektrode absolut fest.

Günstiger und gebräuchlicher ist eine Elektrodenhalte- und -nachsetzvorrichtung, bei der die Elektrode durch die stromführende Fassung ge-' halten wird, während ein ortsfester Klemmring diese Aufgabe übernimmt, wenn die Fassung nach vorübergehender Verringerung des Anpreßdruckes hochgezogen wird. Aber auch hierbei steht die Elektrode still.

Es ist ferner eine mit zahlreichen Seilzügen versehene und daher sehr komplizierte Bewegungseinrichtung für Elektroden bekannt, die es gestattet, ohne Unterbrechung des Betriebes die Elektrode nachzufassen. Dazu ist die stromführende Fassung in zwei Gruppen von Kontaktbacken unterteilt, die nur wechselweise gelockert zu werden brauchen. Aber auch hierbei soll die Elektrode feststehen.

Die Erfindung geht aus von einer Nachsetzvorrichtung, bei der der Nachsetzvorgang durch Endlagenschalter selbsttätig eingeleitet wird, bestehend aus einem oberen Klemmring, der relativ zur stromführenden Fassung, die die Elektrode tragen kann, beweglich ist. Die gesamte Haltevorrichtung .hängt dabei an der notwendigen Reguliereinrichrichtung. Bisher hat man bei diesen Nachsetzvorrichtungen immer die Schließkraft der Elektrode lockern müssen, damit die Elektrode durchrutschen kann, so weit, wie es die ZuBammendrüickbarkeit einer elastischen Scheibe oder von Federn zwischen dem oberen Klemmring und einem Widerlager erlaubt. So schnell, wie die Elektrode dabei durchrutscht, kann die Stromregulierung nicht arbeiten und die richtige Lage der Elektrode zum Beschickungsgut wieder herstellen, so daß von einer Kontinuität keine Rede sein kann. Stromstöße und Beschädigungen an den Transformatoren sowie Elektrodendrücke können die Folge sein.

Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß die Elektrode mittels eines am oberen Klemmring angreifenden Triebwerkes zwangläüfig und im begrenzbaren Außmaß bewegbar ist.

Hierdurch wird nicht nur ein gleichmäßiger Stromübergang auf die Elektrode durch die nicht zu verändernde Anpreßkraft der Fassung erzielt, die auch nicht unterteilt zu sein braucht, sondern es wird gleichzeitig eine Automatik des Nachsetzens erreicht, die in kleinen Absätzen, während die Reguliereinrichtung weiterwirkt, arbeiten kann. Es kann somit bei einfachster Bauweise ein kontinuierliches Bewegen der Elektrode erzielt werden.

Die Nachsetzvorrichtung arbeitet gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig in der Weise, daß sich der Nachsetzbewegung der Elektrode die Aufwärtsbewegung der gesamten Elektrodentragvorrichtuing mittels der Reguliervorrichtung überlagert, bis durch Abheben eines Anschlages vom Endlagenschalter die Betätigung des Triebwerkes und damit die Nachsetzbewegung beendet wird. Dies ist wie folgt zu verstehen.

Eine Schaltvorrichtung ist fest im Raum, z.B. auf der Bühne des Ofenhauses, durch welche die Elektrodentragvorrichtung meist hindurchgeführt wird, angeordnet. Sie wird durch einen Anschlag an der Elektrodentragvorrichtung, die sich durch den Reguliervorgang absenkt, betätigt. Die Schaltvorrichtung löst den mechanisierten Nachsetzvorgang aus, d. h. die Relativbewegung zwischen Elektrode und Fassung wird eingeleitet. Da es Aufgabe der automatischen Elektrodenregulierung ist, die Widerstandsverhältnisse an der Elektrpde, d.h. ihre augenblickliche Lage zum Einsatz des Ofens konstant zu halten, wirkt sich die Relativbewegung zwischen Elektrode und Fassung als Aufwärtsgleiten der Fassung an der Elektrode, somit auch als Aufwärtsbewegung der Elektrodentragvorrichtung aus. Durch diese Aufwärtsbewegung wird mittels der Schaltvorrichtung der Nachsetzvorgang wieder beendet.

Man kann die Dauer der Relativbewegung zwischen Fassung und Elektrode durch entsprechende Distanzierung der Anschläge für die Schaltvorrichtung bei passender Ausführung der Nachsetzvorrichtung variieren. Ist die Nachsetzgeschwindigkeit gleich der durch den Abbrand verursachten Verkürzung der Elektrode an ihrem unteren Ende, so ist der Nachsetzvorgang kontinuierlich. Zweckmäßig ist die Nachsetzgeschwindigkeit geringer iao als die Reguliergeschwindigkeit.

Die Abb. i; 2 und 3 zeigen eine der verschiedenen Ausbildungsmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes. Es bezeichnet 1 die Söderberg-Elektrode, welche mittels Fassung 2 und Klemmring 3 mit der Tragvorrichtung 4 verbunden ist, die. ihrer-

seits an den Regulierwinden 5 aufgehangen ist. Mit ihrem unteren Ende steckt die Elektrode in der Beschickung 6 des Ofengefäßes. 7. Durch die Stromzuführung 8 wird über die Kontaktbacke 9 die Elektrode mit Strom versorgt. Im vorliegenden Beispiel wird das Gewicht der Elektrode im wesentlichen oder ganz vom oberen Klemmring 3 getragen, der das Mantelblech der Elektrode gegen die innere Gegenbacke 10 drückt, während durch die Fassung 2 auf die Kontaktbacken nur der Druck ausgeübt wird, der für den Stromübergang erforderlich ist. Es soll hierdurch bei starken Elektroden eine Verformung derselben im Bereich der noch plastischen Elektrodenmasse 11 verhindert werden. Der Klemmring 3 ist zweiteilig und wird durch Feder 12 mittels Kniehebel zusammengepreßt. Er ist nicht starr mit der Tragvorrichtung 4 verbunden; er gibt seinen Lastanteil am Elektrodengewicht über Federn 13 an die Tragvorrichtung. Die Schaltvorrichtung 14 steht auf der Ofenhausbühne 15. Sie wird durch die Abwärtsbewegung der Tragvorrichtung 4 betätigt und öffnet in -vorfiegendem Fall die Luftzufuhr 16 zum pneumatischen Zylinder 17. Der Kolben 18 wird herabgedrückt und nimmt über den Hebel¹19 den Klemmring 3 mit, wobei infolge des Reibungsschlusses die Elektrode durch die Kontaktbackenfassung 2 hindurchgedrückt wird.

Abb. 2 verdeutlicht diese Phase des Vorganges.

Hierbei werden die Federn 13 zusätzlich gespannt. Durch die Aufwärtsbewegung des Windwerkes, deren Ursache weiter oben erklärt wurde, wird gleichzeitig über die Schaltvorrichtung 14 die Luftzufuhr abgeschaltet. Die zusätzlich gespannten Federn 13 bewegen jetzt den Klemmring 3 wieder aufwärts. Beim Aufwärtsgang des Klemmringes darf die Elektrode nicht mitbewegt werden, d. h. der Reibungsschluß des Klemmringes muß in diesem Fall kleiner sein als das Gewicht der Elektrode plus Anpreßdruck der Kontaktbackenfassung 2 an der Elektrode. Um dieses immer sicher zu erreichen, und um die Reibungskräfte den jeweiligen Verhältnissen anpassen zu können, wird der Schließ druck des Klemmringes 3 im entsprechenden Augenblick verringert. Beim Äbwärtshub des Kolbens ist der Schließdruck des Klemmringes voll wirksam. In der unteren Stellung gibt der Kolben 18 den Luftkanal 21 frei, durch den Druckluft hinter den Kolben 20 strömt und den Schließdruck des Klemmringes 3 vermindert, jedoch nur so weit, daß die Elektrode noch sicher von Klemmring 3 und Fassung 2 gehalten wird. Die Federn 13 drücken dann, wie oben geschildert, den Klemmring wieder hoch. Die Anordnung ist" damit für den nächsten Impuls durch die Schaltvorrichtung bereit. Der Erfindungsgedanke soll sich jedoch nicht in dem vorstehend beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiel erschöpfen. Es ist auch möglich, anstatt des pneumatischen Antriebes einen hydraulischen oder elektromotorischen zu wählen. Zum Durchdrücken der Elektroden können Spindelanordnungen benutzt werden, die durch Umkehr ihrer Drehrichtung den Klemmring wieder aufwärts' bewegen und so die Federn vermeiden. Ebenso können Kurbeltriebe bei elektromotorischem Antrieb die Auf- und Abwärtsbewegung bewirken, was besonders bei kontinuierlich gestaltetem Nachsetzvorgang zweckmäßig sein kann. Die Impulse zum Verringern der Schließkraft des Klemmringes werden dem jeweiligen Antrieb entsprechend ausgelöst.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Nachsetzvorrichtung für Elektroden von Elektroöfen, bei der der Nachsetzvorgang durch Endlagenschalter selbsttätig eingeleitet wird, bestehend aus einem oberen Klemmring, der relativ zur stromführenden Fassung, die die Elektrode tragen kann, beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode mittels eines am Klemmring (3) angreifenden Triebwerkes zwangläufig und im begrenzbaren Ausmaß bewegbar ist.

2. Verfahren zum Nachsetzen von Elektroden mittels einer Nachsetzvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Nachsetzbewegung der Elektrode die Aufwärtsbewegung der gesamten Elektrodentragvorrichtung mittels der Reguliervorrichtung überlagert, go bis durch Abheben eines Anschlages vom Endlagenschalter die Betätigung des Triebwerkes und damit die Nachsetzbewegung beendet wird.

3. Nachsetzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Triebwerk von gs einem Kraftmittelzylinder betätigt wird, während dessen Rückhub nach Erreichen des gesamten Nachsetzhubes der Anpreßdruck des Klemmringes vorzugsweise durch Beeinflussung der Schließvorrichtung des Klemmringes über das Druckmittel selbsttätig gelockert wird.

4. Nachsetzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Triebwerk elektromotorisch betätigt wird und aus einem Kurbeltrieb oder einem im Drehsinne umkehrbaren Spindelantrieb besteht, während dessen Rückhub nach Erreichen des gesamten Nachsetzhubes der Anpreßdruck des Klemmringes gelockert wird.

5. Nachsetzvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhub durch eine während des Nachsetzhubes aufgespeicherte Federkraft erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 516697, 562605, 568927;

österreichische Patentschrift Nr. 144 347.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609578/401 T. (609 797 2. 57)