DE976090C - Kuehlmitteldurchflossener Kuehlring fuer Elektrooefen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen kühlmitteldurchflossenen Kühlring, wie er für die Elektrodenabdichtung an Elektroofen benötigt wird. Bekanntlich sind bei den Elektrolichtbogenofen, insbesondere den Stahlwerksöfen, die Elektroden durch den Deckel hindurchgeführt. Das Deckelloch wird mit Steinen ummauert, und dieses Mauerwerk muß gekühlt werden, um ein Abschmelzen desselben durch Einwirkung der Hitze von den Elektroden und der strahlenden Schmelze zu verhindern. Als Kühlringe werden bisher Ringe verwendet, die aus einzelnen Flachteilen und gebogenen Bändern zusammengeschweißt werden. Solche Ringe liegen satt auf dem Mauerwerk auf und können ohne weiteres in der lichten Weite so ausgebildet werden, daß eine weitgehende Dichtung gegen die Elektrode geschaffen wird, was wesentlich ist, um den Luftzug durch die Elektrodenöffnungen hindurch so weit als möglich zu unterbinden. Es ist auch bereits bekannt, kühlwasserdurchflossene hohle Ringe um die Elek- ao troden anzuordnen und diese gegebenenfalls mit Ringbrausen zu kombinieren, aus deren öffnungen Kühlgase od. dgl. austreten.' Weiter ist es bekannt, die Elektroden mit kühlwasserdurchflossenen Hohlringen zu umgeben, deren Oberfläche mit Asbestband oder -kordel od. dgl. umwickelt ist. Hierdurch ergibt sich einerseits eine bessere Abdichtung zwischen Kühlring und Elektrode, andererseits aber auch ein gewisser Schutz des Ringes gegenüber Wärmebelastungen. Die bekannten Ringe haben den

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Nachteil, daß sich in unmittelbarer Nähe der beheizten Elektrode eine oder mehrere Schweißnähte befinden. Die thermische und mechanische Beanspruchung der Schweißnähte ist hierbei derart, daß diese reißen und zu Undichtigkeiten Anlaß geben. In vielen Fällen ist dies belanglos, beispielsweise dann, wenn ohnehin Kühlbrausen vorgesehen sind. Die Verwendung von geschweißten Kühlrohren ist auch dann zu vertreten, wenn diese mit wärmeisolierenden Werkstoffen umgeben sind. Solche Werkstoffe führen aber auf der anderen Seite dazu, daß die Kühlwirkung spürbar gemindert wird, da sie schlechte Wärmeleiter sind.

Um die Nachteile der bisher verwendeten Kühlringe zu vermeiden, sind erfindungsgemäß der die Elektrode als Dichtung unmittelbar umschließende nackte Kühlring aus nahtlosem Rohr gebogen und die Ein- und Auslaßstutzen für die Kühlflüssigkeit dadurch gebildet, daß die Enden des ringförmig gebogenen Rohres radial zur Ringfläche und parallel zueinander abgebogen sind und sich mit den einander zugekehrten Rohrflächen dicht berühren. Ein solcher aus einem nahtlosen Rohr gebogener Kühlring weist, wenn überhaupt, so nur eine solche Schweißnaht auf, die auf ganz kurzer Strecke der unmittelbaren Hitzeeinwirkung unterworfen ist. Es ist aber auch möglich, einen solchen Kühlring aus gebogenem Rohr herzustellen, der keine Schweißnähte im Bereich starker Hitzeeinwirkung aufweist. Darüber hinaus ergibt sich die Möglichkeit, den Kühlring besonders wirksam zu machen, indem mehrere Rohrwindungen nebeneinander in einer Ebene oder auch übereinander in mehreren Ebenen angebracht werden, wie dies an sich bekannt ist. Auf diese Weise kann auch dem Umstand Rechnung getragen werden, daß der Ringraum zwischen Elektroden und Ausmauerung der Elektrodenöffnung im Gewölbedeckel verschiedene Größen annimmt. Iu den Zeichnungen sind verschiedene bevorzugte Ausführungsformen dargestellt, an Hand deren der Erfindungsgedanke nachfolgend im einzelnen erläutert wird.

Abb. ι zeigt einen Ring 1 in Draufsicht. Er besteht aus einem zum Ring gebogenen Rohr, dessen Enden 5 radial zur Ringfläche und parallel zueinander abgebogen sind und sich mit den einander zugekehrten Rohrflächen dicht berühren. Diese Enden sind mit Deckeln verschlossen, die die Zu- und Ablaufstutzen 4 tragen. Durch die notwendige Biegung des Rohres entsteht bei 6 ein Zwickel, der zweckmäßigerweise ausgefüllt wird, wobei sich ein Ausfüllen mit Schweißmaterial besonders bewährt hat. Auf diese Weise wird die ringförmige Dichtung rings um die durch den Innenraum geführte Elektrode sichergestellt.

Um eine stärkere Kühlung zu gewährleisten und die Auflagefläche des Kühlringes auf den Gewölbe-Steinen zu vergrößern, ist es vorteilhaft, den Kühlring aus zwei oder mehreren dicht nebeneinanderliegenden, durch Muffen, Umführungen od. dgl. miteinander verbundenen Rohrringen aufzubauen. Die Abb. 2 und 3 zeigen in Draufsicht derartige Kühlringe. Ein innerer Ring 7 ist mit einer Muffe 8 an den Einlaufstutzen 9 angeschlossen. Das andere Ende trägt eine Umführung 10, an die sich der Ring 11 anschließt. Das Ende dieses Ringes trägt wiederum eine Muffe 12 zum Anschluß an den Ablaufstutzen 9'. Sinngemäß ist der Kühlring (Abb. 3) gestaltet, nur mit dem Unterschied, daß an Stelle von zwei konzentrischen Ringen vier konzentrische Ringe vorhanden sind, die mit Umführungen und Muffen sinnentsprechend versehen sind.

Da sich im Bereich 13, wo sich die Muffen und Umführungen sowie die Zu- und Abführungen befinden, Zwischenräume ergeben müssen, ist es zweckmäßig, diese dadurch zum Verschwinden zu bringen, daß der Bereich mit Schweißmaterial angefüllt wird. Durch diese Verschweißung wird ein völlig dichter Ring erzeugt, zumal auch die einzelnen Windungen der Röhre dicht aneinandergelegt werden können, daß ein Luftdurchtritt zwischen den Windungen nicht möglich ist. Es ist auch zweckmäßig, die einzelnen Windungen durch Schweißpunkte miteinander zu verbinden, wie dies bei 14 (Abb. 2) angedeutet ist.

Weitere Möglichkeiten der Ausgestaltung sind in den Abb. 4 bis 7 dargestellt. Abb. 4 zeigt im senkrechten Schnitt einen Kühlring, der in Abb. 5 in Draufsicht dargestellt ist. In der auf dem Gewölbedeckel aufliegenden Ebene sind zwei Windungen 15 vorgesehen, die so gestaltet sind, wie dies in Abb. 2 gezeigt ist, jedoch liegt über dem inneren der beiden Ringe 15 ein weiterer Ring 16, der durch Hochführung der Muffe seinen Anschluß an die unteren Ringe erhält. Die Zu- und Abführungsstutzen sind wie in Abb. 2 radial zur Ringfläche und parallel zueinander abgebogen herausgeführt, liegen aber in zwei verschiedenen Ebenen. Auf diese Weise wird eine Dichtung auch gegenüber der aufragenden Elektrode erzielt. Die Anordnung nach Abb. 6 und 7 entspricht derjenigen nach Abb. 4 und 5, jedoch mit dem Unterschied, daß in der Auflageebene drei Ringe 17 konzentrisch zueinander liegen. An Stelle des einen Ringes 16 in der oberen Ebene könnten auch zwei Ringe an dieser Stelle konzentrisch zueinander vorgesehen werden, wenn dies zweckmäßig erscheint.

Es ist ferner denkbar, die Windung 16 nach oben hin in einer Schraubenlinie fortzusetzen, die um die Elektrode herum aufsteigt, wobei die Windungen ebenfalls dicht aufeinanderliegen.

Auch bei diesen Ausführungsformen wird zweckmäßigerweise der Bereich, in dem sich die Zu- und Abführungen bzw. Umführungen befinden, mit Schweißmaterial ausgefüllt, um einen dichten Kühlringkörper zu erhalten, der dem aus dem Ofenraum aufsteigenden Luftstrom keinen Durchtritt gestattet. Während die dargestellten Ausführungsformeu jeweils konzentrisch ineinanderliegende Ringe zeigen, ist auch eine Ausführungsform möglich, bei welcher das Rohr als ebene Spirale zwei- oder mehrwindig gelegt ist und in sinngemäßer Aus- ;estaltung auch mehrere Spirallagen übereinander aufweisen kann. Bei dieser Ausführungsform ist es notwendig, die Stelle, an der die eine Zu- oder Abführung aus der Spiralebene heraustritt, mit

Schweißmaterial zu versehen, damit die Dichtung des Zwischenraumes gegenüber der aufsteigenden Luft gewährleistet ist.

Im allgemeinen wird durch die nebeneinandergelegten Rohrwindungen auch bei kreisförmigem Querschnitt der Rohre eine hinreichende Dichtung gegenüber dem aufsteigenden Luftstrom erzielt. Auch die Kühlung ist erfahrungsgemäß ausreichend.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kühlmitteldurchflossener Kühlring für die Elektrodenabdichtung an Elektroöfen, dadurch gekennzeichnet, daß der die Elektrode als Dichtung unmittelbar umschließende nackte Kühlring aus nahtlosem Rohr gebogen und die Ein- und Auslaßstutzen für die Kühlflüssigkeit dadurch gebildet sind, daß die Enden des ringförmig gebogenen Rohres radial zur Ringfläche und parallel zueinander abgebogen sind und sich mit den einander zugekehrten Rohrflächen dicht berühren.

2. Kühlring nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den als Ein- und Auslaufstutzen herausgeführten Rohrenden entstehende Zwickel mit Schweißmaterial ausgefüllt ist.

3. Kühlring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei oder mehreren konzentrisch dicht zueinander liegenden, durch Muffen, Umführungen od. dgl. miteinander verbundenen, aus Rohr geformten Ringen besteht.

4. Kühlring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem oder den in der Auflageebene liegenden Rohrringen mindestens eine weitere ein- oder mehrwindige Ringlage aufgesetzt ist.

5. Kühlring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr als Spirale in die Ebene gelegt und gegebenenfalls mindestens eine weitere ein- oder mehrwindige Spirallage vorgesehen ist.

6. Kühlring nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Rohrende in einer Schraubenlinie um den für die Elektrode verbleibenden Innenraum hochgeführt ist.

7. Kühlring nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rohrwindungen durch mehrere Schweißpunkte miteinander verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 104430, 264284, 131, S12819;

österreichische Patentschrift Nr. 86 425;
»Werkstoffhandbuch Stahl und Eisen«, November 1937, Blatt Q 31-5.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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