EP0120312B1

EP0120312B1 - Supporting and lowering system for arc furnace electrode

Info

Publication number: EP0120312B1
Application number: EP84101964A
Authority: EP
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. Ehle
Original assignee: Fuchs Systemtechnik GmbH
Current assignee: Primetals Technologies Germany GmbH
Priority date: 1983-03-02
Filing date: 1984-02-24
Publication date: 1987-05-20
Also published as: DE3463887D1; ES530210A0; DE3307259A1; EP0120312A1; ES8500545A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Nachsetz- und Haltevorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a repositioning and holding device according to the preamble of claim 1.

Bei Vorrichtungen dieser Art, wie sie beispielsweise durch die CH-A-340 565 bekannt geworden sind, besteht das Problem, daß der Kontakt zwischen der unteren Fassung, die die Stromzuführung besorgt und dem Elektrodenkern durch Ablagerung von Staub verschlechtert wird. Um dem entgegenzuwirken, wird der Elektrodenkern beim Absenken mittels einer äußeren Kraft durch die angezogene Fassung geschoben und es werden die Kontaktflächen hierdurch sauber geputzt. Auf diese Weise wird ein einer zuverlässigen Betriebsweise entgegenwirkender Belag an der Innenseite der Backen der Fassung vermieden.In devices of this type, as are known for example from CH-A-340 565, there is the problem that the contact between the lower socket, which provides the power supply and the electrode core is deteriorated by the deposition of dust. To counteract this, the electrode core is pushed through the tightened socket by means of an external force when it is lowered, and the contact surfaces are cleaned cleanly as a result. In this way, a coating which counteracts reliable operation is avoided on the inside of the jaws of the holder.

Durch die DE-C-976 617 ist eine Nachsetzvorrichtung bekannt geworden, bei der der Elektrodenkern einer Metallmantelelektrode mit einem Außengewinde versehen ist und mittels einer als Schraubvorrichtung ausgebildeten oberen Vorschubeinrichtung durch eine mit einem Innengewinde versehene untere Halteeinrichtung geschraubt und abgesenkt werden kann. Die untere Halteeinrichtung ist innerhalb des Elektrodenmantels angeordnet und dient zugleich der Stromeinleitung in den Elektrodenkern über den elektrisch leitenden Elektrodenmantel. Nach dem Absenken des Elektrodenkerns wird die obere Vorschubeinrichtung wieder in die Ausgangslage zurückgeschraubt.From DE-C-976 617 a repositioning device has become known in which the electrode core of a metal jacket electrode is provided with an external thread and can be screwed and lowered by means of an upper feed device designed as a screwing device through a lower holding device provided with an internal thread. The lower holding device is arranged inside the electrode jacket and at the same time serves to introduce current into the electrode core via the electrically conductive electrode jacket. After lowering the electrode core, the upper feed device is screwed back into the starting position.

Vorrichtungen dieser Art setzen einen mit einem Außengewinde versehenen Elektrodenkern voraus. Eine Schraubverbindung gewährleistet in dem rauhen Betrieb eines Stahlwerks nicht die gewünschte Betriebssicherheit.Devices of this type require an electrode core provided with an external thread. A screw connection does not guarantee the desired operational safety in the rough operation of a steel mill.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nachsetz-und Haltevorrichtung für eine Elektrode eines Lichtbogenofens verfügbar zu machen, die sich durch einfachen Aufbau, geringen Platzbedarf und hohe Zuverlässigkeit auszeichnet.The object of the invention is to make available a repositioning and holding device for an electrode of an electric arc furnace, which is characterized by simple construction, small space requirement and high reliability.

Die Aufgabe ist, bei einer Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale dieses Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen zu entnehmen.The object is achieved in a device according to the preamble of claim 1 by the characterizing features of this claim. Advantageous embodiments of the invention can be found in the remaining claims.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die untere Spannvorrichtung innerhalb des Elektrodenmantels angeordnet und damit geschützt und sie ist in Form wenigstens einer radial verschiebbaren Spannbacke ausgebildet, die mittels einer innerhalb des Elektrodenmantels nach unten geführten Betätigungsstange durch einen Keil- oder Exzentermechanismus betätigbar ist. Durch die in den Ansprüchen 5 und 6 angegebenen Zusatzmaßnahmen kann verhindert werden, daß der Elektrodenkern oberhalb der unteren Spannvorrichtung Staubeinwirkungen ausgesetzt ist und damit die Betriebssicherheit weiter erhöht werden.In the solution according to the invention, the lower clamping device is arranged within the electrode jacket and thus protected, and it is designed in the form of at least one radially displaceable clamping jaw which can be actuated by means of a wedge or eccentric mechanism by means of an actuating rod which is guided downward within the electrode jacket. The additional measures specified in claims 5 and 6 can prevent the electrode core above the lower clamping device from being exposed to dust and thus further increase operational safety.

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von 8 Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Elektrode für Lichtbogenöfen gemäß der Schnittlinie I-I Von Fig. 2 in einer schematischen Darstellung,
Fig. 2 den Querschnitt 11-11 von Fig. 1,
die Fig. 3 und 4 Teilschnittdarstellungen von zwei Ausführungsformen für die obere

Vorschubeinrichtung,The invention is explained in more detail by means of exemplary embodiments with reference to 8 figures. Show it

1 shows a longitudinal section through an electrode according to the invention for arc furnaces according to section line II from FIG. 2 in a schematic illustration,
2 shows the cross section 11-11 of Fig. 1,
3 and 4 are partial sectional views of two embodiments for the upper

Feed device,

Fig. 5 in einer Teilschnittansicht die Ausbildung einer radial feststehenden Spannbacke der unteren Spannvorrichtung,5 is a partial sectional view of the formation of a radially fixed jaw of the lower clamping device,

Fig. 6 bis 8 jeweils in Teilschnittansichten verschiedene Ausbildungen von sektorförmigen, radial verschiebbaren Spannbacken der unteren Spannvorrichtung,6 to 8 each in partial sectional views different designs of sector-shaped, radially displaceable clamping jaws of the lower clamping device,

Fig, 9 in einer Seitenansicht eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Elektrode.9 shows a side view of a further embodiment of an electrode according to the invention.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Elektrode 1 für Lichtbogenöfen enthält einen an einem Elektrodentragarm 2 befestigten Elektrodenmantel 3 sowie einen in diesem axial verschiebbaren Elektrodenkern 4 aus verzehrbarem Material, der im Betriebszustand der Elektrode mit seiner Spitze 5 unten aus dem Elektrodenmantel 3 herausragt und an dem oben weitere Stücke des Elektrodenkerns durch Nippel 6 annippelbar sind. Derartige Elektroden gelangen insbesondere zum Einsatz in Lichtbogenöfen, in denen Schrott und Eisenschwamm zu Stahl oder Stahlvormaterial eingeschmolzen wird. Da der Elektrodenkern nur mit seiner Spitze aus dem Elektrodenmantel herausragt und über eine wesentliche Länge gegenüber der Ofenatmosphäre oder einstürzende Schrotteile beim Einbrennen eines Kraters in das Einsatzmaterial geschützt ist, ist die Lebensdauer gegenüber ungeschützten Elektroden wesentlich erhöht und die Gefahr von Elektrodenbrüchen wesentlich vermindert.The electrode 1 for arc furnaces shown in FIGS. 1 and 2 contains an electrode jacket 3 fastened to an electrode support arm 2 and an electrode core 4 which is axially displaceable in this and which is made of consumable material and which projects with its tip 5 from the electrode jacket 3 at the bottom in the operating state of the electrode and on which further pieces of the electrode core can be nippled by nipples 6. Such electrodes are used in particular in arc furnaces in which scrap and sponge iron are melted into steel or steel raw material. Since the electrode core only protrudes from the electrode jacket with its tip and is protected over a substantial length against the furnace atmosphere or collapsing shot parts when a crater is burned into the feed material, the service life is significantly increased compared to unprotected electrodes and the risk of electrode breaks is significantly reduced.

Der Elektrodenmantel 3 ist wie üblich als flüssigkeitsgekühlter Mantel ausgebildet und weist zu diesem Zweck ein inneres Metallrohr 7 und ein äußeres Metallrohr 8 auf. Im Zwischenraum 9 zwischen diesen beiden Metallrohren wird die Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Kühlwasser, geführt. Zum Schutz des äußeren Metallrohres 8 ist auf diesem eine Schicht 10 aus Feuerfestmasse aufgebracht, deren Halt durch Stifte 11 verbessert wird.As usual, the electrode jacket 3 is designed as a liquid-cooled jacket and, for this purpose, has an inner metal tube 7 and an outer metal tube 8. In the space 9 between these two metal pipes, the cooling liquid, preferably cooling water, is guided. To protect the outer metal tube 8, a layer 10 of refractory material is applied thereon, the hold of which is improved by pins 11.

Der Elektrodenkern 4 wird durch eine sich am Elektrodentragarm 2 abstützende obere Vorschubeinrichtung 12 sowie durch eine innerhalb des Elektrodenmantels 3 angeordnete und von diesem getragene untere steuerbare Spannvorrichtung 13 gehalten. Die untere Spannvorrichtung 13 befindet sich vorzugsweise im unteren Endbereich des Elektrodenmantels 3.The electrode core 4 is held by an upper feed device 12 which is supported on the electrode support arm 2 and by a lower controllable clamping device 13 which is arranged within the electrode jacket 3 and carried by the latter. The lower clamping device 13 is preferably located in the lower end region of the electrode jacket 3.

Die obere Vorschubeinrichtung 12 ist als . Schubmechanismus ausgebildet, der eine den Elektrodenkern umfassende steuerbare Spannvorrichtung 14 enthält, welche innerhalb einer Führungshülse 15 koaxial zur Elektrodenachse verschiebbar ist. Diesem Schubmechanismus ist ein Energiespeicher zugeordnet, der bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 eine Anzahl von um den Elektrodenkern 4 angeordneten Druckfedern 16 umfaßt, die durch das Gewicht der oberen steuerbaren Spannvorrichtung nur unwesentlich, bei zusätzlicher Einiwirkung des Gewichts des Elektrodenkerns jedoch um einen wesentlichen Betrag zusammengedrückt werden. Zur Begrenzung des Hubs 17 der Absenkbewegung ist ein Anschlag 18 vorgesehen. Die obere steuerbare Spannvorrichtung 14 enthält ebenso wie die untere steuerbare Spannvorrichtung 13, die in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt ist, zwei kreisringsektorförmige radial feststehende Spannbacken 19 und eine kreisringsektorförmige radial verschiebbare Spannbacke 20. Die Spannbacken sind, wie Fig. 2 für die untere Spannvorrichtung erkennen läßt, bei der die radial feststehenden Spannbacken mit 21 und die radial verschiebbare Spannbacke mit 22 bezeichnet sind, um den Umfang des Elektrodenkerns 4 verteilt angeordnet. Die beiden radial feststehenden Spannbacken, die bei der unteren Spannvorrichtung 13 als integriertes Teil des Metallrohres 7 des Elektrodenmantels ausgebildet sind, sind mit einem gegenseitigen Winkelabstand von etwa 90° gegenüber der radial verschiebbaren Spannbacke 22 angeordnet (siehe Fig. 2).The upper feed device 12 is as. Thrust mechanism formed, which includes a controllable clamping device 14 comprising the electrode core, which within a guide sleeve 15 is displaceable coaxially to the electrode axis. This thrust mechanism is associated with an energy store which, in the exemplary embodiment according to FIG. 1, comprises a number of compression springs 16 arranged around the electrode core 4, which are only insignificant due to the weight of the upper controllable tensioning device, but with an additional effect of the weight of the electrode core by a substantial amount be squeezed together. A stop 18 is provided to limit the stroke 17 of the lowering movement. The upper controllable clamping device 14, like the lower controllable clamping device 13, which is shown in cross section in FIG. 2, contains two annular sector-shaped radially fixed clamping jaws 19 and an annular sector-shaped radially displaceable clamping jaw 20. The clamping jaws are, like FIG. 2, for the lower clamping device can be seen, in which the radially fixed jaws with 21 and the radially displaceable jaw are designated 22, distributed around the circumference of the electrode core 4. The two radially fixed clamping jaws, which are formed in the lower clamping device 13 as an integrated part of the metal tube 7 of the electrode jacket, are arranged at a mutual angular distance of approximately 90 ° with respect to the radially displaceable clamping jaw 22 (see FIG. 2).

Die radial verschiebbaren Spannbacken 20 und 22 der oberen und der unteren steuerbaren Spannvorrichtung sind bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 als Keile ausgebildet, die beim Absenken durch eine keilförmige Führungsfläche 23 bzw. 24 der oberen bzw. unteren Spann-Vorrichtung 14 bzw. 13 gegen den Elektrodenkern 4 gedrückt werden und diesen wiederum in radialer Richtung gegen die radial feststehenden Spannbacken 19 bzw. 21 drücken und festspannen. Bei einer Aufwärtsbewegung der Keile wird der Anpressdruck durch die aufgrund der Kegelflächen 23 und 24 radial verschiebbaren Spannbacken 20 und 22 wieder gelöst, d.h. die Spannwirkung aufgehoben. Die Auf- und Abwärtsbewegung der steuerbaren Spannbacken 20 und 22 zum Lösen und Festspannen des Elektrodenkerns erfolgt durch Betätigungseinrichtungen 25, von denen nur die der oberen steuerbaren Spannbacke 20 zugeordnete Betätigungseinrichtung dargestellt ist. Die Betätigungseinrichtung für die untere Spannbacke 22 ist in der Nähe des Elektrodentragarms 2 innerhalb des Elektrodenmantels 3 untergebracht und die Spannbacke 22 durch eine Betätigungsstange 26 mit dieser Betätigungseinrichtung verbunden. Die Querschnittsansicht gemäß Fig. 2 läßt noch erkennen, in welcher Form die keilförmig ausgebildete Spannbacke 22 axial geführt werden kann. Zu diesem Zweck sind innerhalb des Metallrohrs 7 zwei axiale Vorsprünge 27 vorgesehen.The radially displaceable clamping jaws 20 and 22 of the upper and the lower controllable clamping device are designed in the embodiment according to FIGS. 1 and 2 as wedges which, when lowered by a wedge-shaped guide surface 23 or 24 of the upper or lower clamping device 14 or 13 are pressed against the electrode core 4 and in turn press and tighten them in the radial direction against the radially fixed clamping jaws 19 and 21. When the wedges move upwards, the contact pressure is released again by the clamping jaws 20 and 22 which can be displaced radially due to the conical surfaces 23 and 24, i.e. the tension released. The upward and downward movement of the controllable clamping jaws 20 and 22 for releasing and tightening the electrode core is carried out by actuating devices 25, of which only the actuating device assigned to the upper controllable clamping jaw 20 is shown. The actuating device for the lower clamping jaw 22 is accommodated in the vicinity of the electrode support arm 2 within the electrode jacket 3 and the clamping jaw 22 is connected to this actuating device by an actuating rod 26. The cross-sectional view according to FIG. 2 also shows the form in which the wedge-shaped clamping jaw 22 can be guided axially. For this purpose, two axial projections 27 are provided within the metal tube 7.

Im Hinblick auf den Betätigungsmechanismus für die untere steuerbare Spannvorrichtung 13 ist es zweckmäßig, wenn die Einleitung des Elektrodenstroms in den Elektrodenkern möglichst weit unten erfolgt, um eine Aufheizung des Elektrodenkerns innerhalb des Elektrodenmantels durch den Elektrodenstrom weitgehend zu vermeiden. Deshalb wird im vorliegenden Fall der Elektrodenstrom über die Metallrohre 7 und 8 und die untere Spannvorrichtung 13 zugeführt, während die obere Spannvorrichtung 14 gegenüber der Stromzuführung elektrisch isoliert ist. Die Stromzuführung kann in ähnlicher Weise erfolgen, wie es in der DE-PS 976 617 beschrieben ist.With regard to the actuation mechanism for the lower controllable tensioning device 13, it is expedient if the introduction of the electrode current into the electrode core takes place as far down as possible in order to largely avoid the electrode current heating up the electrode core within the electrode jacket. Therefore, in the present case, the electrode current is supplied via the metal tubes 7 and 8 and the lower tensioning device 13, while the upper tensioning device 14 is electrically insulated from the power supply. The power supply can be carried out in a similar manner as described in DE-PS 976 617.

Das Absenken bzw. Nachsetzen des Elektrodenkerns erfolgt bei der in Fig. 1 dargestellten Elektrode in der folgenden Weise.The electrode core is lowered or relocated in the following manner in the case of the electrode shown in FIG. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Zustand ist der betriebsbereite Zustand der Elektrode, bei dem der Elektrodenkern 4 durch Niederdrücken der steuerbaren Spannbacke 20 und der steuerbaren Spannbacke 22 sowohl durch die obere Spannvorrichtung 14 als auch durch die untere Spannvorrichtung 13 eingespannt und festgehalten wird. Das Gewicht des Elektrodenkerns 4 wird hierbei durch die untere Spannvorrichtung 13 und damit durch den Elektrodenmantel 3 aufgenonmen.The state shown in FIG. 1 is the operational state of the electrode, in which the electrode core 4 is clamped and held in place by pressing the controllable clamping jaw 20 and the controllable clamping jaw 22 both by the upper clamping device 14 and by the lower clamping device 13. The weight of the electrode core 4 is recorded by the lower tensioning device 13 and thus by the electrode jacket 3.

Der Verbrauch des Elektrodenkerns aus verzehrbarem Material erfordert ein Absenken bzw. Nachsetzen des Elektrodenkerns um 100 bis 300 mm pro Schmelzzyklus. Dieses Absenken erfolgt im vorliegenden Fall dadurch, daß von den beiden festgezogenen Spannvorrichtungen 14 und 13 die untere Spannvorrichtung 13 gelöst wird, so daß das Gewicht des Elektrodenkerns 4 nunmehr über die obere Spannvorrichtung 14 von den Druckfedern 16 aufgenommen werden muß Die Druckfedern 16 werden durch diese Belastung zusanmengedrückt, bis die Abwärtsbewegung der oberen Spannvorrichtung 14 durch den Anschlag 18 begrenzt wird. Die obere Spannvorrichtung 14 und mit ihr der Elektrodenkern 4 führen hierbei eine dem Hub 17 entsprechende Abwärtsbewegung aus. Dieser Hub soll dem Verbrauch des Elektrodenkerns pro Schmelzzyklus angepaßt sein. Gegebenenfalls kann die Höhe des Anschlags 18 einstellbar ausgebildet sein, so daß sich je nach Bedarf verschiedene Absenkmaße realisieren lassen.The consumption of the electrode core made of consumable material requires a lowering or subsequent adjustment of the electrode core by 100 to 300 mm per melting cycle. This lowering takes place in the present case in that the lower clamping device 13 is released from the two tightened clamping devices 14 and 13, so that the weight of the electrode core 4 now has to be absorbed by the compression springs 16 via the upper clamping device 14. The compression springs 16 are actuated by them Compressed load until the downward movement of the upper clamping device 14 is limited by the stop 18. The upper clamping device 14 and with it the electrode core 4 perform a downward movement corresponding to the stroke 17. This stroke should be adapted to the consumption of the electrode core per melting cycle. If necessary, the height of the stop 18 can be designed to be adjustable, so that different lowering dimensions can be realized as required.

Nach dem Absenken der oberen Spannvorrichtung 14 bis zur Anlage an den Anschlag 18 wird die untere Spannvorrichtung 13 durch Absenken der Betätigungsstange 26 wieder angezogen, so daß der Elektrodenkern durch diese Spannvorrichtung gehalten wird Sodann wird durch Anheben der keilförmigen Spannbacke 20 die obere Spannnorrichtung 14 gelöst. Damit lastet auf den Druckfedern 16 nur noch das Gewicht der Spannnorrichtung 14 und diese wird durch die Federkraft um das Maß des Hubs 17 in die in Fig. 1 dargestellte Position angehoben. Schließlich wird durch Absenken der steuerbaren Spannbacke 20 mittels der Betätigungseinrichtung 25 die obere Spannvorrichtung 14 wieder angezogen, so daß der Elektrodenkern 4 durch die untere Spannvorrichtung 13 festgehalten und durch die obere Spannvorrichtung 14 geführt wird. Bei Bedarf werden weitere Stücke des Elektrodenkerns 4 von oben angenippelt.After lowering the upper clamping device 14 until it rests against the stop 18, the lower clamping device 13 is tightened again by lowering the actuating rod 26 so that the electrode core is held by this clamping device. Then the upper clamping device 14 is released by lifting the wedge-shaped clamping jaw 20. Thus, only the weight of the tensioning device 14 is loaded on the compression springs 16 and this is moved by the spring force by the amount of the stroke 17 into the position shown in FIG. 1 raised. Finally, by lowering the controllable clamping jaw 20 by means of the actuating device 25, the upper clamping device 14 is tightened again, so that the electrode core 4 is held by the lower clamping device 13 and guided through the upper clamping device 14. If necessary, further pieces of the electrode core 4 are nippled from above.

Fig. 3 stellt in einer Schnittansicht einen Teil einer weiteren Ausführungsform der oberen Vorschubeinrichtung 12 dar. Hier sind anstelle der Federn 16 mit Kühlflüssigkeit gefüllte Axialwellrohrkompensatoren 31 vorgesehen, die ebenfalls verteilt um den Elektrodenkern angeordnet sind. Anstelle der Führungshülse 15 ist jedem Axialwellrohrkompensator 31 eine Führungsbüchse 32 zugeordnet, die einen Führungsflansch 33 einer der oberen Spannvorrichtung 14 entsprechenden Spannvorrichtung 34 führt. Diese nicht näher dargestellte Spannvorrichtung enthält einen Kühlflüssigkeitsraum 35, der über einen schmalen Ringspalt 36 mit dem Kühlflüssigkeitsraum des Axialwellrohrkompensators 31 in Verbindung steht. Als Anschlag zur Begrenzung des Hubs dient im vorliegenden Fall ein Absatz 37.3 shows a part of a further embodiment of the upper feed device 12 in a sectional view. Here, instead of the springs 16, axial corrugated tube compensators 31 filled with coolant are provided, which are also distributed around the electrode core. Instead of the guide sleeve 15, each axial corrugated tube compensator 31 is assigned a guide bush 32 which guides a guide flange 33 of a clamping device 34 corresponding to the upper clamping device 14. This clamping device, not shown in detail, contains a coolant space 35 which is connected to the coolant space of the axial corrugated tube compensator 31 via a narrow annular gap 36. A paragraph 37 serves as a stop for limiting the stroke in the present case.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform kann durch einen entsprechenden Kühlflüssigkeitsdruck sowohl eine Aufwärtsbewegung als auch eine gezielte Abwärtsbewegung der oberen Spannvorrichtung 34 durchgeführt werden. Die nach oben gerichtete Kraft ergibt sich aus der Anzahl der Axialwellrohrkompensatoren multipliziert mit dem mittleren Querschnitt dieser Kompensatoren und multipliziert mit dem Kühlflüssigkeitsdruck. Bei einer bevorzugten Ausführungsform stehen die Flüssigkeitsräume der Axialwellrohrkompensatoren mit den Flüssigkeitsräumen des Elektrodenmantels 3 in Verbindung.In this preferred embodiment, both an upward movement and a deliberate downward movement of the upper tensioning device 34 can be carried out by a corresponding coolant pressure. The upward force results from the number of axial corrugated pipe expansion joints multiplied by the average cross section of these expansion joints and multiplied by the coolant pressure. In a preferred embodiment, the fluid spaces of the axial corrugated tube compensators are connected to the fluid spaces of the electrode jacket 3.

Bei einer Abwärtsbewegung der oberen Spannvorrichtung 34 nach dem Lösen der unteren Spannvorrichtung wird die Kühlflüssigkeit aus den Axialwellrohrkompensatoren in den Kühlflüssigkeitsraum 35 der oberen Spannvorrichtung verdrängt. Der schmale Ringspalt 36 sorgt für eine gedämpfte Abwärtsbewegung der oberen Spannvorrichtung 34 und somit des Elektrodenkerns.When the upper clamping device 34 moves downward after the lower clamping device has been released, the cooling liquid is displaced from the axial corrugated tube compensators into the cooling liquid space 35 of the upper clamping device. The narrow annular gap 36 ensures a damped downward movement of the upper clamping device 34 and thus of the electrode core.

Nachdem der Elektrodenkern um das durch den Anschlag 37 begrenzte Maß abgesenkt ist, wird die untere Spannvorrichtung betätigt und die obere Spannvorrichtung gelöst. Der Kühlwasserdruck bewirkt, daß die Axialwellrohrkompensatoren 31 die Obere Spannvorrichtung wieder bis in die in Fig. 3 dargestellte Position anheben. Da der Hubvorgang vom Kühlwasserdruck abhängig ist, ist es zweckmäßig, nicht nur die Abwärtsbewegung sondern auch die Aufwärtsbewegung durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Anschlag zu begrenzen. Im übrigen eignet sich diese Ausführungsform bei separatem Kreislauf für die Kühlflüssigkeit dazu, durch Ändern des Flüssigkeitsdrucks die Größe des Hubs einzustellen.After the electrode core has been lowered by the amount limited by the stop 37, the lower clamping device is actuated and the upper clamping device is released. The cooling water pressure causes the axial corrugated tube compensators 31 to raise the upper tensioning device again to the position shown in FIG. 3. Since the lifting process is dependent on the cooling water pressure, it is expedient to limit not only the downward movement but also the upward movement by means of a stop not shown in the drawing. Otherwise, this embodiment is suitable in a separate circuit for the coolant to adjust the size of the stroke by changing the liquid pressure.

Fig. 4 zeigt eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform der oberen Vorschubeinrichtung der erfindungsgemäßen Elektrode. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten im wesentlichen dadurch, daß anstelle der Führung durch eine Hülse 15 mehrere längs des Umfangs der Elektrode verteilte Führungszapfen 41 vorgesehen sind, die jeweils von einer Druckfeder 16 umgeben sind.FIG. 4 shows a representation corresponding to FIG. 3 of a further embodiment of the upper feed device of the electrode according to the invention. This embodiment differs from that shown in FIG. 1 essentially in that instead of being guided by a sleeve 15, a plurality of guide pins 41 are provided which are distributed along the circumference of the electrode and are each surrounded by a compression spring 16.

Fig. 5 zeigt in vergrößerter Darstellung die Ausbildung einer kreisringsektorförmigen radial feststehenden Spannbacke 21 entsprechend dem Schnitt V-V von Fig. 2 im Spannzustand der unteren Spannvorrichtung 13.FIG. 5 shows an enlarged representation of the design of a circular sector-shaped, radially fixed clamping jaw 21 corresponding to the section V-V of FIG. 2 in the clamping state of the lower clamping device 13.

Fig. 6 stellt ebenfalls in vergrößertem Maßstab den Bereich der radial verschiebbaren Spannbacke 22 entsprechend dem Schnitt I-I von Fig. 2 dar. Die konische Fläche 24 ist an der Seite, an der die keilförmige Spannbacke 22 angedrückt wird, mit einer Schicht 61 versehen, die im Sinne einer Herabsetzung des elektrischen Übergangswiderstandes ausgewählt ist.Fig. 6 also shows on an enlarged scale the area of the radially displaceable clamping jaw 22 according to section II of Fig. 2. The conical surface 24 is provided on the side on which the wedge-shaped clamping jaw 22 is pressed with a layer 61 which is selected to reduce the electrical contact resistance.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist die untere steuerbare Spannbacke 22 selbst keilförmig ausgebildet und stellt durch Auf- und Abwärtsbewegung den gelösten oder den Spannzustand her. Bei der Ausbildung nach Fig. 7 ist eine gesonderte rückfedernde Spannbacke 71 vorgesehen, die durch einen Keil 72 gegen den Elektrodenkern gedrückt und von diesem wieder gelöst werden kann. Der Keil stützt sich an der Kegelfläche eines äußeren Metallrohres 73 ab, das dem Metallrohr 8 von Fig. 1 entspricht.In the embodiment according to FIG. 6, the lower controllable clamping jaw 22 itself is wedge-shaped and produces the released or the clamped state by upward and downward movement. 7, a separate resilient clamping jaw 71 is provided, which can be pressed against the electrode core by a wedge 72 and released from it again. The wedge is supported on the conical surface of an outer metal tube 73, which corresponds to the metal tube 8 of FIG. 1.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 wird zum Betätigen der unteren Spannvorrichtung ein Exzenter 81 benutzt, der über eine Betätigungsstange 82 mit einem steuerbaren Drehantrieb verbunden ist. Durch Drehen der Betätigungsstange 82 und damit des Exzenters 81 läßt sich die radial verschiebbare Spannbacke 83 gegen den Elektrodenkern drücken oder von diesem wieder lösen. Die in den Fig. 6 bis 8 für die untere Spannvorrichtung 13 dargestellte Art des Festspannens des Elektrodenkerns kann selbstverständlich in gleicher Weise bei der oberen Spannvorrichtung 14 angewandt werden.In the embodiment according to FIG. 8, an eccentric 81 is used to actuate the lower tensioning device, which is connected via an actuating rod 82 to a controllable rotary drive. By turning the actuating rod 82 and thus the eccentric 81, the radially displaceable clamping jaw 83 can be pressed against the electrode core or released from it again. The type of clamping of the electrode core shown in FIGS. 6 to 8 for the lower clamping device 13 can of course be used in the same way for the upper clamping device 14.

Fig. 9 stellt in einer Seitenansicht eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Elektrode dar. Der Elektrodenmantel 3' ist in diesem Fall nicht durch eine Feuerfestmasse geschützt. Der oberen Vorschubeinrichtung 12' ist als Energiespeicher ein Stahlwellrohr 91 zugeordnet, das den Elektrodenkern 4 umschließt. Neben Stahl sind auch andere Materialien geeignet, die eine ausreichende Elastizität und Hitzebeständigkeit aufweisen. Die obere Vorschubeinrichtung 12' ist außerdem bei dieser Ausführungsform durch eine hutförmige Abdeckung 92 verschlossen, die den oberen Abschnitt des Elektrodenkerns umschließt und damit verhindert, daß sich auf der Oberfläche des Elektrodenkerns 4 Staub oder Materialteilchen ablagern können, die zu Störungen im Bereich der Vorschubeinrichtungen 12' bzw. 13' Anlaß geben könnten. Mit 93 ist der Wasserzu- und -rücklauf bezeichnet.9 shows a side view of a further embodiment of an electrode according to the invention. In this case, the electrode jacket 3 'is not protected by a refractory compound. A steel corrugated tube 91, which surrounds the electrode core 4, is assigned to the upper feed device 12 ′ as an energy store. In addition to steel, other materials that have sufficient elasticity and heat resistance are also suitable. The upper feed device 12 'is also closed in this embodiment by a hat-shaped cover 92 which encloses the upper section of the electrode core and This prevents 4 or dust or material particles from being deposited on the surface of the electrode core, which could give rise to faults in the area of the feed devices 12 'or 13'. With 93 the water supply and return is designated.

Claims

1. An adjusting and holding apparatus for an electrode (1) of an electric arc furnace having an electrode casing (3) fixed to an electrode arm (2) and an electrode core (4) of consumable material which is axially displaceable in the electrode casing and which in the operating condition of the electrode projects with its tip (5) from the electrode casing at the bottom thereof, further comprising an upper feed means (12, 12') which bears against the electrode casing or the electrode carrier arm and which is in the form of a thrust drive means which carries an upper controllable clamping means (14) for the electrode core (4) and ty means of which the electrode core can be held and displaced within the electrode casing, and a lower controllable clamping means (13) for the electrode core. which is carried by the electrode casing, wherein the controllable clamping means each include at least one clamping jaw (20, 22, 71. 83) which is in the form of a sector of a ring and which is radially displaceable by an actuating means (25), charaterised in that the lower clamping means (14) is arranged within the electrode casing (3) and the actuating means (25) for the radially displaceable clamping jaw (22, 71, 83) of said clamping means (13) includes an actuating rod (26, 82) which is passed downwardly within the electrode casing (3) and by which the clamping jaw can be displaced towards and pressed against the electrode core and released therefrom by means of a taper or eccentric mechanism engaging the clamping jaw.

2. An adjusting and holding apparatus for an electrode of an electric arc furnace according to claim 1 characterised in that at the lower end the actuating rod (26) carries a taper member (72) which is displaceable as a spreader member by axial displacement of the actuating rod between the radially displaceable clamping jaw (71) and a co-operating surface provided in the electrode casing, and back again.

3. An adjusting and holding apparatus for an electrode of an electric arc furnace according to claim 1 characterised in that in the region of the radially displaceable clamping jaw the actuating rod (82) has a cylindrical eccentric portion (81) which can be spread in between the radially displaceable clamping jaw (83) and a co-operating surface provided in the electrode casing, by a rotary movement of the actuating rod.

4. An adjusting and holding apparatus for an electrode of an electric arc furnace according to one of claims 1 to 3 characterised in that the electrode casing (3) is electrically conductive and connected to the current supply for the electrode (1) and that the current is introduced into the electrode core (4) by way of the lower controllable clamping means (13).

5. An adjusting and holding apparatus for an electrode of an electric arc furnace according to one of claims 1 to 4 characterised in that the feed means (12, 12') is in the form of a single-acting thrust drive means having an energy storage means in the form of a steel corrugated tube (91) which is disposed around the electrode core (4), and when the upper clamping means (14) is tightened and the lower clamping means (13) is released, the thrust drive means is displaceable by the weight of the electrode core (4) into a lower limit position, putting the energy storage means under load, and when the upper clamping means (14) is released, the thrust drive means is displaceable into an upper limit position by spring force or by a pressure medium.

6. An adjusting and holding apparatus for an electrode of an electric arc furnace according to one of claims 1 to 5 characterised in that the upper feed means (12') has a cap-shaped cover means (92) disposed around the upper part of the electrode core (4).