FI81197B

FI81197B - Device for sealing the bushing of electrodes

Info

Publication number: FI81197B
Application number: FI884499A
Authority: FI
Inventors: Martti Johannes Jankkila; Veikko Esko Iisakka
Original assignee: Outokumpu Oy
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1990-05-31
Also published as: FI81197C; FI884499A0; FI884499A

Description

1 811971 81197

LAITTEISTO ELEKTRODIEN LÄPIVIENNIN TIIVISTÄMISEKSIEQUIPMENT FOR SEALING ELECTRODE THROUGH

Tämä keksintö kohdistuu elektrodien läpiviennin tiivistykseen sähköuunin holvilla. Keksinnön mukainen tiivistys saadaan aikaan suljetun ja sähköisesti eristetyn läpiviential-taan ja sen yläpuolelle sijoitettujen tiivistyslohkojen 5 avulla. Toiseen tiivistyslohkoon kuuluu grafiittirengas ja toiseen punosnauhatiiviste, jotka puristetaan hydraulisesti elektrodirakenteita vasten. Keksinnön mukainen tiivistys mahdollistaa elektrodisysteemin liikuttamisen ilman tehokat-koja.This invention relates to the sealing of an electrode lead-through with an electric furnace vault. The sealing according to the invention is achieved by means of a sealed and electrically insulated sealing basin 5 and sealing blocks 5 placed above it. One sealing block includes a graphite ring and the other a braid strip seal that is hydraulically pressed against the electrode structures. The seal according to the invention makes it possible to move the electrode system without power interruptions.

1010

Nykyisin sähköuunit ovat yhä enemmän suljettuja uuneja, ts. ne on varustettu holvilla ja kaasut johdetaan uunista kontrolloidusti ulos. Tällöin myös elektrodit on sovitettava kulkemaan holvin läpi ja läpiviennit on tiivistettävä niin, 15 että kuumat uunikaasut eivät pääse nousemaan elektrodin ympäriltä.Today, electric furnaces are more and more closed furnaces, i.e. they are equipped with a vault and the gases are led out of the furnace in a controlled manner. In this case, the electrodes must also be adapted to pass through the vault and the bushings must be sealed in such a way that hot furnace gases cannot rise around the electrode.

Paljon on käytetty yksinkertaista tiivistystapaa: holvin ja elektrodin liittymäkohtaan sijoitetaan elektrodin ympärille 20 vesilukko ja rakenteen yläosassa on elektrodin ja vesilukon liittymäkohta tiivistetään ns. asbestipalmikolla. Vesilukko toimii samalla jäähdyttäjänä. Haittapuolena on kuitenkin mm. se, että uunista tulevat kaasut pääsevät nousemaan suoraan vesilukon altaaseen ja siten altaan pohjalle pääsee kerty-25 mään kaasujen mukana kulkeutuvaa pölyä. Kun altaan pohja täyttyy pölyllä, se myös muodostaa eristävän kerroksen, joten jäähdytys ei enää ulotu altaan pohjaan ja niinpä allas saattaa palaa puhki. Kun asbestitiiviste pettää, uunikaasut pääsevät nousemaan suoraan holvin päälle. Vesilukon muodos-30 tava allas on yleensä valmistettu useammasta osasta, jotka on liitetty tiiviisti toisiinsa. Kaasuvuotojen yhteydessä voi lämpötila kaasulukon alueella päästä nousemaan niin korkeaksi, että se vääntää vesilukon allasta niin, että altaan eri osien liitoskohtiin syntyy uusia vuotokohtia.A lot of simple sealing methods have been used: a water trap 20 is placed around the electrode at the junction of the vault and the electrode, and at the top of the structure there is a so-called water seal junction. asbestipalmikolla. The water trap also acts as a cooler. However, the disadvantage is e.g. the fact that the gases coming from the furnace can rise directly into the basin of the water trap and thus dust from the gases can accumulate at the bottom of the basin. When the bottom of the pool is filled with dust, it also forms an insulating layer, so the cooling no longer extends to the bottom of the pool and thus the pool may burn out. When the asbestos seal fails, the furnace gases can rise directly over the vault. The pool forming the water trap is usually made of several parts which are tightly connected to each other. In the event of gas leaks, the temperature in the area of the gas trap can rise so high that it twists the water trap pool so that new leaks occur at the joints of the different parts of the pool.

35 2 81197 US-patentissa 4 295 001 on kuvattu elektrodin läpiviennin tiivistys, joka muodostuu useammasta osittain päällekkäisestä, tiilistä rakennetusta renkaasta, joista ylin on elektrodissa kiinni ja puristetaan elektrodia vasten painerenkaan avulla. Tiilirenkaan ja elektrodin välin tiivistäminen kaa-5 sutiiviiksi lienee käytännössä melko vaikeaa.U.S. Pat. No. 4,295,001 discloses an electrode lead-through seal comprising a plurality of partially overlapping brick rings, the top of which is attached to the electrode and pressed against the electrode by a pressure ring. Sealing the gap between the brick ring and the electrode to a kaa-5 suture is probably quite difficult in practice.

US-patentissa 4 238 634 on kuvattu eräs toinen elektrodin ja uunin holvin välinen tiivistys. Tässä kuvattu laitteisto käsittää elektrodinpidintä ympäröivän tiivistyskotelon, joka 10 muodostuu kahdesta hydraulisesta tiivistysyksiköstä. Toinen niistä käsittää kaksi metallitankoa, jotka puristuvat näiden ulkopuolella sijaitsevassa letkussa olevan hydraulisen paineen avulla elektrodinpidintä vasten. Toinen hydraulinen tiivistysyksikkö käsittää elektrodinpitimen ympärillä ole-15 van, elastisesta materiaalista valmistetun joustavan nauhan, johon hydraulinen tiivistyspaine suuntautuu ulkopuolisesta hydraulisesta letkusta. Alhaaltapäin katsoen ensimäisessä tiivistysosassa on siis elektrodinpidintä vasten metallitangot, jotka on hitsattu tiivistysosan sisäpintaan.U.S. Patent 4,238,634 describes another seal between the electrode and the furnace vault. The apparatus described herein comprises a seal housing surrounding the electrode holder, which consists of two hydraulic sealing units. One of them comprises two metal rods which are pressed against the electrode holder by means of hydraulic pressure in a hose located outside them. The second hydraulic sealing unit comprises a flexible strip of elastic material around the electrode holder, to which the hydraulic sealing pressure is directed from an external hydraulic hose. Seen from below, the first sealing part thus has metal rods against the electrode holder, which are welded to the inner surface of the sealing part.

2020

Nyt on kehitetty laitteisto sähköuunin elektrodien läpiviennin tiivistämiseksi ja edellä esitettyjen haittojen poistamiseksi. Elektrodin kaksinkertainen tiivistys on sijoitettu tietyn etäisyyden päähän holvista ja tuettu läpivientiältään 25 päälle. Tämä tiivistyskohdan ja uunin holvin välinen etäisyys mahdollistaa elektrodin nostamisen ja laskemisen läpi-vientialtaan korkeuden verran ilman tehokatkoja. Yleisesti sähkösulatusuuneissa käytetään kolmea elektrodia, mutta keksinnön periaate on aivan sama riippumatta siitä, käyte-30 täänkö uunissa yhtä vai useampaa elektrodia.An apparatus has now been developed for sealing the passage of the electrodes of an electric furnace and for eliminating the disadvantages described above. The double seal of the electrode is placed at a certain distance from the vault and supported on its lead-through 25. This distance between the sealing point and the furnace vault allows the electrode to be raised and lowered by the height of the penetration basin without power interruptions. Generally, three electrodes are used in electric melting furnaces, but the principle of the invention is exactly the same regardless of whether one or more electrodes are used in the furnace.

Keksintöä on kuvattu tarkemmin oheisen kuvan avulla, joka esittää pystyleikkauksena keksinnön mukaista elektrodin tiivistyslaitteistoa.The invention is described in more detail with the aid of the accompanying figure, which shows in vertical section the electrode sealing apparatus according to the invention.

35 3 81197 Sähköuunin, kuten valokaariuunin holvin 1 aukosta on elektrodi 2 laskettu uuniin. Elektrodin ympärillä on kontakti-kengät 3 ja painerengas 4. Kontaktikengät ja painerengas ovat vesijäähdytettyjä. Sen lisäksi, että elektrodia laske-5 taan ja nostetaan holvin yläpuolella sijaitsevan käppäys-laitteiston (ei kuvassa) avulla, voidaan uuniin syötettävän virran määrää jossain määrin säätää myös koko systeemiä, elektrodia käppäyslaitteineen ja tiivistysrenkaineen, nostamalla tai laskemalla. Tätä tarkoitusta varten elektrodin ja 10 holvin välinen tiivistys pitää olla joustava ja sen tulee olla jonkin verran holvin yläpuolella. Nyt kehitetyssä laitteistossa elektrodirakenteet on holvin yläpuolelta varustettu vesijäähdytetyllä suojakilvellä 5.35 3 81197 From the opening of the vault 1 of an electric furnace, such as an arc furnace, the electrode 2 is lowered into the furnace. The electrode is surrounded by contact shoes 3 and a pressure ring 4. The contact shoes and the pressure ring are water-cooled. In addition to lowering and raising the electrode by means of a coupling device (not shown) above the vault, the amount of current supplied to the furnace can also be adjusted to some extent by raising or lowering the whole system, the electrode with the coupling devices and the sealing ring. For this purpose, the seal between the electrode and the vault 10 should be flexible and should be somewhat above the vault. In the equipment now developed, the electrode structures are provided with a water-cooled shield 5 above the vault.

15 Holvilta ylöspäin elektrodirakenteen ympärille on sijoitettu täysin suljettu, useampilohkoinen läpivientiallas 6, joka on jäähdytetty vesikierron avulla. Läpivientialtaan korkeudeksi on valittu se matka, mikä yleensä tarvitaan säädettäessä virran syöttöä uuniin koko elektrodisysteemin noston tai 20 laskun avulla. On tietenkin selvä, että tämä matka on riippuvainen uunin koosta ja tehosta, mutta käytännössä se on edullisesti 400 - 700 mm. Läpivientialtaan pohja on suoja-massattu suojamassan 7 avulla sähköistä eristystä varten ja suojamassaus tehdään ennen varsinaista holvin massausta. 25 Tämä eristys on olennaista altaan kestävyydelle, koska sähkövirta voi kulkea elektrodin ja holvilla olevien teräsrakenteiden välillä. Keksinnön mukainen tiivistyslaitteisto on rakenteeltaan niin tukeva, että se toimii samalla elektrodin tuki- ja ohjausrakenteena. Koska läpivientiallas on 30 täysin suljettu, altaan pohjalle ei voi kertyä jäähdytystä estävää pölykerrosta.A completely closed, multi-block feed-through basin 6 is arranged around the electrode structure upwards from the vault and is cooled by means of a water circulation. The distance of the feed-through basin is selected to be the distance usually required to adjust the current supply to the furnace by raising or lowering the entire electrode system. It is, of course, clear that this distance depends on the size and power of the furnace, but in practice it is preferably 400 to 700 mm. The bottom of the penetration basin is shielded-massed by means of a shielding compound 7 for electrical insulation and the shielding mass is made before the actual vaulting. 25 This insulation is essential for the durability of the pool, as electric current can flow between the electrode and the steel structures in the vault. The sealing device according to the invention has a structure so strong that it also functions as a support and control structure for the electrode. Because the grommet 30 is completely enclosed, a layer of anti-cooling dust cannot accumulate on the bottom of the basin.

Alempi tiivistyslohko 8 on tuetu läpivinetialtaaseen 6, sen yläpuolelle ja ylempi tiivistyslohko 9 alemman päälle. Alem-35 pi tiivistyslohko muodostuu grafiittirenkaasta 10 ja tämän renkaan tiiviisti elektrodin suojakilpeä 5 vasten painavista hydraulisista letkuista 11, kuten vesiletkuista. Painetta 4 81197 letkuissa säätelemällä saadaan haluttu tiivistysvoima. Alempi tiivistyslohko paineletkuineen on eristetty läpiviential-taasta sähköeristeellä 12. Grafiittirengas on muodostettu useammasta osasta. Paitsi tiivistäjänä grafiittirengas toi-5 mii samalla säteilysuojana ja estää siten letkujen kuumenemisen ja palamisen. Kun koko elektrodirakennetta nostetaan, grafiittirengas kaapii suojakilven puhtaaksi pölystä ja voitelee samalla suojakilven.The lower sealing block 8 is supported in the bushing basin 6, above it and the upper sealing block 9 on the lower one. The lower-35 pi sealing block consists of a graphite ring 10 and hydraulic hoses 11, such as water hoses, which press this ring tightly against the electrode shield 5. By controlling the pressure 4 81197 in the hoses, the desired sealing force is obtained. The lower sealing block with pressure hoses is insulated from the bushing with electrical insulation 12. The graphite ring is formed of several parts. Not only as a sealant, the graphite ring toi-5 mii at the same time acts as a radiation shield and thus prevents the hoses from heating and burning. When the entire electrode structure is lifted, the graphite ring scrapes the shield clean of dust and at the same time lubricates the shield.

10 Ylempi tiivistyslohko 9 muodostuu punosnauhatiivistyksestä 13 ja tätä punosnauhaa elektrodin suojakilpeä vasten puristavista paineletkuista 14. On edullista, että punosnauhaa on useampi kerros. Punosnauha on tiivisteenä grafiittirenkaan puhdistamalla ja voitelemalla alueella, jolloin tiivistys-15 tulos on erityisen hyvä. Kuvatulle rakenteelle on edullista se, että hyvän holvin ja elektrodin välisen tiivistyksen lisäksi elektrodia voidaan nostaa ja laskea läpivientialtaan korkeuden sallima matka ilman tehokatkoja. Huoltotöitä varten elektrodin kontaktikengät painerenkaineen voidaan nostaa 20 tiivistyksen yläpuolelle, kun paineletkujen hydraulinen paine lasketaan nollaan.The upper sealing block 9 consists of a braid strip seal 13 and pressure hoses 14 which press this braid strip against the electrode shield. It is preferred that the braid strip has several layers. The braid tape seals the area by cleaning and lubricating the graphite ring, making the sealing-15 result particularly good. It is advantageous for the described structure that, in addition to a good seal between the vault and the electrode, the electrode can be raised and lowered by the distance allowed by the height of the feed-through basin without power interruptions. For maintenance work, the electrode contact shoes with the pressure ring can be raised above the 20 seals when the hydraulic pressure in the pressure hoses is reduced to zero.

Claims

Apparatus for sealing the passage of electrodes (2) with a vault (1) of a closed electric furnace, the sealing using sealing blocks (8,9) pressed on the electrode shield (5), characterized in that the seal 5 is formed in a water-cooled and electrically insulated bushing (6). ) and to the basin by means of sealing blocks (8,9) supported above it, this flexible seal allowing the entire electrode system to be moved to adjust the power supply. 10

Apparatus according to Claim 1, characterized in that the bushing (6) is insulated from the vault (1) by means of a protective mass (7).

Apparatus according to Claim 1, characterized in that the height of the grommet is 400 to 700 mm.

Apparatus according to Claim 1, characterized in that the feed-through basin is completely closed. 20

Apparatus according to Claim 1, characterized in that the lower sealing block (8) consists of a graphite ring (10) and hydraulic hoses (11) which press the graphite ring tightly onto the shield (5). 25

5,81197

Apparatus according to Claim 1, characterized in that the upper sealing block (9) consists of a braid strip seal (13) and hydraulic hoses (14) which press the braid strip tightly onto the protective plate (5). 30

Apparatus according to claim 1, characterized in that the sealing apparatus acts as a guide structure for the electrode support. 35 6 81197