FR2494536A1 - Electrode de graphite pour montage dans un porte-electrode de four electrique - Google Patents

Abstract

ELECTRODE DE GRAPHITE CONSTITUEE PAR ASSEMBLAGE DE TRONCONS AU MOYEN DE RACCORDS EN GRAPHITE QUI COMPORTENT UN FILETAGE SUPERIEUR ET UN FILETAGE INFERIEUR, ET PROLONGEE PAR MONTAGE D'UN NOUVEAU TRONCON SUR SON EXTREMITE SUPERIEURE, QUI EST RELIEE PAR SURETE DE FORME A UN PORTE-ELECTRODE DE FOUR ELECTRIQUE. LE RACCORD EN GRAPHITE 4 EST MONTE EN SAILLIE SUR LE TRONCON SUPERIEUR 1 ET PRESENTE, OUTRE LE FILETAGE SUPERIEUR 4A, UNE PORTEE 32 SUR LAQUELLE UNE PIECE NON METALLIQUE DU PORTE-ELECTRODE 10 S'APPLIQUE PAR SURETE DE FORME.

Description

La présente invention concerne une électrode de graphite cons-

tituée par l'assemblage de tronçons au moyen de raccords en graphite, qui comportent un filetage supérieur, électrode qui est

prolongée par montage d'un nouveau tronçon sur son extrémité supé-

rieure et est reliée par sûreté de forme à un porte-électrode de

four électrique.

Les électrodes de graphite, par opposition aux électrodes fusibles, sont souvent appelées "électrodes permanentes", bien qu'elles soient également soumises à une consommation continue. Cette dernière s'effectue par une usure progressive de la pointe d'électrode et

partiellement aussi de la circonférence, l'intensité de l'usure dimi-

nuant de bas en haut. Une partie de la consommation est toutefois

imputable aussi à une rupture de l'électrode, qui entraîne générale-

ment alors une interruption de la fusion. La partie usée ou rompue de l'électrode doit dans tous les cas être remplacée. Dans le cas des fours à arc ouverts, les coûts d'électrodes représentent environ 17 %

des coûts globaux d'exploitation d'un four.

Dans le cas des électrodes de graphite du type précité, les tronçons sont réunis par des raccords en graphite, présentant la forme de deux troncs de cône réunis parleur grande base. Les deux enveloppes

comportent chacune un filetage conique. Les tronçons d'électrode com-

portent à chaque extrémité un taraudage complémentaire, qui permet leur vissage avec les raccords, de façon que le diamètre maximal de

ces derniers se trouve dans le plan de joint de deux tronçons. L'ex-

périence a montré qu'une telle liaison vissée est extrêmement diffi-

cile à démonter, en particulier quand l'électrode a déjà été mise

en service et la liaison vissée portée à une température élevée.

Dans la plupart des cas, de telles électrodes de graphite assem-

blées sont maintenues par leur enveloppe, qui sert également à

l'application du courant de fonctionnement. Une telle fixation d'élec-

trode est décrite dans la demande de brevet de la République fédé-

rale d'Allemagne publiée sous le n0 23 03 509; elle exige un méca-

nisme relativement complexe pour la mise en place et l'avance des

divers tronçons d'électrode.

Pour simplifier l'entraînement et améliorer la régulation de l'avance d'électrode, il est souhaitable de monter l'extrémité de

cette dernière dans un porte-électrode prolongeant axialement l'élec-

trode. Un porte-électrode, utilisable en principe aussi pour le dispositif de fixation selon l'invention, est décrit dans le brevet de la République fédérale d'Allemagne n0 1 293 360 pour la fixation d'électrodes fusibles métalliques. Le principe de construction a donné d'excellents résultats grâce à la division en une pièce

absorbant les forces et une pièce refroidie parcourue par le courant.

La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n0 28 11 877 décrit un porte-électrode semblable, utilisable pour le dispositif précédemment décrit de fixation sur électrodes de graphite. Dans le cas de l'électrode de graphite décrite

dans ladite demande, les raccords sont massifs et un tronçon d'élec-

trode de forme particulière, entourant le ft et la tête d'une vis de traction ou d'un tirant, est vissé sur le raccord supérieur. Une pièce de jonction métallique de forme particulière est prévue pour

permettre au tronçon d'électrode considéré de supporter les sollici-

tations mécaniques; elle est munie d'une collerette qui se place sur le bord supérieur du tronçon d'électrode avec une surface de contact conique. Pour monter un nouveau tronçon d'électrode, le tronçon de

forme particulière doit être séparé du raccord, ce qui n'est géné-

ralement possible qu'avec destruction de ce tronçon. Le démontage de ce tronçon est également nécessaire pour permettre la réutilisation du tirant et de la pièce de jonction. La conception connue apparalt donc appeler une amélioration par suite des problèmes du démontage

d'une liaison filetée exclusivement en graphite.

Le brevet suisse n0 153 951 décrit une électrode de graphite,

dont les tronçons identiques sont réunis par des raccords en graphite.

En vue du serrage de l'assemblage par raccords, un tirant en fer traverse des alésages des tronçons intermédiaires et pénètre dans le raccord fixé à la partie inférieure de l'électrode. Cela suppose; un perçage de tous les tronçons d'électrode pour permettre le passage du tirant métallique jusqu'au raccord inférieur. Un montage fréquent de nouveaux tronçons d'électrode est en outre nécessaire, car le

tirant en fer doit être retiré avant que le point d'usure de l'élec-

trode n'atteigne l'écrou du tirant dans le raccord inférieur. Le tirant traversant interdit la fixation de l'extrémité supérieure

de l'électrode dans une arrivée de courant, car dans ce cas le cou-

rant de chauffage emprunterait le trajet de moindre résistance et circulerait dans le tirant, qui ne peut pas supporter une telle sollicitation par la chaleur dégagée. Le brevet précité mentionne judicieusement que le raccord supérieur est vissé dans la partie de l'électrode en exploitation, ce qui permet de conclure que seul le tronçon inférieur de l'électrode est monté dans un dispositif de

contact et de fixation.

L'invention vise à améliorer la conception de l'électrode selon la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n0 28 Il 877, de façon que tout en conservant le montage de l'extrémité supérieure de l'électrode dans une amenée de courant, aucun tronçon supérieur d'électrode de forme particulière et inutilisable pour le chauffage ne soit plus nécessaire, et qu'aucune séparation d'une liaison vissée exclusivement en graphite ne soit en outre requise. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le raccord en graphite est monté en saillie sur le tronçon supérieur et présente, outre le filetage supérieur, une portée sur laquelle une pièce non métallique du porteélectrode s'applique par sûreté de forme. Selon l'invention, la fixation par sûreté de forme ne s'effectue pas par un assemblage vissé graphitegraphite ou par le filetage

supérieur, mais par une portée spéciale, qui permet une bien meil-

leure adaptation à la forte sollicitation surfacique, comme les exemples de réalisation le montreront ci-après, et par des pièces

qui ne sont pas en graphite, c'est-à-dire de préférence en métal.

Un tronçon supérieur d'électrode de forme particulière, qui devait

souvent être employé pour des raisons économiques, devient inutile.

Le tronçon supérieur d'électrode est progressivement déplacé vers le bas par le montage d'autres tronçons au moyen de raccords, puis

consommé, de sorte qu'un tronçon nouveau se trouve toujours à l'ex-

trémité supérieure de l'électrode la plus sollicitée. Les raccords se déplacent progressivement aussi avec les tronçons de l'électrode vers la zone de combustion de l'arc, o ils sont consommés. Le point essentiel est toutefois que le démontage d'une liaison vissée

graphite-graphite est devenu inutile. Le nombre de ruptures d'élec-

trode lors du montage d'un nouveau tronçon et en service diminue considérablement. Il n'y a également plus de pièce de jonction, qui

se place sur le tronçon supérieur de l'électrode à l'aide d'une sur-

face conique, avec production de forces de compression dirigées

radialement vers l'intérieur. Il convient de noter que tout ajuste-

ment entre des pièces en métal et en graphite présente l'inconvé-

nient de coefficients de dilatation et de modules d'élasticité dif-

férents, ce qui crée d'autres possibilités de dérangement.

Le montage d'un nouveau tronçon est évidemment possible uni-

quement quand l'électrode est sortie du porte-électrode. Il suffit dans ce cas de visser un nouveau tronçon sur la moitié supérieure du raccord. Dans la mesure o un tirant spécial existe, comme dans certains exemples de réalisation, il doit auparavant être retiré de l'ancien raccord supérieur, puis replacé dans le nouveau raccord supérieur. L'électrode plus longue peut alors être replacée dans le

porte-électrode, puis le processus métallurgique se poursuit.

Contrairement au cas du brevet suisse n0 153 951 par exemple, onn'utilise pas des tronçons d'électrode entièrement percés, qui augmentent les cots de production et l'usure. Il ne faut également aucun tirant traversant de haut en bas, qui doit être dévissé à temps, avant l'usure du tronçon inférieur d'électrode. L'invention permet même de consommer non seulement le tronçon inférieur de l'électrode, mais aussi le cas échéant d'autres tronçons d'électrode, avant le montage de nouveaux tronçons sur l'extrémité supérieure de l'électrode. La sécurité de fonctionnement est ainsi notablement

augmentée. Un serrage du tirant pendant la fusion est également inu-

tile, ce qui était impossible dans l'art antérieur, lors d'une fixa-

tion de l'extrémité supérieure de l'électrode. Un serrage est L nécessaire dans l'art antérieur parce que le graphite et le matériau

du tirant présentent des coefficients de dilatation nettement diffé-

rents. Il est tout à fait exclu que le matériau du tirant ou de l'écrou de tirant pénètre dans le bain fondu par usure du tronçon d'électrode. Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention, qui utilise un tirant en saillie sur l'extémité supérieure de l'électrode et une pièce de jonction se montant par sûreté de forme dans le porte-électrode, selon la demande de brevet de la République fédé- rale d'Allemagne publiée sous le nc 28 11 877, et selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le raccord supérieur au moins présente sur une partie de sa longueur au moins un alésage longitudinal, dans lequel le tirant se loge par sûreté de forme, avec appui sur la portée. Le tirant constitue alors un élément de

renforcement de la résistance du raccord, car la partie située au-

dessus de la portée est sollicitée uniquement en compression, que le

graphite fragile supporte mieux.

Dans le cas particulièrement avantageux o le raccord ne doit être sollicité pratiquement que par des phases de compression, et selon une autre caractéristique de l'invention, le raccord est alésé sur toute sa longueur et présente au voisinage de sa face inférieure un écrou dans lequel le tirant se visse. Le matériau de l'écrou est fondu pendant le fonctionnement de l'électrode, dès qu'il atteint une zone de l'électrode portée à une température suffisante. Le matériau de l'écrou s'écoule dans le bain traité dès que la cavité contenant

l'écrou est ouverte par l'usure de l'électrode.

Dans le cas o des pièces métalliques situées dans la zone de

l'électrode ne doivent pas être fondues, et selon une autre caracté-

ristique de l'invention, l'écrou est réalisé dans un matériau non métallique o le raccord comporte sur la partie de sa longueur en saillie sur le tronçon inférieur un alésage transversal, dans lequel

un axe métallique est amovible et relié au tirant par sûreté de forme.

Il s'agit dans le cas le plus simple d'un clavetage, c'est-à-dire que lors du démontage du tirant, l'axe métallique est chassé hors de

l'alésage transversal et n'est donc pas fondu.

Un mode de fixation particulièrement élégant et rapide du dis-

positif de montage est obtenu, selon une autre caractéristique de l'invention, quand le raccord comporte un alésage étagé, dans lequel un tirant expansible se loge par sûreté de forme. La fonction du tirant est alors celles d'une cheville, la résistance de la liaison pouvant encore être augmentée en réalisant l'alésage avec plusieurs paliers, sur lesquels viennent se placer les saillies correspondantes

des parties expansibles du tirant.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront

mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous

d'exemples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une coupe verticale de l'extrémité supérieure de l'électrode, avec le dispositif de fixation et le porte-électrode du côté four; la figure 2 est la coupe verticale d'une variante du dispositif de

fixation selon figure 1, avec un tirant vissé dans un axe métal-

lique; la figure 3 est une coupe verticale analogue à la figure 2, mais avec un dispositif de fixation comportant un tirant expansible; la figure 4 est une coupe verticale d'un porte-électrode avec les dispositifs d'entraînement correspondants; la figure 5 est la coupe partielle de l'extrémité inférieure d'un porte-électrode avec la fixation expansible intégrée et ses moyens d'entraînement; la figure 6 est une coupe partielle très largement semblable à la figure 5, avec la différence toutefois que la fixation expansible saisit le raccord par mouvement vers l'intérieur, par inversion cinématique des conditions; et la figure 7 montre une version modifiée o le raccord et le tronçon

d'électrode sont d'un seul tenant.

La figure 1 représente le tronçon 1 supérieur en graphite

d'une électrode de graphite 2, constituée par l'assemblage de plu-

sieurs tronçons de ce type. L'assemblage s'effectue aux points de contact de deux faces frontales 3 par des raccords 4 également en graphite, présentant la forme de deux troncs de cône réunis par leur grande base. Les enveloppes des troncs de cône sont formées par des filetages 4a et 4b. Le diamètre maximal du raccord se situe

toujours dans la face frontale 3.

L'extrémité supérieure de l'électrode de graphite 2 ne porte d'abord aucun autre tronçon, de sorte que le raccord 4 représenté à la figure 1 est en saillie par sa moitié supérieure ou le filetage 4a sur l'actuel tronçon supérieur 1. Une liaison.graphite-graphite

n'existe donc que sur le filetage 4b et ne doit plus être démontée.

Le raccord 4 comporte un alésage longitudinal 5, dont l'extré-

mité inférieure présente un élargissement 5a, dans lequel est placé un écrou 6 métallique. Un tirant 7 traverse l'alésage longitudinal avec un jeu radial et se visse dans l'écrou 6 par le filetage 7a de son extrémité inférieure. La surface d'appui de l'écrou 6 est constituée dans ce cas par la portée 32 selon l'invention. Le tirant réalisé dans un matériau métallique traverse en outre une pièce de jonction 8, présentant une symétrie de rotation, également réalisée

en métal et dont la tête 7b s'applique sur la face frontale supé-

rieure du raccord 4. Deux rondelles non repérées sont disposées à cet endroit pour assurer une distribution régulière des forces. La pièce de jonction 8 présente deux diamètres différents, reliés par une surface torique, le diamètre supérieur se trouvant à l'extrémité supérieure de la pièce de jonction. Les pièces précédemment décrites constituent par leur interaction un dispositif 9 de fixation de l'électrode, c'est-a-dire qu'il est possible de maintenir la pièce de jonction 8 et l'électrode de graphite 2 suspendue à cette dernière dans un porte-électrode 10 du four, à l'aide de plusieurs pièces de serrage 11 réparties sur la circonférence et réalisées sous forme

de billes par exemple.

Le porte-électrode 10 est constitué par un tube 12 d'amenée du courant A double paroi, avec une cavité de refroidissement 13 dans laquelle se trouve une tôle de guidage 14 cylindrique. Une barre de traction 15 est disposée coaxialement à l'intérieur du tube d'amenée

du courant 12 et présente à son extrémité inférieure une cage cylin-

drique 16, dans laquelle les pièces de serrage 11 sont montées avec mobilité radiale. Un cône de commande creux 17, agissant sur les pièces de serrage 11 dans le sens d'une translation radiale, est disposé sur la paroi intérieure du tube 12, au voisinage des pièces de serrage 11 et avec interposition d'une bague isolante. Le tube d'amenée du courant 12 et la barre de traction 15 sont reliés par

leur extrémité supérieure aux pièces a mobilité relative d'un entraI-

nement par fluide sous pression, représenté par exemple sur la

figure 4. Le tube d'amenée du courant 12 comporte à l'extrémité infé-

rieure une surface de contact 12a, par laquelle le courant de fonc-

tionnement est transmis à l'électrode de graphite 2. Ce résultat est obtenu par interposition d'une bague de contact 18, qui prend appui sur la face frontale 3 du tronçon supérieur 1.

Le fonctionnement du dispositif selon figure 1 est le suivant.

Dès que l'électrode de graphite 2 présente à son extrémité inférieure non représentée une usure imposant le montage d'un nouveau tronçon à

l'extrémité supérieure, le porte-électrode 10 dépose d'abord l'ex-

trémité inférieure de l'électrode sur un appui, au cours d'une inter-

ruption de fonctionnement. L'entrainement non représenté soulève ensuite le tube d'amenée du courant 12, de sorte que les pièces de serrage 11 peuvent s'échapper vers l'extérieur et libèrent la pièce de jonction 8. L'électrode de graphite 2 est alors sortie du four avec

son dispositif de fixation 9.

Le tirant 7 est ensuite dévissé de l'écrou 6, permettant ainsi

de retirer la pièce de jonction 8 et les deux rondelles du raccord 4.

L'extrémité inférieure d'un nouveau tronçon est alors vissée sur le

filetage 4a, puis bloquée de la façon habituelle. L'extrémité supé-

rieure de ce nouveau tronçon porte un raccord 4 identique, qui est déjà muni du tirant 7 et de la pièce de jonction 8 ou peut être muni ensuite de ces pièces par vissage. L'électrode de graphite 2 est ainsi prolongée d'un nouveau tronçon 1 et le raccord 4 représenté à

la figure 1 s'est déplacé de la longueur d'un tronçon vers le bas.

L'électrode est alors replacée avec sa pièce de jonction dans le porteélectrode 10 ou sa cage 16, puis le tube d'amenée du courant 12 est abaissé. Le cône de commande 17 applique ainsi les pièces de serrage Il sur la surface torique de la pièce de jonction 8 et les

verrouille par sûreté de forme. La surface de contact 12a est simul-

tanément appliquée sur la face frontale 3 par la bague de contact 8, de sorte que les conditions requises pour de faibles résistances de contact peuvent être satisfaites. La figure 1 montre en particulier que l'action de refroidissement du tube d'amenée du courant 12

s'étend jusqu'au voisinage immédiat des surfaces de contact, per-

mettant ainsi de maintenir la partie la plus critique du dispositif de fixation à une basse température. Dans la mesure o le système d'entraînement du porte-électrode 10 présente une certaine élasticité propre, ce qui est le cas d'un entraînement pneumatique, la liaison électrode-porte-électrode présente une élasticité définie, de sorte que d'éventuelles forces transversales agissant sur l'électrode de graphite peuvent être absorbées élastiquement. Il convient de noter que le raccord 4 n'est également soumis à aucune force de traction

ou de flexion susceptible de provoquer sa rupture. Le point de liai-

son ne présent également aucune dilatation thermique susceptible

d'endommager le filetage 4a ou 4b.

La figure 2 représente un raccord 20 avec des filetages 20a et b. La position de la face frontale du tronçon est représentée par la droite 3a en points et tirets. Le raccord 20 comporte sur la

partie de sa longueur en saillie sur ce tronçon un alésage transver-

sal 21, dans lequel un axe métallique 22 est amovible. Ce dernier comporte suivant l'axe du raccord 20 un alésage transversal muni d'un taraudage 23, dans lequel est logé un tirant 24 qui - pour une mime taille-du raccord présente une longueur inférieure à celle du tirant 7 de la figure 1. La pièce de jonction 8 est identique à celle

de la figure 1, c'est-à-dire qu'elle comporte deux parties cylindri-

ques 8a et 8b, se raccordant le long de la surface torique Sc. Le montage d'un nouveau tronçon s'effectue comme suit dans le cas de la f-gure 2: après le démontage de l'électrode, le tirant 24 est dévissé de l'axe métallique 22, qui peut alors être chassé hors de l'alésage transversal 21. Un nouveau tronçon d'électrode peut alors se visser

sur le filetage 20a. Il est également possible de remplacer l'alé-

sage transversal 21 par un alésage transversal du tirant 24 et d'introduire dans cet alésage un axe métallique, dont le diamètre doit alors naturellement être inférieur à celui du tirant 24. La surface d'appui de l'axe métallique 22 dans l'alésage transversal est

constituée dans ce cas par la portée 32 selon l'invention.

La figure 3 représente un raccord 30, qui présente des file-

tages 30a, 30b et comporte un alésage étagé 31 coaxial. Ce dernier présente une portée radiale 32 au point de jonction de deux diamètres différents. Un tirant 33 expansible est logé dans l'alésage étagé 31

et comprend une douille 34, présentant plusieurs fentes longitudi-

nales sur la circonférence, de façon à former plusieurs doigts 35 à

extrémité crochue 36. Le matériau de la douille 34 présente des pro-

priétés élastiques et les doigts ont une forme telle que les extré-

mités crochues sont au repos dirigées radialement vers l'intérieur, comme le montre la figure 3. La flexion des doigts 35 vers l'intérieur n'est toutefois pas une condition indispensable, car un dispositif de rappel 37, muni d'une surface conique creuse 38, assure la flexion

des doigts 35 vers l'intérieur, même contre des forces extérieures.

dette solution est par exemple nécessaire quand les doigts 35 doivent être maintenus dans la position extérieure limite par l'action de

force exercée par le poids de l'électrode de graphite.

La douille 34 contient un mandrin expansible 39, qui interagit par un taraudage 40 avec la partie non fendue de la douille 34, en produisant un déplacement axial. Le mandrin expansible 39 comporte au voisinage des extrémités fourchues 36 un cone de commande 41, qui

permet d'amener les doigts 35 en contact avec la portée 32 de l'alé-

sage étage 31, par un mouvement de descente du mandrin 39. Au-dessous du cône de commande 41 se trouve un prolongement 42, sur lequel est

fixé le dispositif de rappel 37.

Le tirant 33 selon figure 3 est introduit au repos (état repré-

senté) dans l'alésage étagé 31. La rotation du carré 43 déplace alors le mandrin expansible 39 vers le bas, de sorte que le cône de commande 41 amène les extrémités fourchues 36 en contact avec la portée 32, les doigts 35 s'appliquant pour l'essentiel sur l'enveloppe de la partie étroite de l'alésage étagé 31. Il convient de veiller à ce

que la portée 32 se trouve à une distance suffisante de la face fron-

tale supérieure du raccord 30. Un écrou 44 est ensuite serré sur un

filetage 45 de la douille 34, contre la pièce de jonction 8 qui pré-

sente la même géométrie que celles représentées aux figures 1 et 2.

La seule différence réside dans l'interposition d'une pièce isolante entre la pièce de jonction 8 et la douille 34. Le tirant 33 est fixé de façon fiable dans le raccord 30 par un serrage suffisant. Des

contre-écrous non repérés assurent le maintien du serrage sans modi-

fication.

Des électrodes de graphite équipées d'un dispositif de fixation selon figure 2 ou 3 peuvent alors être montées directement dans le

porte-électrode représenté à la figure 1.

Sur la figure 4, les pièces identiques à celle de la figure 1 portent les mêmes repères. La figure 4 représente également le mode de fixation du porte-électrode 10 sur des parties du four. C' est ainsi que le tube d'amenée du courant 12 est fixé dans ce cas, avec inversion du mouvement relatif par rapport à la figure 1, sur une console 50 faisant partie de la charpente du four, avec interposition

d'une isolation 51. Le tube d'amenée du courant 12 est relié directe-

ment à une borne 52. Un entraînement par fluide sous pression 53, constitué par un vérin 54 relié au tube d'amenée du courant et un

piston 55 relié à la barre de traction 15, est disposé sur les extré-

mités supérieures du tube d'amenée du courant 12 et de la barre de traction 15. Selon que du fluide sous pression est admis au-dessus ou audessous du piston 55, la barre de traction 15 monte ou descend par

rapport à la console 50, en actionnant le dispositif de fixation 9.

Alors que dans le cas de la figure 1, le verrouillage de l'électrode par le poids du tube d'amende du courant 12 est maintenu en cas de chute de pression, le verrouillage se desserrerait dans le cas de la

figure 4. Afin de l'interdire, la barre de traction 15 présente au-

delà du piston 55 un prolongement 56, comportant un évidement 57 dans lequel s'engage une traverse 58 d'un dispositif de verrouillage 59 hydraulique ou pneumatique. Ce dispositif est également constitué par un vérin 60 et un piston 61 relié à la traverse 58. Dans le cas d'une chute de pression, la traverse 58 demeure engagée dans l'évidement 57, de sorte qu'une descente de la barre de traction 15 n'est possible que sur une faible distance non dangereuse, insuffisante pour détacjer

le dispositif de fixation 9.

Il convient de noter en outre qu'un alésage de purge d'air 62 est prévu dans le tronçon de l'électrode de graphite 2, à l'extrémité inérieure de l'alésage de logement du raccord 4. Cet alésage de purge d'air interdit l'établissement d'une pression au point de jonction entre le raccord et le tronçon de l'électrode. Le métal fondu de

l'écrou 6 (dans le cas o ce point de l'électrode atteint la tempé-

rature de fusion) peut en outre s'écouler, de sorte que des con-

traintes thermiques gênantes ne sont pas à redouter en ce point dans le cas d'une resolidification du métal de l'écrou et d'un nouvel échauffement. La figure 5 représente une variante de la figure 3, dans laquelle une pièce expansible 63 demeure dans le porte-électrode 10 jusqu'à un éventuel remplacement nécessaire. Le raccord 30 est pour l'essentiel

constitué de la même façon que dans le cas de la figure 3, c'est-A-

dire qu'il comporte un alésage étagé 31 avec une portée 32. La pièce

expansible 63 est constituée dans ce cas par plusieurs crochets sen-

siblement en C, formant une unité avec une pièce de jonction 64. Le tirant et la pièce de jonction 63/64 sont dans ce cas également en saillie sur l'extrémité supérieure de l'électrode et montés dans le porte- électrode 10. Alors que le tube d'amenée du courant 12 présente

sensiblement la même forme que dans le cas des figures 1 et 4, l'extré-

mité inférieure de la barre de traction 65 présente une forme diffé-

rente de celle de la barre de traction 15 selon figures 1 et 4, A

l'extrémité inférieure de la barre de traction 65 se trouve un entrai-

nement par fluide sous pression 66, constitué par un vérin 67 et un piston 68. Un mandrin expansible 69 de forme identique a celui de la figure 3 est relié au piston 68. Ce mandrin expansible présente aussi un cône de commande 41 et un prolongement 42 portant un dispositif de

rappel 37. Les diverses parties de la pièce expansible 63 sont réal sées en coupe sous forme de secteurs, dont chacun présente une extré-

mité fourchue 36 et - a l'autre extrémité - un bras 70 bombé vers le bas et s'engageant dans une surface bombée complémentaire d'une bride annulaire 71, dirigée vers l'intérieur et disposée à l'extrémité

inférieure de la barre de traction 65.

Le fonctionnement du dispositif selon figure 5 est le suivant.

La moitié gauche de la figure représente la pièce expansible 63 dans

la position limite comprimée, tandis que la moitié droite la repré-

sente dans la position d'expansion maximale. Par descente de la barre de traction 65, la pièce expansible 63 est d'abord introduite, dans l'état représenté à gauche, dans l'alésage étage 31 du raccord 30 qui,

avec l'électrode de graphite 2, se trouve juste au-dessous du porte-

électrode 10. Le vérin 67 est alors alimenté par du fluide sous pres-

sion, au-dessus du piston 68, de sorte que le mandrin expansible 69 se déplace vers le bas en amenant les divers secteurs de la pièce expansible 63 dans la position représentée à droite, dans laquelle les extrémités fourchues 36 se placent sous la portée 32. Une traction vers le haut exercée sur la barre 65 applique alors la face frontale supérieure 3 du tronçon 1 de l'électrode de graphite 2 contre la surface de contact 12a du tube d'amenée du courant 12. L'ensemble du

dispositif est prêt à fonctionner.

Pour le desserrage, l'électrode est d'abord descendue sur un appui, puis la barre de traction 65 est déchargée ou abaissée. Le volume situé audessous du piston 68 est ensuite mis sous pression,

de sorte que le mandrin expansible 69 se soulève. L'action du dispo-

sitif de rappel 37 sur les extrémités fourchues 36 les éloigne de la portée 32, jusqu'à la position représentée sur la moitié gauche de la figure 5. La barre de traction 65 peut alors être soulevée avec la pièce expansible, et sortie du raccord. Le vissage d'un nouveau tronçon 1 sur le raccord 30 permet d'allonger l'électrode de graphite 2. L'extrémité supérieure du nouveau tronçon comportant un raccord 30 identique, il est possible de réintroduire la pièce expansible dans l'alésage étagé 31, de la façon précédemment décrite, puis le

cycle décrit se répète.

Le raccord 80 selon figure 6 est de nouveau constitué par un bicône avec un filetage conique supérieur 80a et un filetage conique inférieur 80b. Une gorge périphérique 81 est toutefois usinée entre les deux moitiés du raccord, sa face limite supérieure constituant la portée 32. Une pièce expansible 82, agissant de l'extérieur vers

l'intérieur lors du serrage, est toutefois montée dans le porte-

électrode 10 avec le tube d'amenée du courant 12, la cavité de refroi-

dissement 13 et la tôle de guidage 14. Cette pièce 82 est constituée

par des crochets doubles en C, dont les extrémités fourchues 36 infé-

rieures s'engagent dans la gorge périphérique 81 et les bras supérieurs prennent appui sur une bride support 84, disposée à l'extrémité

inférieure d'une barre de traction 83.

Le tube d'amenée du courant 12 contient un cône de commande 86, dont les faces de commande 87 interagissent avec les crochets doubles en C. Les faces de commande 87 font partie d'un cône et les croohets

doubles en C sont également disposés pour l'essentiel comme des sec-

teurs d'une surfaLa conique plus ou moins grande. La moitié gauche de la figure représente la pièce expansible

dans une position o le raccord 80 peut être introduit et retiré.

Le tube d'amenée du courant 12 est relevé, de sorte que les crochets doubles ont été amenés dans la position représentée par un dispositif de rappel analogue à celui des figures 3 et 5, repère 37, et non représenté. La moitié droite de la figure représente la position atteinte par la pièce expansible 82 après l'introduction du raccord et la descente du tube d'amenée du courant 12. Par l'intermédiaire de ses faces de commande 87, le cône de commande 86 applique les

crochets doubles sur le raccord, de sorte que les extrémités four-

chues 36 se placent sous la portée 32. Il est également possible de

réaliser la gorge périphérique 81 en tronçons.

L'exemple de réalisation selon figure 6 convient particulièrement

bien pour des électrodes 2 grandes et lourdes.

La figure 7 montre l'extrémité supérieure d'une électrode sem-

blable à celle de figure 6 mais avec la différence que le raccord ne possède pas de filetage inférieur et n'est pas vissé dans le tronçon d'électrode considéré. Au lieu de cela, le raccord et le tronçon d'électrode sont d'un seul tenant en ce sens que, dans la mesure o le raccord est matérialisé, il est seulement présent pour moitié

comparativement aux raccords des figures 1 à 6.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent, d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention,

Claims (9)

Revendications

1. Electrode de graphite constituée par l'assemblage de tronçons

au moyen de raccords en graphite, qui comportent un filetage supé-

rieur, électrode qui est prolongée par montage d'un nouveau tronçon sur son extrémité supérieure et est reliée par sûreté de forme à un porteélectrode de four électrique, ladite électrode étant caractérisée en ce que le raccord en graphite (4, 20, 30) est montée en saillie sur le tronçon supérieur (1) et présente, outre le filetage supérieur (4a, 20a, 30a), une portée (32) sur laquelle une pièce non métallique du porteélectrode s'applique par sûreté de forme.

2. Electrode de graphite selon revendication 1, caractérisée en ce que dans le cas d'un tirant (7, 24, 33) en saillie sur l'extrémité supérieure de l'électrode et d'une pièce de jonction (8) se montant par sûreté de forme dans le porte-électrode, le raccord supérieur (4, 20, 30) au moins présente sur une partie de sa longueur au moins un alésage longitudinal (5, 31), dans lequel le tirant se loge par

sûreté de forme, avec appui sur la portée (32).

3. Electrode de graphite selon revendication 2, caractérisée en ce que le raccord (4) est alésé sur toute sa longueur et présente au voisinage de sa face inférieure un écrou (6), dans lequel le tirant

(7) se visse.

4. Electrode de graphite selon revendication 2, caractérisée en ce que le raccord (20) comporte sur la partie de sa longueur en saillie sur le tronçon inférieur (1) un alésage transversal (21), dans lequel un axe métallique (22) est amovible et relié au tirant (24) par

sûreté de forme.

5. Electrode de graphite selon revendication 2, caractérisée en ce que le raccord (30) comporte un alésage étagé (31), dans lequel un

tirant (33) expansible se loge par sûreté de forme.

6. Electrode de graphite selon revendication 5, caractérisée en ce que le tirant (33) expansible comporte plusieurs doigts (35) dont

les extrémités crochues (36) se placent sous la portée (32) de l'alé-

sage étage (31); et un mandrin expansible (39) est affecté auxdits

doigts.

7. Electrode de graphite selon revendication 1, caractérisée en ce que le raccord (30) présente un alésage étagé (31), dans lequel se trouve la portée (32); et le porte-électrode (10) comporte une pièce expansible (63) à extrémités crochues (36), qu'un mandrin expansible (69) met en contact avec la portée.

8. Electrode de graphite selon revendication 1, caractérisée en ce que le raccord (80) présente sur la partie de sa longueur en saillie sur le tronçon inférieur (1) une gorge périphérique (81), dont la

face supérieure forme la portée (32); et le porte-électrode (10) com-

porte une pièce expansible (82) à extrémités crochues (36), qui s'ap-

pliquent de l'extérieur dans la gorge périphérique.

9. Electrode de graphite selon revendication 1, caractErisée en ce que le raccord (90) et le tronçon d'électrode (LA) sont d'un seul tenant.