ITBG20080017A1 - Dispositivo per la regolazione del punto di bloccaggio di un elettrodo - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto d’invenzione avente per titolo: “Dispositivo per la regolazione del punto di bloccaggio di un elettrodo"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la regolazione del punto di bloccaggio di un elettrodo da parte di una morsa porta elettrodo di un forno fusorio ad arco elettrico.

I forni fusori, generalmente impiegati nel campo dell'acciaio, si avvalgono per il loro funzionamento del calore sprigionato da archi elettrici creati mediante elettrodi in grafite.

Questi elettrodi, che hanno dimensioni notevoli, potendo avere diametro anche di 800 mm. e lunghezza anche di oltre 10 m., sono sostenuti da morse che sono la parte terminale di lunghi bracci di acciaio e rame, attraverso i quali passa la corrente necessaria a creare gli archi elettrici di cui sopra. Tali bracci stanno fuori dal forno. Entra nel forno solo la parte di elettrodo che sta al di sotto della morsa.

Durante l’esercizio gli elettrodi si consumano nella loro parte inferiore dove scocca l’arco, perciò gradualmente si accorciano. L’arco deve però restare sempre nella zona bassa del forno, cioè dove sta l’acciaio da colare, per cui i bracci si abbassano per quanto glie lo permette il coperchio del forno dopodiché bisogna intervenire per regolare la posizione relativa tra braccio ed elettrodo. Ciò avviene normalmente, previo arresto del funzionamento del forno, tramite il carroponte che, in modi diversi, aggancia e sostiene l’elettrodo mentre la morsa viene aperta, spostata verticalmente e richiusa più in alto.

Questo sistema, che viene oggi utilizzato nella quasi totalità, delle acciaierie, presenta alcuni notevoli inconvenienti.

Per effettuare l’operazione è necessario fermare il forno per tutta la durata dell’operazione stessa, cioè per 2-5 minuti, che sono, per una moderna acciaieria, un tempo, perciò un costo molto elevato.

La stragrande maggioranza delle acciaierie, per agganciare l’elettrodo, utilizza direttamente il gancio della gru. Tale gancio, perché si possa agganciare e sganciare dall'anello del nipplo che sta sulla parte superiore dell’elettrodo, deve essere privo dell'obbligatorio dispositivo di sicurezza.

La gru, in una acciaieria è un bene prezioso, che dovrebbe essere sempre disponibile perle emergenze.

Scopo della presente invenzione è quello di provvedere ad un dispositivo che possa eseguire la regolazione del posizionamento dell’elettrodo, rispetto alla morsa del forno, in modo automatico, senza l’utilizzo della gru e preferibilmente sfruttando i tempi morti che ci sono quando il forno è aperto per poter spillare l’acciaio fuso.

Altro scopo è quello di provvedere ad un dispositivo, che possa funzionare anche alle alte temperature connesse con la fusione dell’acciaio.

In accordo con la presente invenzione, tali scopi ed altri ancora vengono raggiunti da un dispositivo per la regolazione del punto di bloccaggio dell’elettrodo di un forno fusorio comprendente: una morsa per sostenere ed alimentare elettricamente detto elettrodo, caratterizzato dal fatto di comprendere una struttura accoppiata a detta morsa comprendente mezzi di sostentamento di detto elettrodo, e mezzi di movimentazione verticale di detto elettrodo.

Tali scopi vengono anche raggiunti da un metodo per la regolazione del punto di bloccaggio, da parte di una morsa porta elettrodo, di un elettrodo di un forno fusorio, comprendente le fasi di accoppiare mezzi di sostentamento di detto elettrodo a detta morsa e mezzi di movimentazione verticale di detto elettrodo.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione pratica, illustrata a titolo di esempio non limitativo negli uniti disegni, nei quali:

le figure 1 , 2, 3 e 4 mostrano un dispositivo per la regolazione del punto di bloccaggio dell’elettrodo in accordo ad una prima forma di realizzazione, le prime due figure con il dispositivo aperto e con gli organi di presa nel loro punto più alto, e le altre due con il dispositivo chiuso e con gli organi di presa nel loro punto più basso;

le figure 5, 6, 7 e 8 mostrano un dispositivo per la regolazione del punto di bloccaggio dell’elettrodo in accordo ad una seconda forma di realizzazione, le prime due figure con il dispositivo aperto e con gli organi di presa nel loro punto più alto, e le altre due con il dispositivo chiuso e con gli organi di presa nel loro punto più basso;

le figure 9, 10, 11 , 12, 13 e 14 mostrano un dispositivo per la regolazione del punto di bloccaggio dell’elettrodo in accordo ad una terza forma di realizzazione, le prime tre figure con il dispositivo aperto e con gli organi di presa nel loro punto più alto, e le altre tre con il dispositivo chiuso e con gli organi di presa nel loro punto più basso;

le figure 15, 16, 17 e 18 mostrano un dispositivo per la regolazione del punto di bloccaggio dell’elettrodo in accordo ad una quarta forma di realizzazione, le prime due figure con il dispositivo chiuso, e le altre due con il dispositivo aperto.

Riferendosi alle figure allegate, un dispositivo 10 per la regolazione del punto di bloccaggio dell'elettrodo 11 da parte di un braccio 12 con relative pinze porta elettrodo, comprende una struttura metallica 13 predisposta per essere fissata tramite viti 14, opportunamente isolate elettricamente, al braccio 12 porta elettrodo, nella parte inferiore o anche nella parte superiore. Tale struttura 13 è predisposta per essere regolata nella longitudine del braccio, per definire la corretta posizione rispetto all’elettrodo.

In accordo ad una prima forma di realizzazione della presente invenzione alla struttura 13 è connessa una piastra 20 orizzontale. La piastra 20 è incernierata, da un lato, ad un perno 21 di sospensione, avente il suo asse posto lungo un asse laterale all’elettrodo 11 , e perpendicolare ad esso.

Dall’altro lato della piastra 20 sono accoppiate due pinze 22 e 23, mediante i rispettivi fulcri 24 e 25.

Un primo cilindro idraulico 26 è connesso tra la struttura 13 e la piastra 20, dal lato opposto a dove la piastra 20 è incernierata. Il cilindro 26 fornisce un movimento verticale di un estremo della piastra 20 e quindi un movimento verticale delle pinze 22 e 23.

Un secondo cilindro idraulico 27 è connesso tra le due pinze 22 e 23 sul lato opposto a quello degli organi di presa 28 e 29. Il cilindro 27 fornisce un movimento di apertura e chiusura delle pinze 22 e 23 e quindi degli organi di presa 28 e 29.

La regolazione della posizione dell’elettrodo 11 rispetto il braccio 12 si esegue in modalità automatica o modalità manuale con la seguente sequenza.

Il cilindro 26, si richiude e posiziona gli organi di presa 28 e 29 nel loro punto più alto.

Il cilindro 27 si estende e chiude gli organi di presa 28 e 29 delle due pinze 22 e 23 sull'elettrodo 11.

Sì aprono le pinze porta elettrodo del braccio 12.

Il cilindro 26 si estende e sposta versa il basso l’elettrodo 11 .

Si chiudono le pinze porta elettrodo del braccio 12. Il cilindro 27, si chiude e apre gli organi di presa 28 e 29.

Quanto sopra descritto è relativo allo spostamento verso il basso dell'elettrodo 11 , per un eventuale sollevamento dell’elettrodo 11 le operazioni sono invertite ma analoghe.

Essendo lo spostamento in senso verticale relativamente piccolo (per esempio 100 mm.), è prevista la possibilità di programmare più cicli successivi anche in modalità automatica.

In alternativa al perno 21 di sospensione ed al cilindro idraulico 26 è possibile utilizzare quattro cilindri idraulici 30, 31 , 32, 33, come meglio descritto nelle altre forme di realizzazione. Le due strutture si intendono equivalenti per lo spostamento verticale dell’elettrodo.

In accordo ad una seconda forma di realizzazione della presente invenzione alla struttura 13 sono connessi quattro cilindri idraulici 30, 31 , 32, 33, connessi a loro volta ad una barra 34 terminante con un anello 35 che circonda l’elettrodo 11.

I quattro cilindri idraulici 30, 31 , 32, 33 permettono il movimento verticale della barra 34.

Sull’anello 35 sono montate tre ganasce 36, 37, 38 che si spostano solo radialmente, per mezzo di apposite guide, comandate da una corona circolare 39 provvista di tre scanalature oblique 40, 41 e 42.

Sulla barra 34 sono predisposti un primo ingranaggio 43 che si innesta sulla corona circolare 39 e su un secondo ingranaggio 44. Sul secondo ingranaggio 44 è posizionata una leva 45 comandata da un pistone idraulico 46.

II pistone idraulico 46 aziona gli ingranaggi 43 e 44, facendo ruotare la corona circolare 39. Quando la corona circolare 39 ruota, le scanalature 40, 41 e 42, impegnate su tre rulli montati sulle ganasce 36, 37, 38, obbligano le stesse verso l’elettrodo bloccandolo.

La regolazione della posizione dell'elettrodo 11 rispetto il braccio 12 si esegue sostanzialmente come per il caso precedente.

I cilindri 30, 31 , 32, 33, si richiudono e posizionano l’anello 35 nel suo punto più alto.

II cilindro 46 si estende e chiude le ganasce 36, 37, 38 sull’elettrodo 11 .

Si aprono le pinze porta elettrodo del braccio 12.

I cilindri 30, 31 , 32, 33, si estendono e si sposta verso il basso l’elettrodo 11.

Si chiudono le pinze porta elettrodo del braccio 12. II cilindro 46 si contrae e si aprono le ganasce 36, 37, 38.

In accordo ad una terza forma di realizzazione della presente invenzione alla struttura 13 sono connessi quattro cilindri idraulici 30, 31 , 32, 33, connessi a loro volta ad una barra 34 terminante con un anello 35 che circonda l’elettrodo 11.

I quattro cilindri idraulici 30, 31 , 32, 33 permettono il movimento verticale della barra 34.

Sull'anello 35 sono montate sei ganasce 50, 51 , 52, 53, 54 e 55 che si spostano solo radialmente, per mezzo di apposite guide, comandate da un cavo metallico 56 chiuso ad anello che si chiude sulle ganasce stesse per effetto dello spostamento di un cilindro idraulico 57. Il cilindro idraulico 57 aziona una carrucola 58, che può muoversi lungo l’asse longitudinale della barra 34, sulla quale è fatto scorrere il cavo metallico 56.

Per bloccare, l'elettrodo 11 si chiude il cilindro idraulico 57 che avvicinando a sé la carrucola 58 mette in tensione il cavo 56 che fa scorrere le sei ganasce 50, 51 , 52, 53, 54 e 55 nelle apposite guide che vanno in contatto con l’elettrodo 11.

Per sbloccare l’elettrodo 11 e spostare anello 35, si apre il cilindro idraulico 57, e delle molle (non mostrate) riportano la carrucola 58 nella sua posizione di riposo.

In accordo ad una quarta forma di realizzazione della presente invenzione alla struttura 13 è connessa una struttura 60 sulla quale sono accoppiate due pinze 61 e 62, mediante i rispettivi fulcri 63 e 64. Un cilindro idraulico 65 è connesso tra le due pinze 61 e 62 sul lato opposto a quello degli organi di presa 66 e 67.

Gli organi di presa 66 e 67 sono costituite da due ingranaggi, comandati da due motori idraulici 68 e 69, che ruotando, tra loro sincronizzati, spostano con continuità l’elettrodo verso il basso o verso l’alto.

Il cilindro idraulico 65 apre e chiude le due pinze 61 e 62 ed i due motori idraulici 68 e 69 alzano ed abbassano l’elettrodo.

In pratica, i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a secondo delle esigenze e dello stato della tecnica.

Il dispositivo così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti neN’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la regolazione del punto di bloccaggio dell’elettrodo di un forno fusorio comprendente: una morsa per sostenere ed alimentare elettricamente detto elettrodo, caratterizzato dal fatto di comprendere una struttura accoppiata a detta morsa comprendente mezzi di sostentamento di detto elettrodo, e mezzi di movimentazione verticale di detto elettrodo.
2. 2. Dispositivo in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sostentamento comprendono due pinze.
3. 3. Dispositivo in accordo alla rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che dette due pinze sono fulcrate su una piastra di sostentamento e sono comandate per la loro apertura e chiusura da un cilindro idraulico posto tra dette due pinze.
4. 4. Dispositivo in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sostentamento comprendono ganasce che si spostano radialmente rispetto a detto elettrodo.
5. 5. Dispositivo in accordo alla rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sostentamento comprendono un anello che circonda detto elettrodo e dove trovano posto dette ganascie.
6. 6. Dispositivo in accordo alla rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che dette ganasce sono azionate da una corona circolare provvista di scanalature oblique dove possono scorrere perni connessi a dette ganasce.
7. 7. Dispositivo in accordo alla rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che detta corona circolare è azionata da un cilindro idraulico che aziona una leva che fa ruotare almeno un ingranaggio.
8. 8. Dispositivo in accordo alla rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che dette ganasce sono azionate da un cavo metallico chiuso ad anello.
9. 9. Dispositivo in accordo alla rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che detto cavo metallico è azionato da un cilindro idraulico che pone in movimento una carrucola sulla quale scorre detto cavo metallico.
10. 10. Dispositivo in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sostentamento comprendono organi di presa costituiti da ingranaggi comandati da due motori idraulici.
11. 1 1 . Dispositivo in accordo alla rivendicazione 10 caratterizzato dal fatto che detti organi di presa sono sostenuti da due pinze fulcrate su una piastra di sostentamento e sono comandate per la loro apertura e chiusura da un cilindro idraulico posto tra dette due pinze.
12. 12. Dispositivo in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione comprendono una piastra incernierata, da un lato, ad un perno di sospensione, avente il suo asse posto lungo un asse laterale all’elettrodo, e perpendicolare ad esso; comprendono inoltre, dall’altro lato di detto perno di sospensione, un cilindro idraulico connesso tra detta piastra ed una struttura fissa.
13. 13. Dispositivo in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione comprendono quattro cilindri idraulici posti verticalmente tra una struttura fissa e detti mezzi di sostentamento.
14. 14. Metodo per la regolazione del punto di bloccaggio, da parte di una morsa porta elettrodo, di un elettrodo di un forno fusorio, comprendente le fasi di accoppiare mezzi di sostentamento di detto elettrodo a detta morsa e mezzi di movimentazione verticale di detto elettrodo.
15. 15. Metodo in accordo alla rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di spostare mediante detti mezzi di movimentazione verticale, detti mezzi di sostentamento nel loro punto più alto; serrare detti mezzi di sostentamento su detto elettrodo; aprire le pinze di detta morsa porta elettrodo; spostare mediante detti mezzi di movimentazione verticale detto elettrodo; chiudere le pinze di detta morsa porta elettrodo; allentare detti mezzi di sostentamento su detto elettrodo.