NO141232B - Anordning for gasstett gjennomfoering av elektroder i lukkede elektriske smelteovner - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en gasstett gjennomføring for elektroder

i lukkede elektriske smelteovner av den type som anvendes for fremstilling av ferrolegeringer, råjern og karbid. Disse gjennomføringer har hittil vært omgitt av en ring av ildfast sten som har vært utstyrt med en såkalt "asbestflette" som omslutter og ligger an mot elektrodeholderen, som under drift beveger seg vertikalt opp og ned gjennom åpningen i ovnshvelvet. Denne anordning har gitt en viss gasstetning, som har vært tilstrekkelig ved ovner hvor chargen tilføres ved hjelp av vanlig charger ingssjakter som er ført gjennom ovnshvelvet, og hvor det drives med såkalt "stående charge", hvilket vil si at sjaktene alltid er fulle av charge, idet chargen synker unna etter hvert som den forbrukes i ovnen, slik at stadig ny charge tilføres automatisk i takt med forbruket i ovnen. Ved slike hvelv og chargeringssystemer er man imidlertid avhengig av at det hersker tilnærmet atmosfæretrykkk under hvelvet inne i ovnen. Det vil allikevel alltid unnvike en del gass rundt elektrode- og chargegjennomføringer.

Med dagens strengere krav til såvel indre som ytre miljø, er imidlertid dette konvensjonelle tetningssystem ikke tilfredsstillende. Dette gjør seg særlig gjeldende ved ovner for fremstilling av silisiumlegeringer. Det har derfor lenge vært et ønske og behov å kunne komme frem til en fullstendig gasstett ovnskonstruksjon, slik at såvel elektrode som charge kan føres gasstett inn i ovnen, uten at det ad disse veier siver ut gass til omgivelsene.

Oppfinneren har nu funnet frem til en anordning for tetning av elektrodegjennomføringer som gir en fullstendig gasstett forbindelse mellom hvelvet og den sylindriske elektrodeholder, som beveger seg vertikalt opp og ned gjennom åpningen i hvelvet i samsvar med de elektriske forhold i ovnen .

Fra DE-u11egningsskri ft nr. 1.540.876 er det riktignok kjent en anordning for gjennomføring av elektroder i elektriske smelteovner, omfattende to ringlegemer som er bevegbart opplagret i et ringformet hus. Dette trekk og de ytterligere trekk som er kjent derfra, er angitt i det etterfølgende patentkrav l's ingress. Ved anordningen ifølge DE-utlegningsskrift nr. 1.540.876 er det bare det øvre ringlegeme som virker gasstettende. Det nedre ringlegeme fungerer kun som en avskraperanordning. Videre er det ved denne kjente anordning nødvendig å ha en sentreringsring for elektroden anordnet under ringlegemene idet ringlegemene ikke gir noen radiell styring av elektroden. Ved anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse utgjør også det nedre ringlegeme en tetningsenhet og sikrer dermed en fullstendig gasstett elektrodegjennomføring. Videre utøver tetningsringene ifølge foreliggende oppfinnelse en selvsentrerende virkning på elektroden og styringsringen som må benyttes ved den kjente anordning, kan derved sløyfes.

Ved anordningen ifølge oppfinnelsen blir gasstettheten etablert og opprettholdt ved at trykkorganene utgjøres av hule slangelegemer som kan utsettes for innvendig hydraulisk trykk slik at de ekspanderer, at hver slanges ene side ligger an mot det tilhørende ringlegeme, mens dens motsatte side ligger an mot en vegg, anordnet på huset, hvilken vegg danner et mothold for slangen, og at også det nedre ringlegeme utgjør en tetningsenhet. Den nedre tetningsenhet utgjøres av bearbeidede stål- eller metall-legemer som blir trykket mot den sylindriske elektrodeholder samtidig som slangen også opptar de forekommende fysiske horisontale krefter som virker på elektroden, og den øvre tetningsenhet utgjøres av et fleksibelt bånd av elastisk materiale som også omslutter elektrodeholderen.

Et eksempel på utførelse av tetningssystemet ifølge oppfinnelsen er skjematisk illustrert på vedlagte figurer I og II, hvor Figur I viser et vertikalt snitt gjennom en elektrodeholder med tilhørende tetningsboks, mens Figur II viser horisontale snitt etter linjene A-A og.B-B på

Figur I.

På figurene betegner 1 selve ovnshvelvet som går over i en vertikal sylindrisk ring la som omgir hver elektrode, og som kan være av hvilken som helst passende høyde. 2 er elektrodeholderen og 3 er den underste del av tetnings-boksen som er forbundet med hvelvdelen la ved hjelp av en tetningsanordning. 4 er et ringformet hus som inneholder tetningslegemene, og som er isolert fra den den undre del 3 ved hjelp av et elektrisk isolerende lag 5. Tetningslegemene 6 som er anbragt inne i ringhuset 4, omslutter elektrodeholderen og er utformet slik at de er gasstett forankret i hverandre på i og for seg kjent vis. Den indre flate av hvert tetningslegeme 6 som vender mot elektrodeholderen 2, er forsynt med to påsveisete horisontale rør, stenger eller sveiselarver 7 av lite elektrisk ledende materiale. Disse stenger eller sveiselarver er maskinert slik at diameteren til deres indre omkrets nøyaktig tilsvarer den ytre diameter av elektrodeholderen 2, slik at det kan oppnås fullstendig gasstetning mot denne. Høyden på disse larver eller rør er etter bearbeiding fortrinnsvis 2-5 millimeter, men denne høyde fastlegges empirisk for hver enkelt ovn. 8 er en hydraulisk varmebestandig slange f.eks. av type brannslange, som utøver et passende trykk, f.eks. 0,5-5 bar, mot tetningslegemene 6, som herved presses radialt innover mot elektrodeholderen 2. Slangen 8 isoleres fra tetningslegemet 6 ved hjelp av et høytemperaturbestandig isolasjons-materiale, f.eks. mineralull på kaolin-basis ("Kaowool") 9, som pakkes ned i tetningslegemene 6 etter at disse er plassert i det ringformede hus 4.

10 er dekslet for Tinghuset 4, og det er utformet slik at det samtidig danner et ringformet hus 11 for en annen

hydraulisk slange 12 som klemmer mot et fleksibelt bånd 13 av elastisk materiale som omslutter elektrodeholderen, slik at det også her dannes en helt gasstett forbindelse mellom hvelv og elektrodeholder . På det fleksible og elastiske bånd 13 er anbragt et antall U-formede stålstykker 14 som er styrt av den del 11 av toppdekslet 10 som omslutter slangen 12, slik at det fleksible bånd 13 ikke kan beveges i vertikal retning.

Under drift av smelteovnen vil elektroden fra tid til annen bli belastet med horisontale krefter. Disse krefter vil forskyve tetningselementene 6 i radiell retning slik at spalten 15 mellom tetningslegemene 6 og ringhuset 4 vil bli 0 eller tilnærmet 0, på et eller annet punkt på omkretsen. Slangene 8, 12 vil da på grunn av den , oppståtte eksentrisitet søke å presse elektroden tilbake til senter-posisjonen. Tetningsanordningen vil dermed fungere som en selv/sentrerende enhet for elektroden. Da det hydrauliske trykk i slangen 8 er konstant vil den gasstettende virkning bli den samme. Båndet 13 vil samtidig innstille seg eksentrisk i forhold til toppdekslet 10, men forbli like gasstett.

Claims (4)

1. Anordning ved gasstett gjennomføring av elektroder i

   elektriske smelteovner, omfattende et øvre tettende ringlegeme (13) og et nedre legeme som er dannet av et flertall innbyrdes forbundne elementer (6) som sammen danner et ytterligere ringlegeme, hvilke ringlegemer er bevegbart opplagret i et ringformet hus (4), festet til ovnshvelvet (1), og omgir elektrodeholderen (2), idet de trykkes radielt innover mot denne ved hjelp av utenpå beliggende, øvre og nedre, ringformede trykkorganer, karakterisert ved at nevnte trykkorganer utgjøres av hule slangelegemer (8, 12) som kan utsettes for innvendig hydraulisk trykk slik at de ekspanderer,

   at hver slanges ene side ligger an mot det tilhørende ringlegeme (6, 13), mens dens motsatte side ligger an mot en vegg, anordnet på huset (4), hvilken vegg danner -et mothold for slangen,

   og at også det nedre ringlegeme utgjør en tetningsenhet .
2. 2. Anordning som i krav 1, karakterisert ved at slangelegemet (8) virker på et antall tetningselementer (6) som på sin innerflate som ligger an mot elektrodeholderen (2) er påført horisontale stenger eller sveiselarver (7) som er maskinert slik at deres innsider danner sirkelbuer med en diameter som nøyaktig tilsvarer den ytre diameter på elektrodeholderen (2).
3. 3. Anordning som i krav 1 og 2,

   karakterisert ved at det øvre tettende ringlegeme (13) er utstyrt med et antall U-formede ståleelementer (14) som griper inn i delen (11) på toppdekslet (10) på det ringformede hus (4) og forhindrer det øvre tettende ringlegeme (13) i å forskyves i vertikal retning.
4. 4. Anordning som i krav 1, 2 og 3, karakterisert ved at slangelegemet (8) er delvis termisk isolert fra tetningselementene (6) ved hjelp av høytemperaturbestandig isolasjons-materiale (9), som f.eks. mineralull på kaolin-basis.