NO159317B - Tetningssystem for elektroder. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et tenningssystem for elektroder,

og nærmere bestemt for elektroovner med grafittelektroder som arbeider under en regulert atmosfære. En ovn som arbeider under regulert atmosfære, er laget slik at den fortrinnsvis oppviser en ledning for oppfangning av gass i hvilken en regulerbar stengeanordning normalt er installert, f.eks.

et spjeld eller en strupeventil som gjør det mulig å regulere trykket uavhengig av den innsugede gassmengde i ovnen og avgivelsen av gasser utviklet ved smeltingen.

For å gjøre en slik ovn tett anvendes foruten gassavløps-kanalen normalt en tetningsklokke som dekker elektrodene sammen med deres opphengningssystem, forskyvningssystem og elektriske forsyningssystem, men dette gjør det vanskelig å anvende en klassisk elektrodeholder.

Denne løsning byr på den fordel at. det ved denne er mulig å anvende skruforbindelser. Det er imidlertid en ulempe at opphengnings- og senke- og løftesystemet for elektroden må være konstruert slik at det er meget kompakt for å begrense klokkens dimensjoner. Av denne grunn må de skjøre elementer for elektrodenes opphengningssystem og for deres elektriske tilførselssystem være anordnet tett nær elektrodene, og de kan da ikke beskyttes tilstrekkelig mot den varme som av-

gis av elektrodene.

Fra US patent 3697660 er et tetningssystem for elektroder montert i en elektroovn kjent. På det sted hvor elektroden er ført inn i elektroovnen, omfatter systemet en pakning som er anordnet i en trykktetning som omgir elektroden. Videre omfatter systemet et kammer hvortil gass tilføres og som omgir elektroden og er anordnet mellom pakningen og ovnens indre, og en kjøleanordning omgir pakningen og er tilgrensende til kammeret og elektroden.

Ved den foreliggende oppfinnelse tas det sikte på å tilveiebringe et tetningssystem som gjør ovnen tett på det sted hvor elektrodene trenger inn i ovnen og som er istand til å tilpasse seg til elektroder med forhøyet toleranse og fremtredende ujevnheter.

Denne oppgave løses ved systemet ifølge oppfinnelsen som

i

på det sted hvor elektroden er ført inn i ovnen, omfatter en pakning som er anordnet i en trykktetning som omgir elektroden, et kammer hvortil gass tilføres ogJsom omgir elektroden og er anordnet mellom pakningen og ovnens indre,

og en kjøleanordning som omgir pakningen og erjtilgrensende til kammeret og elektroden, og tetningssystemet er særpreget ved ved en fjernbar trykktetning som utgjøres av trykkringer som er festet på en holderring som står i avtettencle inngrep med en kjølering, at kammeret er i det vesentlige stengt mot ovnens indre ved hjelp av en segmentert metallring, at kjøle-anordningen foruten kjøleringen omfatter en sylindrisk, rør-formig kappe som i liten avstand omgir elektroden innad i ovnen fra kammeret, og at en ring som nesten fullstendig omgir elektroden og består av minst to segmenter, er anordnet mellom elektrodens aktive del og den rørformige kappe.

i

Den hovedsakelige fordel ved løsningen ifølge oppfinnelsen beror på den kjensgjerning at elektrodene hurtig kan utskiftes i varm tilstand uten risiko for å beskadige de mekaniske elementer for systemet som omfatter elektrodene.

Avstanden mellom elementene og elektroden kan svare til

I

en avstand av flere ganger diameteren for en elektrode.

Ved oppfinnelsen fås dessuten mulighet for' å holde elektroden på plass ved hjelp av elektrodeholdjearmer av klassisk konstruksjon, hvilket i praksis ikke er mulig med de kjente systemer.

Når en elektrode skiftes ut, blir driftsstansen for ovnen minimal fordi elektrodene kan trekkes ut uten!at det er nød-vendig å vente på at de skal bli kalde, og med et minimum av operasjoner for å frigjøre elektroden fra fastholdelses-

grepet og forbindelsen på det sted hvor elektroden trenger inn i ovnen.

Oppfinnelsen vil bli detaljert beskrevet nedenfor under henvisning til tegningen som viser én av flerre mulige ut-førelsesformer.

På tegningen er vist en elektrode 1 på det sted hvor

den trenger inn i ovnen. Ovnen holdes tett på dette sted ved hjelp av en tilstrekkelig paknlngsmontasje 2 som holdes

I

i

på plass av en trykktetning som utgjøres av elementer 3,4 og 5. Pakningen 2 utgjøres i det nærværende tilfelle av to carbonfiberringer som er løsbart forbundet med hverandre. Trykktetningen sammenpresses ved hjelp av bolter 6. Trykk-tetningens parti 5 hviler i en kjølering 7. Tetningen mellom de to elementer er sikret ved hjelp av én eller to Orringtetninger som på Fig. 1 er vist ved henvisningstallet 8.

Trykktetningen er festet til kjøleringen 7 ved hjelp av kiler 9 som er ført gjennom støtteaksler 10.

Kjøleringen 7 er selv montert på en isoleringsring 11.

Den holdes på plass av bolter 12 som selv er elektrisk

isolert ved hjelp av isolasjonsringer 13. Disse bolter 12 fester samtlige elektroderinger til platen 14 som fortrinnsvis består av stål og som utgjør en separering.svegg mellom atmosfæren i ovnen og den omgivende luft. Tetningen mellom de sistnevnte ringer oppnås likeledes ved hjelp av O-ringer som er vist ved hjelp av henvisningstallet 15. Metallplaten 14 er beskyttet mot ovnsvarmen, fortrinnsvis

ved hjelp av en matte 16 av keramiske fibre.

Ifølge en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen er

en metallring 17 i 4 seksjoner montert under elementene 3,

4 og 5 som utgjør trykktetningen. Den metalliske ring tjener til å opprettholde en mininvumstetning mellom rommet 18 og ovnens indre. Rommet 18 funksjonerer således som en del av en kanal som fortrinnsvis holdes under trykk ved injisering av en inert gass (som nitrogen) via åpningen 19 som vist på Fig. 1.

Selv i det tilfelle hvor pakn Ingen ikke utgjør en for-bindelse som er fullstendig tett, er likevel faren for at luft skal trenge inn i ovnen praktisk talt utelukket så lenge trykket i kanaldelen er høyere enn atmosfæretrykket på utsiden av ovnen. Den nøytrale gass som befinner seg i kon-

takt med carbonpakningen, hindrer enhver oxydasjon av denne i nærvær av en overopphetet elektrode.

For å begrense elektrodens temperatur på nivået for trykktetningen er en kjølekappe anordnet rundt elektroden. Denne kjølekappe 20 er sylindrisk og konsentrisk i forhold til elektroden. Ifølge den beskrevne utførelsesform utgjøres den av to sylindriske og i forhold til hverandre konsentriske muffer mellom hvilke en spiral er ført som tjener til å lede kjølevann som tilføres via en ledning 2ljog fjernes via en ledning 22. ,

Ifølge oppfinnelsen er en tredje ring 23 anordnet rundt elektroden 1 og beskytter de overliggende ringer mot stråling fra ovnens indre. Denne ring 23 utgjøres av minst to segmenter 24, i det foreliggende tilfelle av 6 segmenter, som tipper rundt akser 2 5 rundt hvilke de er opphengt. Tyngde-punktet for hvert segment befinner seg lengre fra elektrodens akse enn dets tippeakse for at det skal holdes trykket mot

I

elektroden som følge av dets egen vekt.

I

Denne løsning byr på den fordel at segmentene bedre kan tilpasse seg til elektrodens form uten å hindre at denne svakt kan komme ut av linje.

For imidlertid å hindre at en elektrode som er montert svakt skråstilt i forhold til sin teoretiske |akse 26, vil

komme i kontakt med de deler av ovnen som ikke er beregnet til å styre elektroden og holde denne i sin rjette stilling, er det fordelaktig at anslag 27 er anordnet sOm begrenser vippevinkelen for segmentene 24. Elektroden jholdes således på den ene side på plass av .elektrodeholdearmen og på den annen side av ringen 23 på en slik måte at vinkelen mellom elektrodens effektive akse og teoretiske aksé ikke over-

i

stiger en på forhånd bestemt maksimumsverdi.

Dette er alltid av viktighet når ovnen er tippbar, dvs. når elektrodens teoretiske akse ikke alltid ér vertikal.

Ved hjelp av en oventil anordnet elektrojdeholdearm

som er godt styrt, og nedentil ved hjelp av en ring 23 fås således den virkning at elektrodens bevegelse i sideretning inne i pakningen begrenses, for derved å sikre at denne virker effektivt og slik at slitasjen av denhe som følge av elektrodens vertikale bevegelse reduseres,

Ifølge en foretrukkken utførelsesform av oppfinnelsen er hver av ringene 3, 4 og 5 som utgjør trykktetningen, delt i to like halvdeler av et plan som passererjgjennom elektrodens akse. De vil imidlertid bli montert slik at skjær-ingsplanet vil bli forskjøvet fra den ene ring til den annen, og dette bevirker at trykktetningen, som holdes sammen ved hjelp av boltene 6, danner en praktisk talt stiv enhet.

Ved anvendelse av denne type av trykktetning er det mulig å løsne alle de anvendte elementer 2, 3, 4 og 5 fra den anvendte elektrode uten å måtte la.disse gli langs elektroden for å fjerne disse, og dette representerer en be-tydelig fordel i praksis.

Claims (1)

1. Tetningssystem for elektroder, spesielt for elektroder som er montert i en elektroovn som drives med regulert atmosfære, hvor systemet på det sted hvor elektroden (1) er ført inn i ovnen, omfatter en pakning (2) som er anordnet i en trykktetning som omgir elektroden (1), et kammer (18) hvortil gass tilføres og som omgir elektroden (1) og er anordnet mellom pakningen (2) og ovnens indre, og en kjøleanordning som omgir pakningen (2) og er tilgrensende til kammeret (18) og elektroden (1),

karakterisert ved en fjernbar trykktetning (3, 4, 5) som utgjøres av trykkringer (3, 4) som er festet på en holderring (5) som står i avtettende inngrep med en kjølering (7), at kammeret (18) er i det vesentlige stengt mot ovnens indre ved hjelp av en segmentert metallring (17), at kjøleanordningen foruten kjøleringen (7) omfatter en sylindrisk, rørformig kappe (20) som i liten avstand omgir elektroden innad i ovnen fra kammeret (18), og at en ring (23) som nesten fullstendig omgir elektroden (1) og består av minst to segmenter (24), er anordnet mellom elektrodens (1) aktive del og den rørformige kappe (20).

I 2. Tetningssystem ifølge krav 1, karakterisert ved at pakningen (2) utgjøres av to på hverandre anordnede ringer som støiter seg mot elektroden (1). J 3. Tetningssystem ifølge krav 1 eller 2,j karakterisert ved at pakningen (2) er basert på carbonfibre eller grafittfibre. j

i 4. Tetningssystem ifølge krav 1-3, ! karakterisert ved at try^ktetningsringene (3,4,5) hver er delt i to deler som fortrinnsvis er like.

I 5. Tetningssystem ifølge krav 1-4, | karakterisert ved at hvert segment (24) kan tippe rundt en akse og har et tyngepunkt som er for-skjellig fra segmentets tippeakse, slik atjsegmentenes (24) tyngepunkt befinner seg fjernere fra elektrodens (1) teoretiske akse enn den nevnte tippeakse.