NO812475L - Holder for en elektrode i elektriske smelteovner. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for overføring av strøm

fra en eléktrisk leder til en elektrode i en elektrisk reduksjonsovn, så

som en ferrolegeringsovn, råjerns- og karbidovn. Mer spesielt vedrører foreliggende oppfinnelse en holder for en elektrode i elektriske smelteovner. Holderen omfatter et flertall kontaktbakker som presses mot elektroden ved hjelp av trykkanordninger og et utvendig rundt elektroden og trykkanordningene anbragt mothold. Holderen er vidåre utstyrt med anordninger for overføring av strøm, kjølevæske og trykkmedium. Særlig, men ikke utelukkende, er foreliggende anondning egnet for montering på allerede installerte ovner hvor dimensjoner og plassering av elektroder, hvelv/ røykhette og chargeutstyr er fastlåst.Løsningen ifølge oppfinnelsen er således å anse som en modifikasjon av allerede eksisterende utstyr.

Ved konstruksjoner av denne art fordres god kontakt mellom nevnte

elektriske leder og elektroden, videre fordres en konstruksjon som er så enkel og robust som mulig og som videre er enkel å vedlikeholde, eventuelt skifte ut. videre fordres en konstruksjon som muliggjør kjøling av de omliggende konstruksjonsdeler, men som allikevel tar så liten plass som mulig. Videre fordres en løsning som enkelt kan tilpasses allerede installerte ovner hvor riktige deler kan skiftes ut uten i vesentlig grad å måtte stoppe produksjonen.

Det tradisjonelle mønster for slike strømoverganger er et flertall

bakker som er anbragt rundt en elektrode og som presses mot elektrodens omkrets ved at det skapes et trykk mot omkretsen ved hjelp av et utenforliggende ringformet legeme. Kontaktbakkene presses mot elektroden ved hjelp av trykkanordninger som er anbragt utenfor kontaktbakkene.

Nevnte trykkanordninger utgjør en del av nevnte utenforliggende ring-formede legeme, den såkalte trykkring.

Ovenfor nevnte trykkring er det tradisjonelt anbragt et kjøleskjold. Kjøleskjoldets primære oppgave er å hindre tap av energi og lekkasje

av gasser til omgivelsene og heller lede den varme gassen til utstyr hvor energi og gasser kan gjenvinnes. Kjøleskjoldet er således utstyrt med en slags tetting mellom dette og den åpning i hvelvet/røykhetten som kjøleskjoldet beveges gjennom sted holderens vertikale bevegelse i ovnen. Som tetting mellom nevnte to elementer er det blant annet

foreslått å benytte en hydraulisk slange og et belegg som sammen gir en fleksibel tetting.

Kontaktbakkene, den utforliggende trykkring og kjøleskjoldet er for eksempel opphengt via stag, lenker eller lignende i en ovenfor hengende opphengningsraantel som omslutter nevnte elektrode. Denne er på sin side opphengt i et såkalt elektrodespill som bevirker at hele elektrodeholderen med bakker og elektroden kan beveges opp og ned.

Denne tradisjonelle holder som i og for seg fungerer bra er ikke lengre konkurransedyktig hverken med hensyn til tilvirkning eller vedlikehold.

Foreliggende oppfinnelse har derfor til formål å tilveiebringe en elektrodeholder som er så enkel i oppbygging og virkemåte som mulig og som samtidig er lett å vedlikeholde, eventuelt å skifte ut. Videre er formålet å tilveiebringe en løsning som enkelt kan tilpasses allerede bygde ovner uten i særlig grad å måtte endre ovnens røykhette/hvelv, elektrodeutstyr og

-plassering, elektrodespill, chargeringsutstyr etc.

Ifølge foreliggende oppfinnelse muliggjøres dette ved at nevnte holder

er bygget opp som én integrert del hvor strøm, kjølevæske og trykkmedium føres gjennom de samme tilførselsledninger, hvilken tilførselsledning også danner oppheng for holderen og dermed elektroden.

Nevnte tilførselsledning utgjøres fortrinnsvis av strømførende rør, for eksempel av kobber, som er sveiset fast til nevnte kontaktbakker og danner en integrert enhet med disse.

Ifølge foreliggende oppfinnelse utgjør trykkanordningene en integrert

del av kontaktbakkene, .samtidig som kjøleskjoldet virker som mothold idet dette fortrinnsvis er dannet av et sylindrisk, fortrinnsvis uoppdelt legeme. Nevnte legeme omslutter kontaktbakkene og virker som mothold for trykkanordningene i bakkene. Kjøleskjoldet er for dette formål tilstrekkelig dimensjonert til å motstå disse kreftene. Både kjøle-skjoldet og kontaktbakkene er utstyrt med innvendig beliggende kanaler eller rør hvorigjennom kjølevæske og/eller trykkmedium kan sirkuleres. Disse kanaler er forbundet med tilsvarende rør eller kanaler som utgjøres

av ovennevnte tilførselsledninger hvorigjennom nevnte kjølevæske og/eller trykkmedium tilføres. Tilførselsledningene tilfører kjølevæske, trykkmedium og strøm til kontaktbakkene. Strømmen ledes gjennom godset i rørveggene i tilførselsledningene, samtidig som kjølevæske og trykkmedium tilføres gjennom rørene. Kjølevæsken tilføres fortrinnsvis i separate rør i forhold til trykkmediet. De forskjellige tilførselsrør til hver kontaktbakke er imidlertid integrert til én enhet, enten som en bunt ved siden av hverandre beliggende rør eller som konsentrisk anbragte rør. Det skal imidlertid anføres at kjølevæsken på i og for seg kjent måte kan utgjøre trykkmediet. Ved en slik løsning er en avhengig av strupeventiler og lignende for å kunne regulere og/eller justere trykket i trykkanordningene.

Vann kan eksempelvis brukes som kjølevæske mens olje foretrekkes som trykkmedium. Ved å anordne rørene som leder kjølevann tett rundt rørene som leder trykkmedium vil trykkmediet automatisk kjøles av kjølevannet. Denne effekt er særlig stor om trykkmedium i tilførelsrøret er innvendig anbaragt i røret for sirkulering av kjølevann.

Nevnte holder har fortrinnsvis totalt en utvendig diameter som er mindre enn den innvendige diameter til opphengningsmantelen, hvorved hele holderen kan heises opp som én enhet gjennom nevnte opphengningsmantel uten at noen konstruksjonsdetaljer må demonteres.

Nevntee kjøleskjold er fortrinnsvis opphengt på kontaktbakkenes integrerte tilførselsledninger for eksempel ved hjelp av isolerende anordninger. Kjøleskjoldet har en vertikal utstrekning som også dekker hele den tidligere trykkrings område slik at kjøleskjoldet fortrinnsvis avsihuttes i nivå

med kontaktbakkenes underkant, eventuelt på et nivå under dette.

Eksempelvis kan nevnte kjøleskjold være opphengt i de integrerte tilførselsledninger via en ring, for eksempel av glassfiber eller lignende materiale. Denne ring er fast forankrét til kjøleskjoldet mens rørene og følgelig kontaktbakkene tillates å beveges relativt i forhold til kjøle-skjoldet. Alternativt kan rørene være permanent forbundet med kjøle-skjoldet hvorved hele holderen, inklusive kjøleskjoldet og eventuelt opphengningsmantelen vil beveges som én enhet. Fleksible rør som tillater slik relativ bevegelse er anordnet i forbindelse med tilførselsrørene. Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en holder som er kompakt i volum og utstrekning, men som allikevel er enkel og relativ

lite kostbar, både hva produksjon og vedlikehold angår.

Videre er det tilveiebragt kjøleskjold som i motsetning til de tidligere kjente løsninger er dannet av et fortrinnsvis uoppdelt sylindrisk legeme med liten lateral utstrekning. Ved en slik løsning tilveiebringes en enklere gasstetting. Tradisjonelt har nemlig trykkring og kjøleskjold hatt en relativ ujevn overflate, hovedsaklig fordi begge nevnte anordninger har vært bygget opp av flere sammenkoblede deler for å forme et sylindrisk legeme. Dette fordi skjoldet skulle kunne demonteres ved skifting av kontaktbakker og/eller trykkringer.

Videre er det tilveiebragt en løsning hvor en ikke nødvendigvis er

avhengig av stag, kjettinger eller lignende for opphengning av holderen og derved elektroden. Istedet kan de rør som fører strøm, kjølevæske og/eller trykkvæske benyttes som opphengningsanordninger.

Dessuten er det tilveiebragt en holder som med enkle midler raskt kan fjernes og erstattes med en ny holder, hvorved ovnens "down-time" i vesentlig grad reduseres. 1 det følgende skal et utførelseseksempel av foreliggende oppfinnelse beskrives nærmere under henvisning til figurene, hvor: figur I viser et delvis gjennomsnittet oppriss av en konvensjonell elektrodeholder med tilbehør som utgjør en del av teknikkens stand, og

figur Uviser et vertikalsnitt gjennom en halvdel av en elektrode med elektrodeholder ifølge foreliggende oppfinnelse.

Figur i viser et delvis gjennomsnittet oppriss av en konvensjonell elektrodeholder 1. Ved konstruksjoner av denne art fordres det god kontakt, mellom selve elektroden 2 og elektrodeholderen 1. For dette formål er elektroden 2 opphengt ved hjelp av et flertall, innbyrdes sammenkoblede, strømførende kontaktbakker 3 som er anbragt i en ring rundt elektrodens 2 periferi og som på sin side er opphengt i en opphengningsmantel 9. Nevnte kontaktbakker 3 presses mot elektrodens 2 omkrets ved hjelp av trykkanordninger 4 som utgjør en integrert del av et utenforliggende ringformet legeme 5,

den såkalte trykkring. Ifølge utførelseseksemplet vist på figur<1>utgjøres

trykkanordningen 4 av en membran som kan settes under trykk. Alternativt kan nevnte trykkanordning utgjøres av skivefjærer eller lignende anordninger.

Strømmen føres inn mot elektroden 2 via kontaktbakker som er forbundet

med strømskinner 6 som er opphengt i et åk 11 festet til opphengningsmantelen 9. Nevnte strømskinner står i forbindelse med en strømkilde via såkalte fleksibler (ikke vist). Elektrodeholderen 1 omfatter videre et kjøleskjold

7. På det viste, konvensjonelle eksemplet utgjøres dette av et vannavkjølt, sylindrisk legeme som er anbragt rundt elektroden 2 og som ved sin nedre ende er understøttet av trykkringen 5. Nevnte vannavkjølte, sylindriske kjøleskjold omslutter nevnte elektrode 2. Kjølevæsken, som oftest vann, transporteres gjennom rør 8 som står i forbindelse med en vannkilde

(ikke vist). Kjølevannet sirkulerer i rør eller kanaler, innvendig

anbragt i både kjøleskjold, kontaktbakker og trykkring.

Nevnte elektrodeholder 1 er opphengt i opphengningsmantel 9 som omslutter elektroden 2 via stag 12 eller lignende. Opphengningsmantelen 9 er på

sin side ved en øvre ende forbundet med et elektrodespill (ikke vist)

via opphengningsstag 10. Nevnte elektrodespill bevirker at hele elektrodeholderen 1 med kontaktbakker 3 og elektroden kan beveges opp og ned etter behov.

Som vist på figur I er den viste ovn en såkalt åpen ovn hvor elektroden

2 med opphengningsmantel 9 er ført opp gjennom en åpning i øvre ovnsgulv

13. Røykhetten er ikke vist.

Figur II viser et vertikalsnitt gjennom en halvdel av en elektrode 2

utstyrt med elektrodeholderen 1 ifølge foreliggende oppfinnelse.

Elektrodeholderen ifølge foreliggende oppfinnelse er bygget opp som én integrert del hvor strøm, kjølevæske og trykkmedium føres gjennom de samme tilførselsledninger, hvilke tilførselsledninger også danner oppheng for holderen 1 og derved elektroden 2.

Elektrodeholderen 1 omfatter et flertall kontaktbakker 3 som helt eller delvis omslutter elektroden 2.Kontaktbakkene 3 er utstyrt med trykkanordninger 4. Disse kan være av en hvilken som helst egnet type, dvs.

enten av en type hvor kjølevannet også fungerer som trykkmedium eller av en

type hvor trykkmediet for eksempel er olje og hvor dette tilføres gjennom separate rør som fortrinnsvis er integrert med tilførselsrørene for kjølevæske (ikke vist i detalj). Utenpå kontaktbakkene 3 er det anbragt et kjøleskjold som fortrinnsvis har form av et helt, uoppdelt legeme som omslutter elektroden 2. Trykkorganene 4 som er en integrert del av kontaktbakkene presser kontaktbakkene 3 mot elektrodens 2 omkrets idet nevnte utenforbeliggende kjøleskjold 7 virker som mothold for trykkanordningene 4. Kjøleskjoldet 7 er for dette formål tilstrekkelig dimensjonert til å motstå de opptredende trykk-krefter. Kjøleskjoldet kan eventuelt være bygget opp av separate seksjoner som er innbyrdes forbundet for dannelse av en stiv konstruksjon. Kjøleskjoldet 7 er videre utstyrt med innvendige kanaler (ikke vist) for sirkulasjon av kjølemedium fra et kjølevannsreservoir (ikke vist).

Ifølge foreliggende oppfinnelse utgjøres tilførselsledningene 14 av parvis strømførende rør, for eksempel av kobber. Nevnte rør 14 er fortrinnsvis sveiset fast til kontaktbakkene 3 og danner en integrert enhet med disse. Rørene for tilførsel av kjølevæske og trykkmedium er forbundet med tilsvarende kanaler (ikke vist) i kontaktbakkene og/eller kjøleskjoldet for sirkulasjon av kjølevæske og/eller trykkmedium. Kjøle-væske og trykkmedium kan sirkulere i separate rør og kanaler. For et slikt tilfelle kan tilførselsrørene være dannet av en bunt separate rør for hver kontaktbakke, hvilke rør er innbyrdes forbundet for dannelse av én integrert enhet. Alternativt kan rørene for sirkulasjon av trykkmedium være innvendig anbragt i rørene for tilførsel av kjølevæske. For begge disse tilfeller gjelder imidlertid at kjølevæske og trykkmedium sirkulerer i separate, adskilte kretser eller kanaler. Kontaktbakkene 3 med trykkanordningene 4 er opphengt ved hjelp av nevnte rør 14 på tilsvarende rør 17, understøttet på opphengningsmantelen 9. Konvensjonelt utstyr kan eksempelvis benyttes for tilveiebringelse av tett forbindelse mellom nevnte rør 14, 17. For det tilfelle at kjølevæske og trykkmedium sirkulerer i separate rør, så er forbindelsen mellom rørene 14 og rørene 17 av en type som inbefatter en "by-pass" for trykkmediet (ikke vist). Også kjøleskjoldet 7 er opphengt på nevnte rør 14 ved hjelp av dertil egnede anordninger (ikke vist). Rørene 14 er fortrinnsvis fast forankret til kjøleskjoldet ved hjelp av en isolerende anordning (ikke vist) så som en krage av glassfiber. Følgelig vil hele holderen inklusive kjøleskjoldet danne én integrert enhet som understøttes av rørene 17, festet på opphengingsmantelen 9 og som kan løftes opp innvendig i denne for vedlikehold/utskifting. Rørene 17 er utstyrt med fleksible seksjoner (ikke vist) som tillater relativ bevegelse mellom holder og opphengningsmantel 9 og derved røykhette/øvre ovnsgulv 13. Opphengningsmantelen 9 er på sin side opphengt via stag i elektrodespillet (ikke vist).

Kontaktbakkene 3 med trykkanordninger 4 og kjøleskjoldet 7 har tilsammen en total lateral utstrekning som er mindre enn opphengningsmantelens 9 indre diameter eller laterale utstrekning. Derved kan hele holderen heises opp som én enhet gjennom nevnte opphengningsmantel 9 uten at noen konstruksjonsdeler må demonteres. For å muliggjøre oppheisingen av holderen 1 er rørene 14 utstyrt med opphengningsfester 15, fastsveiset til rørene 14.

Ved kjøleskjoldets 7 øvre ende, mellom kjøleskjoldet og elektrodeholderen er det anordnet en gasstett tegning 6 (skjematisk vist).

På utførelseseksemplet vist på figur II er holderen anordnet på en åpen eller en halvåpen ovn, idet holderen er anbragt på et slikt nivå at røykhette 13 er beliggende i området for opphengningsmantelen. Hvis derimot holderen ifølge foreliggende oppfinnelse benyttes på lukkede ovner, så vil ovnshvelvet være beliggende i området for kjøleskjoldet 7. Ved en slik løsning kreves en modifisert utførelse av rørene 17 samt tetting mellom kjøleskjold og elektrode.

Claims (6)

1. Holder for en elektrode (2) i elektriske smelteovner hvor holderen (1) er bevegbart opphengt i en opphengningsanordning (9) og som omfatter et flertall bakker (3) eller kontaktseksjoner som presses mot elektroden ved hjelp av trykkanordninger (4) og et utvendig anbragt mothold (7), hvilken holder er utstyrt med anordninger for føring av strøm, kjølevæske og trykkmedium, karakterisert ved at nevnte holder er opphengt i nevnte anordninger for fø ring av strøm, kjølevæske og trykkmedium, idet nevnte anordninger utgjøres av rør (14) hvor hvert rør (14) for føring av strøm, kjølevæske og trykkmedium til en bakke (3) er bygget opp som én integrert enhet.

2. Holder som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte rør (14) er sveiset til nevnte bakke eller kontaktseksjonene (3) .

3. Holder som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at nevnte holder (1) er utstyrt med et sirkulært sylindrisk skjold (7) som omslutter bakkene eller kontaktseksjonene (3), hvilket skjold (7) virker som mothold for trykkanordnrimgene (4) i bakkene (3).

4. Holder som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at holderen (1) har en utvendig diameter som er mindre enn den innvendige diameteren til opphengningsanordningen (9) hvorved hele holderen (1) kan heises opp som én enhet gjennom nevnte opphengningsanordning (9) uten at noen del på bakkene (3) må demonteres.

5. Holder som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert ved at nevnte skjold (7) er opphengt på bakkenes eller kontaktseksjonenes (3). føringsrør (14).

6. Holder som angitt i krav 3-5, karakterisert ved at nevnte skjold (7) er dannet av en uoppdelt metall-sylinder.