RU2473029C2 - Sealing ring-shaped device - Google Patents
Sealing ring-shaped device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2473029C2 RU2473029C2 RU2007136349/02A RU2007136349A RU2473029C2 RU 2473029 C2 RU2473029 C2 RU 2473029C2 RU 2007136349/02 A RU2007136349/02 A RU 2007136349/02A RU 2007136349 A RU2007136349 A RU 2007136349A RU 2473029 C2 RU2473029 C2 RU 2473029C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sealing ring
- seal
- sealing
- contact shoe
- recess
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sealing Devices (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к уплотняющему кольцевому устройству, предназначенному для применения в электродуговой печи, и, более конкретно, но не исключительно, к уплотняющему кольцевому устройству, предназначенному для применения в нижней секции электродной колонны.The invention relates to a sealing ring device intended for use in an electric arc furnace, and, more specifically, but not exclusively, to a sealing ring device intended for use in the lower section of the electrode column.
Уровень техникиState of the art
Электродуговые печи обычно применяются в производстве стали и ферросплавов при операциях пирометаллургической плавки. Электродуговая печь имеет один или более электродов, которые проходят внутрь печи и которые в процессе работы печи находятся в непосредственной близости к загрузке печи с целью обеспечения энергии, необходимой для операций плавки. Электротрансформаторы располагаются, как правило, вне печи, и электрический ток подводится от этих трансформаторов к электродам посредством контактных башмаков, которые расположены по окружности относительно электродов и могут к ним подключаться.Electric arc furnaces are usually used in the production of steel and ferroalloys during pyrometallurgical smelting operations. An electric arc furnace has one or more electrodes that extend into the furnace and which are in close proximity to the furnace charge during operation of the furnace in order to provide the energy needed for the smelting operations. Electric transformers are usually located outside the furnace, and electric current is supplied from these transformers to the electrodes by means of contact shoes, which are located around the circumference relative to the electrodes and can be connected to them.
Для оптимальной электропроводимости контактные башмаки должны в соответствующие отрезки времени находиться в надлежащем электрическом контакте с электродами. Для обеспечения надлежащего электрического контакта между контактными башмаками и электродом при воздействии, как правило, жестких рабочих условий уплотняющее кольцо обычно располагают по окружности относительно контактных башмаков и придают ему такой размер, чтобы ряд контактных башмаков находился в электрическом контакте с электродом.For optimal electrical conductivity, the contact shoes should be in proper electrical contact with the electrodes at appropriate times. To ensure proper electrical contact between the contact shoes and the electrode when generally subject to harsh operating conditions, the o-ring is usually positioned around the circumference relative to the contact shoes and is dimensioned so that a number of contact shoes are in electrical contact with the electrode.
В промышленности применяются различные уплотняющие кольцевые устройства, в том числе непрерывные уплотняющие кольца (обычно называемые сплошными кольцами) и сегментированные уплотняющие кольца, которые содержат ряд аркообразных сегментов, соединенных между собой в круговое кольцо. Сегментированные уплотняющие кольца часто оказываются предпочтительными из-за существующих трудностей, связанных с заменой компонентов контактных башмаков в случае применения сплошного кольца.Various sealing ring devices are used in industry, including continuous sealing rings (commonly referred to as solid rings) and segmented sealing rings, which comprise a series of arcuate segments interconnected in a circular ring. Segmented o-rings are often preferred due to the difficulties associated with replacing contact shoe components in the case of a solid ring.
Одно из неудобств, встречающихся при применении сегментированных уплотняющих колец, связано с механизмами соединения, посредством которых сегменты уплотняющего кольца соединены между собой. Первым неудобством является то, что существующие механизмы соединения являются трудноисполнимыми для соединения и разъединения, а обеспечение соединения после разъединения является даже еще более трудным. Особенно проблемным является случай, когда применяется механизм соединения шарнирно-пальцевого типа. Другой проблемой, связанной с наиболее известными механизмами соединения, является то, что соседние сегменты уплотняющего кольца при использовании таких механизмов должны быть строго выровнены, а в этих механизмах помощь для выравнивания сегментов при их установке не предусмотрена. Кроме того, известные механизмы соединения, в том числе механизмы соединения шарнирно-пальцевого типа и параллельно-пальцевого типа, предназначены просто для того, чтобы предотвратить разъединение сегментов в процессе их применения, но в них отсутствует что-либо, чтобы стягивало соседние сегменты между собой при их установке.One of the inconveniences encountered when using segmented sealing rings is due to the coupling mechanisms by which the sealing ring segments are interconnected. The first inconvenience is that existing connection mechanisms are difficult to connect and disconnect, and making the connection after disconnection is even more difficult. Particularly problematic is the case when a joint-finger type coupling mechanism is used. Another problem associated with the most well-known connection mechanisms is that the adjacent segments of the sealing ring must be strictly aligned when using such mechanisms, and in these mechanisms help is not provided for aligning the segments during their installation. In addition, the known connection mechanisms, including articulated-finger-type and parallel-finger-type connection mechanisms, are intended simply to prevent the segments from being disconnected during their application, but there is nothing in them to pull adjacent segments together when installing them.
Еще одно серьезное требование, относящееся к контактным башмакам, состоит в том, что они должны быть расположены относительно низко на электродах. Однако это означает, что контактные башмаки и, следовательно, уплотняющие кольца должны находиться очень близко от высокотемпературного участка печи. В результате этого уплотняющие кольца подвергаются воздействию жестких внешних условий. В отличие от электродов уплотняющие кольца не классифицируются как расходуемые и, следовательно, должны быть устойчивы к жестким рабочим условиям печи в течение продолжительных периодов времени.Another serious requirement regarding contact shoes is that they should be located relatively low on the electrodes. However, this means that the contact shoes and, therefore, the sealing rings must be very close to the high-temperature section of the furnace. As a result, the o-rings are exposed to harsh environmental conditions. Unlike electrodes, o-rings are not classified as consumable and, therefore, must be resistant to the harsh operating conditions of the furnace for extended periods of time.
Принимая во внимание условия, в которых работают уплотняющие кольца, важнейшими проектными параметрами, преобладающими в течение срока службы уплотняющих колец, обычно являются эффективное рассеяние тепла через уплотняющие кольца и достаточная механическая прочность. Предлагались различные решения для продления срока службы уплотняющих колец путем оптимизации указанных выше проектных критериев и/или посредством манипулирования ими.Taking into account the conditions in which the sealing rings operate, the most important design parameters prevailing during the life of the sealing rings are usually the efficient heat dissipation through the sealing rings and sufficient mechanical strength. Various solutions have been proposed to extend the life of the sealing rings by optimizing the above design criteria and / or by manipulating them.
Первое решение, которое реализовано в виде так называемой «разъемной конструкции», предполагает создание теплозащитного щита вокруг наружной боковой и нижней поверхностей уплотняющего кольца, которые в наибольшей степени подвержены действию жестких рабочих условий. Теплозащитный щит изготовлен из материала, обладающего хорошими теплопроводящими характеристиками, например из меди. Теплозащитный щит может иметь ограниченную механическую прочность, так как воздействующая на контактные башмаки сила будет поглощаться не теплозащитным щитом, а уплотняющим кольцом. Теплозащитный щит должен, таким образом, защищать уплотняющее кольцо от воздействующих на него чрезмерных температур печи, и при этом теплопроводность уплотняющего кольца становится в меньшей степени определяющей. Такое решение, однако, является сложным, не всегда экономичным и часто бывает невыполнимым из соображений размеров.The first solution, which is implemented in the form of a so-called “detachable structure”, involves the creation of a heat shield around the outer side and lower surfaces of the sealing ring, which are most exposed to harsh operating conditions. The heat shield is made of a material having good heat-conducting characteristics, such as copper. The heat shield can have limited mechanical strength, since the force acting on the contact shoes will be absorbed not by the heat shield, but by the sealing ring. The heat shield should thus protect the sealing ring from excessive furnace temperatures acting on it, and the thermal conductivity of the sealing ring becomes less determinative. Such a solution, however, is complex, not always economical, and often impossible due to size considerations.
Второе решение, которое реализовано в виде так называемой «целостной конструкции», предполагает изготовление уплотняющего кольца из материала с хорошими теплопроводящими характеристиками, такого как чистая медь. Однако у чистой меди отсутствует механическая прочность, необходимая для того, чтобы противостоять силам, с которыми контактные башмаки воздействуют на уплотняющее кольцо, и при этом медь особенно склонна к ползучести. При этом возникновение ползучести пропорционально температуре уплотняющего кольца, которое обычно делает чистую медь не пригодной для применения. Для преодоления недостатка механической прочности уплотняющее кольцо, выполненное из чистой меди, должно иметь значительный размер, что позволило бы снизить максимальные напряжения в уплотнительном кольце до уровней, при которых возникновение ползучести оказалось бы ниже допустимых пределов. Однако в результате этого уплотняющее кольцо становится тяжелым и громоздким, а следовательно, дорогим в производстве и неудобным в обращении с ним. Такое уплотняющее кольцо не соответствует также стандартным установкам для печи, поскольку для более крупного уплотняющего кольца обычно не бывает достаточного пространства.The second solution, which is implemented in the form of the so-called “integral structure”, involves the manufacture of a sealing ring from a material with good heat-conducting characteristics, such as pure copper. However, pure copper does not have the mechanical strength necessary to withstand the forces with which the contact shoes act on the sealing ring, and copper is particularly prone to creep. In this case, the occurrence of creep is proportional to the temperature of the sealing ring, which usually makes pure copper unsuitable for use. To overcome the lack of mechanical strength, a sealing ring made of pure copper should have a significant size, which would reduce the maximum stresses in the sealing ring to levels at which the occurrence of creep would be below acceptable limits. However, as a result of this, the sealing ring becomes heavy and bulky, and therefore expensive to manufacture and inconvenient to handle. Such a sealing ring also does not correspond to standard furnace settings, since there is usually not enough space for a larger sealing ring.
В качестве компромисса может быть рассмотрено использование материала, обладающего лучшей механической прочностью, чем чистая медь, но который при этом обладает более низкими характеристиками электропроводности по сравнению с чистой медью. Выполненное из такого материала уплотняющее кольцо могло бы, таким образом, выдерживать напряжения, создаваемые со стороны контактных башмаков, и оставаться при этом совместимым с жесткими температурными условиями. В промышленности широко применяются такие материалы, как углеродистая сталь, нержавеющая сталь и алюминиевая бронза, но все эти материалы обладают тем общим недостатком, что характеристики их теплопроводности ниже оптимальных, что отрицательно влияет на срок службы уплотняющих колец.As a compromise, the use of a material with better mechanical strength than pure copper, but which at the same time has lower electrical conductivity than pure copper, can be considered. A sealing ring made of such a material could thus withstand the stresses generated by the contact shoes, while remaining compatible with harsh temperature conditions. Materials such as carbon steel, stainless steel and aluminum bronze are widely used in industry, but all these materials have the common disadvantage that their thermal conductivity is lower than optimal, which negatively affects the life of the sealing rings.
Еще одним аспектом уплотняющих кольцевых устройств, которые часто бывают проблематичными, является граничная поверхность между уплотняющим кольцом и контактными башмаками. Контактный башмак выталкивается в сторону от уплотняющего кольца в направлении к электроду с целью зацепления с последним. Обычно это осуществляется либо посредством гидравлического поршневого устройства, либо посредством какой-либо другой механической приводной системы.Another aspect of the sealing ring devices, which are often problematic, is the boundary surface between the sealing ring and contact shoes. The contact shoe is pushed away from the sealing ring towards the electrode in order to engage with the latter. This is usually done either by means of a hydraulic piston device or by some other mechanical drive system.
В промышленности известны несколько гидравлических поршневых устройств. В большинстве устройств поршень находится в герметичной полости, образуемой вогнутой поверхностью сегмента уплотняющего кольца. В герметичную полость вводится под давлением жидкая среда посредством проточных каналов, которые выполнены в сегменте уплотняющего кольца, и передает направленную извне гидравлическую силу на поршень, который, в свою очередь, передает эту силу на прилегающий к нему контактный башмак, заставляя последний вступать в контакт с электродом. Однако такое устройство будет оптимально работать лишь в том случае, когда герметичная полость между сегментом уплотняющего кольца и поршнем надлежащим образом герметизирована, так как в противном случае отсутствует возможность подъема давления в полости для приведения в действие поршня в достаточной степени. Кроме того, уплотняющее устройство между сегментом уплотняющего кольца и поршнем должно быть способным обеспечить относительное перемещение между уплотняющим кольцом и поршнем.Several hydraulic piston devices are known in the industry. In most devices, the piston is in a sealed cavity formed by the concave surface of the sealing ring segment. A liquid medium is introduced into the sealed cavity under pressure through flow channels, which are made in the segment of the sealing ring, and transfers the hydraulic force directed from the outside to the piston, which, in turn, transfers this force to the contact shoe adjacent to it, causing the latter to come into contact with electrode. However, such a device will only work optimally if the sealed cavity between the segment of the sealing ring and the piston is properly sealed, since otherwise there is no possibility of raising the pressure in the cavity to actuate the piston sufficiently. In addition, the sealing device between the sealing ring segment and the piston must be able to provide relative movement between the sealing ring and the piston.
В настоящей заявке были использованы различные уплотнители. Резиновые мембраны, например, были использованы посредством присущей им эластичности, но оказались чувствительными к преждевременному отказу из-за несовместимости с высокотемпературными условиями.Various sealants have been used in this application. Rubber membranes, for example, were used through their inherent elasticity, but were susceptible to premature failure due to incompatibility with high temperature conditions.
Еще одним типом эластичного уплотнителя, который с некоторым успехом был использован в уплотняющих кольцевых устройствах, является металлический сильфон. В предшествующем уровне техники предлагаются два типа металлических сильфонов в уплотняющих кольцах, а именно формованные сильфоны и пластинчатые или диафрагменные сильфоны. Формованные сильфоны получают формованием ровной металлической трубы или рукава в непрерывно гофрированный сильфон, в то время как диафрагменные сильфоны получают из единой тонкой пластины, которую деформируют под давлением.Another type of elastic seal that has been used with some success in sealing ring devices is a metal bellows. In the prior art, two types of metal bellows are provided in the sealing rings, namely molded bellows and plate or diaphragm bellows. Molded bellows are obtained by molding an even metal pipe or sleeve into a continuously corrugated bellows, while diaphragm bellows are obtained from a single thin plate that is deformed under pressure.
Однако применение как сформованных, так и диафрагменных сильфонов имеет ряд проблем. Во-первых, формованный сильфон занимает относительно большое место, вследствие чего поршень, для того чтобы соответствовать внутренним размерам герметичной полости в сегменте уплотняющего кольца, должен иметь меньший диаметр. При меньшем же диаметре поршня для передачи той же самой силы на контактные башмаки требуется более высокое гидравлическое давление.However, the use of both molded and diaphragm bellows has a number of problems. Firstly, the molded bellows occupies a relatively large place, as a result of which the piston must have a smaller diameter in order to correspond to the internal dimensions of the sealed cavity in the segment of the sealing ring. With a smaller piston diameter, higher hydraulic pressure is required to transfer the same force to the contact shoes.
Вторая проблема, связанная как с формованными, так и с диафрагменными сильфонами, состоит в том, что в небольшом объеме между поршнем и герметичной полостью может поместиться лишь ограниченное число витков, в то время как герметичная полость и это относительно малое число витков должно удовлетворять требованиям перемещения поршня. Следствием этого является то, что объем витков выходит за пределы оптимальных проектных критериев, что, в свою очередь, приводит к высоким напряжениям и усталости металла в сильфоне, и то, что для получения удовлетворительного перемещения поршня необходимо более высокое гидравлическое давление. Кроме того, диафрагменный сильфон характеризуется низкими возможностями перемещения и высокими напряжениями, что приводит к усталости металла и преждевременному отказу.The second problem associated with both molded and diaphragm bellows is that only a limited number of turns can fit in a small volume between the piston and the sealed cavity, while the sealed cavity and this relatively small number of turns must satisfy the requirements of movement piston. The consequence of this is that the volume of the turns goes beyond the optimal design criteria, which, in turn, leads to high stresses and fatigue of the metal in the bellows, and that a higher hydraulic pressure is required to obtain a satisfactory movement of the piston. In addition, the diaphragm bellows is characterized by low displacement capabilities and high voltages, which leads to metal fatigue and premature failure.
В качестве альтернативы гидравлических устройств для выталкивания контактных башмаков в сторону электрода были также реализованы механические приводные системы. Однако эти системы обладают тем недостатком, что они сложны и склонны к отказу, в результате чего они не могут стать подходящей альтернативой гидравлическим устройствам.As an alternative to hydraulic devices for pushing the contact shoes towards the electrode, mechanical drive systems have also been implemented. However, these systems have the disadvantage that they are complex and prone to failure, as a result of which they cannot become a suitable alternative to hydraulic devices.
Работающим в данной промышленности специалистам известно, что электродуговая печь работает при пониженном давлении, вследствие чего существует тенденция засасывания в печь атмосферного воздуха. Это может привести к нежелательному сгоранию СО в результате пирометаллургических реакционных процессов в печи вблизи электрода там, где он проходит через крышу печи, следствием чего станет подъем температуры вблизи уплотняющих колец. Это может привести к перегреву и поломке уплотняющих колец, контактных башмаков и поршней.Specialists working in this industry know that the electric arc furnace operates under reduced pressure, as a result of which there is a tendency to draw in atmospheric air into the furnace. This can lead to undesirable combustion of CO as a result of pyrometallurgical reaction processes in the furnace near the electrode where it passes through the roof of the furnace, resulting in a rise in temperature near the sealing rings. This can lead to overheating and breakage of the sealing rings, contact shoes and pistons.
Следует далее иметь в виду, что электрод и его компоненты герметизируются посредством вентилятора, направляющего задуваемый воздух в нижнюю часть электрода таким образом, чтобы создать газовое уплотнение над печью для предотвращения утечки печных газов и возникающего в результате этого образования газовой тяги в направлении вверх вдоль электрода. В случае недостаточной герметизации вокруг уплотняющего кольцевого устройства нежелательная утечка печных газов может нарушить газовое уплотнение, приведя к последующему разрушению электродных компонентов.It should further be borne in mind that the electrode and its components are sealed by means of a fan that directs the blown air into the lower part of the electrode in such a way as to create a gas seal above the furnace to prevent leakage of furnace gases and resulting gas traction upward along the electrode. In the event of insufficient sealing around the sealing ring device, an undesirable leak of furnace gases can disrupt the gas seal, leading to subsequent destruction of the electrode components.
Предшествующий уровень техники не уделяет большого внимания уплотнению между уплотняющим кольцом и контактными башмаками и в лучшем случае предлагает набивку зазора между уплотняющим кольцом и контактными башмаками термостойкой шерстью или мягкой огнеупорной глиной. Такое кустарное уплотнение обычно не сохраняет своей целостности и часто выдувается из своего положения в тех случаях, когда происходит внезапное повышение давления внутри печи, например при взрывах печи.The prior art does not pay much attention to the seal between the sealing ring and the contact shoes and, at best, offers packing the gap between the sealing ring and the contact shoes with heat-resistant wool or soft refractory clay. Such a makeshift seal usually does not maintain its integrity and is often blown out of its position in cases where there is a sudden increase in pressure inside the furnace, for example, during furnace explosions.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В соответствии со сказанным целью изобретения является создание уплотняющего кольцевого устройства, которое по меньшей мере частично устранит недостатки существующих уплотняющих кольцевых устройств и/или станет альтернативой существующих уплотняющих кольцевых устройств.Accordingly, it is an object of the invention to provide a sealing ring device that at least partially eliminates the disadvantages of existing sealing ring devices and / or becomes an alternative to existing sealing ring devices.
Согласно изобретению предлагается уплотняющее кольцевое устройство, пригодное для применения в электродуговой печи, причем это кольцевое устройство содержит уплотняющее кольцо и выполнено из металлического сплава, где первым металлом сплава является медь, а второй металл выбирается из группы, в которую входят хром и серебро.According to the invention, there is provided a sealing ring device suitable for use in an electric arc furnace, this ring device comprising a sealing ring and made of a metal alloy, where the first metal of the alloy is copper and the second metal is selected from the group consisting of chromium and silver.
Сплав может содержать по меньшей мере 97% меди. Когда вторым металлом является хром, сплав может содержать от 0,5 до 3,0% хрома и, в частности, 1,5% хрома. Когда вторым металлом является серебро, сплав может содержать от 0,05 до 0,5% серебра и, в частности, 0,15% серебра.The alloy may contain at least 97% copper. When the second metal is chromium, the alloy may contain from 0.5 to 3.0% chromium, and in particular 1.5% chromium. When the second metal is silver, the alloy may contain from 0.05 to 0.5% silver and, in particular, 0.15% silver.
Согласно изобретению для изготовления пригодного для применения в электродуговой печи уплотняющего кольца используют металлический сплав, где первым металлом сплава является медь, а второй металл выбран из группы, в которую входят хром и серебро.According to the invention, for the manufacture of a sealing ring suitable for use in an electric arc furnace, a metal alloy is used, where the first metal of the alloy is copper and the second metal is selected from the group consisting of chromium and silver.
Согласно второму аспекту изобретения предлагается уплотняющее кольцевое устройство, пригодное для применения в электродуговой печи, причем это кольцевое устройство содержит, по меньшей мере, два сегмента уплотняющего кольца, размеры которых обеспечивают возможность их зацепления друг с другом с образованием вокруг электрода уплотняющего кольца, причем каждый из сегментов уплотняющего кольца имеет верхний конец, нижний конец, два противоположных боковых конца, внутреннюю обращенную к электроду поверхность и противоположную ей внешнюю поверхность. В уплотняющем кольцевом устройстве каждый сегмент уплотняющего кольца имеет два зацепляющих элемента, расположенных вблизи противоположных боковых концов и, по меньшей мере, частично проходящих между верхним и нижним концами, и при этом каждый зацепляющий элемент характеризуется тем, что он выполнен в пределах, по меньшей мере, одной поверхности сегмента кольца и, по меньшей мере, частично сужается относительно боковых концов, причем зацепляющие элементы предназначены для зацепления посредством соединительных приспособлений таким образом, что сегменты уплотняющего кольца при установке уплотняющего кольцевого устройства стягиваются в направлении один к другому.According to a second aspect of the invention, there is provided a sealing ring device suitable for use in an electric arc furnace, the ring device comprising at least two segments of the sealing ring, the dimensions of which enable them to engage with each other to form a sealing ring around the electrode, each of which segments of the sealing ring has an upper end, a lower end, two opposite lateral ends, an inner surface facing the electrode and an opposite outer th surface. In the sealing ring device, each segment of the sealing ring has two engaging elements located near opposite lateral ends and at least partially extending between the upper and lower ends, and each engaging element is characterized in that it is made within at least , one surface of the ring segment and at least partially tapers relative to the lateral ends, and the engaging elements are designed to engage by means of connecting devices such azom that the segments of the seal ring during installation of the seal ring device are tightened towards one another.
Каждый зацепляющий элемент может быть по существу удлиненным продолговатым элементом и представлять собой либо углубление, выполненное в поверхности сегмента уплотняющего кольца, либо выступ, отходящий от этой поверхности. Зацепляющий элемент содержит губу, размеры которой позволяют ей взаимодействовать с зацепляющим элементом в виде губы комплементарной формы, расположенной в соединительном приспособлении таким образом, чтобы обеспечить надежное зацепление между зацепляющим элементом и соединительным приспособлением.Each engaging element can be a substantially elongated elongated element and can be either a recess made in the surface of the sealing ring segment or a protrusion extending from this surface. The engaging element comprises a lip, the dimensions of which allow it to interact with the engaging element in the form of a complementary lip located in the connecting device in such a way as to ensure reliable engagement between the locking element and the connecting device.
В одном из предпочтительных вариантов выполнения изобретения зацепляющие элементы содержат два продолговатых углубления, выполненных на внутренней поверхности сегментов кольца вблизи противолежащих боковых концов и сужающихся в направлении вниз между верхним и нижним концами. Более конкретно, продолговатые углубления сужаются в сторону от боковых концов в направлении от верхних концов к нижним.In one preferred embodiment of the invention, the engaging elements comprise two oblong recesses formed on the inner surface of the ring segments near the opposing lateral ends and tapering downward between the upper and lower ends. More specifically, the elongated indentations taper away from the lateral ends in the direction from the upper ends to the lower ones.
Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается соединительное приспособление для соединения между собой соседних сегментов уплотняющего кольца, которое пригодно для применения в электродуговой печи, и при этом соединительное приспособление содержит две опорные секции, соединенные одна с другой посредством промежуточной мостиковой секции, где опорные секции, по меньшей мере, частично сужаются друг относительно друга и относительно продольной оси соединительного приспособления, в то время как соединительное приспособление, кроме того, адаптировано для зацепления с сегментами уплотняющего кольца таким образом, чтобы при установке уплотняющего кольцевого устройства они стягивались в направлении один к другому.According to another aspect of the invention, there is provided a connecting device for interconnecting adjacent segments of the sealing ring, which is suitable for use in an electric arc furnace, the connecting device comprising two support sections connected to one another by means of an intermediate bridge section, where the support sections are at least at least partially taper relative to each other and relative to the longitudinal axis of the connecting device, while the connecting device, cr IU addition, adapted for engagement with the seal ring segments so that when installing them annular sealing device massed in one direction to another.
Соединительным приспособлением может быть продолговатая соединительная скоба, предназначенная для зацепления с сегментами уплотняющего кольца. В частности, соединительным приспособлением может быть продолговатая скользящая скоба, предназначенная для скольжения внутрь или над комплементарно сужающимися зацепляющими образованиями, выполненными в сегментах уплотняющего кольца.The connecting device may be an elongated connecting bracket designed to engage with segments of the sealing ring. In particular, the connecting device may be an elongated sliding bracket designed to slide inward or over complementary tapering engagement formations made in segments of the sealing ring.
Мостиковая секция может проходить практически по всей длине соединительного приспособления. Альтернативным образом, мостиковая секция может содержать ряд отстоящих одна от другой поперечных распорок, проходящих между опорными секциями соединительного приспособления.The bridge section can extend over almost the entire length of the connecting device. Alternatively, the bridge section may comprise a series of spaced-apart transverse struts extending between the support sections of the connecting device.
Согласно одному из предпочтительных вариантов выполнения изобретения соединительное приспособление содержит две отдельные опорные секции и отдельную промежуточную мостиковую секцию. Опорные секции могут быть образованы концевыми зонами какого-либо аркообразного листа материала. Соединительное приспособление может иметь по существу С-образный, U-образный или V-образный профиль поперечного сечения.According to one preferred embodiment of the invention, the connecting device comprises two separate supporting sections and a separate intermediate bridge section. Support sections may be formed by end zones of any arcuate sheet of material. The connecting device may have a substantially C-shaped, U-shaped or V-shaped cross-sectional profile.
Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается уплотняющее кольцевое устройство, пригодное для применения в электродуговой печи, причем это уплотняющее кольцевое устройство содержит, по меньшей мере, один сегмент уплотняющего кольца, по меньшей мере один контактный башмак, расположенный по радиусу в направлении внутрь от сегмента уплотняющего кольца, и поршневое устройство, содержащее поршневую толкательную пластину, расположенную между сегментом уплотняющего кольца и контактным башмаком и предназначенную для приведения контактного башмака в электрический контакт с электродом, причем поршневое устройство содержит герметичную полость, сообщающуюся через жидкую среду с работающим под высоким давлением источником жидкой среды, и имеет уплотнение в герметичной полости, предназначенное для уплотнения этой полости, причем указанное уплотнение содержит ряд шайбообразных уплотнительных дисков, расположенных рядом один с другим и сваренных вместе с образованием эластичного гармонеподобного сильфона.According to yet another aspect of the invention, there is provided a sealing ring device suitable for use in an electric arc furnace, the sealing ring device comprising at least one segment of the sealing ring, at least one contact shoe radially inward from the segment of the sealing ring and a piston device comprising a piston push plate located between the segment of the sealing ring and the contact shoe and designed to bring contact act shoe in electrical contact with the electrode, and the piston device contains a sealed cavity communicating through a liquid medium with a high-pressure source of liquid medium, and has a seal in a sealed cavity designed to seal this cavity, and the specified seal contains a number of washer-shaped sealing disks, located next to each other and welded together with the formation of an elastic harmonious bellows.
В частности, уплотнение содержит ряд по существу параллельных, тонких, кольцеобразных металлических дисков, которые сварены по окружности друг с другом с образованием гармонеподобного сильфона. В альтернативном случае уплотнение включает ряд распорок, расположенных между металлическими дисками, причем в этом случае металлические диски приварены к распоркам.In particular, the seal comprises a series of substantially parallel, thin, ring-shaped metal disks that are circumferentially welded to each other to form a harmonically-shaped bellows. Alternatively, the seal includes a series of spacers located between the metal discs, in which case the metal discs are welded to the spacers.
Кольцеобразные диски могут иметь толщину от 0,1 до 2 мм.Ring-shaped discs can have a thickness of 0.1 to 2 mm.
Согласно изобретению герметичная полость расположена таким образом, что она сообщается через жидкую среду с подающим жидкость каналом и возвратным каналом для жидкости. В одном из предпочтительных вариантов выполнения изобретения подающий жидкость канал и возвратный канал для жидкости могут быть заделаны в сегмент уплотняющего кольца и совместно с герметичной полостью могут образовывать первый проточный канал для переноса жидкой среды через сегмент уплотняющего кольца и через герметичную полость, приводя, таким образом, в действие поршневое устройство и одновременно охлаждая сегмент уплотняющего кольца. В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения сегмент уплотняющего кольца может содержать второй независимый проточный канал, заделанный в сегмент уплотняющего кольца, для переноса жидкой среды через сегмент уплотняющего кольца с целью его охлаждения.According to the invention, the sealed cavity is arranged in such a way that it communicates through a liquid medium with a liquid supply channel and a liquid return channel. In one of the preferred embodiments of the invention, the liquid supply channel and the return channel for liquid can be sealed in the segment of the sealing ring and together with the sealed cavity can form a first flow channel for transferring the liquid medium through the segment of the sealing ring and through the tight cavity, thereby leading to activating the piston device while cooling the sealing ring segment. In another preferred embodiment of the invention, the sealing ring segment may comprise a second independent flow channel embedded in the sealing ring segment to transfer liquid medium through the sealing ring segment to cool it.
Жидкостной магистральный канал и возвратный канал для жидкости могут быть расположены вне сегмента уплотняющего кольца.The liquid main channel and the return channel for liquid may be located outside the segment of the sealing ring.
Герметичная полость может быть ограничена кожухом, который выполнен из материала с теплопроводностью по меньшей мере 100 Вт/мК.The sealed cavity may be limited by a casing, which is made of a material with a thermal conductivity of at least 100 W / mK.
Поршневое устройство может содержать вторичное уплотнение, расположенное между толкательной пластиной поршня и кожухом. В частности, вторичное уплотнение может быть расположено в зазоре, образующемся между толкательной пластиной поршня и рукавообразным кожухом. Более конкретно, толкательная пластина поршня может иметь расположенный по окружности желоб для ввода вторичного уплотнения. Вторичное уплотнение может быть выполнено в виде металлического кольца.The piston device may include a secondary seal located between the plunger of the piston and the casing. In particular, the secondary seal may be located in a gap formed between the plunger of the piston and the sleeve-like casing. More specifically, the piston push plate may have a circumferential groove for introducing a secondary seal. The secondary seal may be in the form of a metal ring.
Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается уплотняющее кольцевое устройство для применения в электродуговой печи, причем это уплотняющее кольцевое устройство содержит уплотняющее кольцо, расположенное вокруг электрода, и контактный башмак, расположенный между уплотняющим кольцом и электродом таким образом, что между уплотняющим кольцом и контактным башмаком образован кольцевой зазор, причем уплотняющее кольцевое устройство содержит уплотнительное приспособление между уплотняющим кольцом и контактным башмаком, при этом уплотнительное приспособление имеет углубление в уплотнительном кольце или/и контактном башмаке и уплотнение, утопленное в углублении для уплотнения кольцевого зазора.According to yet another aspect of the invention, there is provided a sealing ring device for use in an electric arc furnace, the sealing ring device comprising a sealing ring located around the electrode and a contact shoe located between the sealing ring and the electrode such that an annular ring is formed between the sealing ring and the contact shoe. a gap, the sealing ring device comprising a sealing device between the sealing ring and the contact shoe, wherein the sealing device has a recess in the o-ring and / or contact shoe and a seal recessed in the recess to seal the annular gap.
Уплотнение может быть выполнено эластичным и смещенным для облегчения постоянства уплотнения кольцевого зазора при перемещении контактного башмака. Уплотнение может быть выполнено из изоляционного материала и, в частности, из керамики или, в качестве альтернативы, из карбида кремния.The seal can be made elastic and biased to facilitate the constancy of the seal of the annular gap when moving the contact shoe. The seal may be made of an insulating material and, in particular, of ceramic or, alternatively, of silicon carbide.
Уплотнение может содержать несколько уплотняющих сегментов, расположенных в углублении по типу «конец-к концу», образуя таким образом по существу непрерывное кольцевое уплотнение.The seal may comprise several sealing segments located in an end-to-end recess, thereby forming a substantially continuous annular seal.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено:The invention is illustrated by drawings, which show:
фиг.1 - перспективный вид уплотняющего кольцевого устройства согласно изобретению;figure 1 is a perspective view of a sealing ring device according to the invention;
фиг.2 - вид сверху уплотняющего кольцевого устройства по фиг.1;figure 2 is a top view of the sealing ring device of figure 1;
фиг.3 - боковое поперечное сечение уплотняющего кольцевого устройства по фиг.1;figure 3 is a lateral cross section of a sealing ring device of figure 1;
фиг.4 - поперечное сечение сверху уплотняющего кольцевого устройства по фиг.1;figure 4 is a cross-sectional view from above of the sealing ring device of figure 1;
фиг.5 - поперечное сечение сверху соединительного приспособления согласно изобретению;5 is a cross-sectional view from above of a connecting device according to the invention;
фиг.6 - представляет боковое поперечное сечение уплотнительного приспособления согласно изобретению;6 is a lateral cross section of a sealing device according to the invention;
фиг.7 - представляет поперечное сечение сильфона, используемого в уплотняющем кольцевом устройстве по фиг.1;Fig.7 is a cross-section of a bellows used in the sealing ring device of Fig.1;
фиг.8 - вид спереди сегмента уплотняющего кольца согласно изобретению;Fig. 8 is a front view of a segment of a sealing ring according to the invention;
фиг.9 - два перспективных вида соединительного приспособления согласно изобретению;Fig.9 - two perspective views of the connecting device according to the invention;
фиг.10 - графическая взаимозависимость скорости ползучести и температуры для разных материалов.figure 10 is a graphical relationship of creep rate and temperature for different materials.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Уплотняющее кольцевое устройство в целом, обозначенное ссылочной позицией 10. Уплотняющее кольцевое устройство 10 содержит уплотняющее кольцо 20, содержащее ряд связанных между собой сегментов 22 уплотняющего кольца, ряд контактных башмаков 50, примыкающих к внутренней поверхности 36 уплотняющего кольца 20, а также ряд поршневых устройств 40, расположенных между каждым контактным башмаком 50 и уплотняющим кольцом 20. В процессе работы уплотняющее кольцо 20 и контактные башмаки 50 окружают применяемый в электродуговой печи (не показана) электрод (не показан).The sealing ring device as a whole, denoted by 10. The sealing
Уплотняющее кольцо 20 согласно конкретному варианту выполнения изобретения на виде сверху представляет собой круглое кольцо. На фиг.1 и 2 показаны два соседних сегмента 22 уплотняющего кольца. Каждый из сегментов уплотняющего кольца на виде сверху выглядит аркообразным и имеет внешнюю поверхность 35, обращенную в сторону от электрода, и внутреннюю поверхность 36, обращенную к электроду (не показан). Каждый из сегментов уплотняющего кольца имеет верхний конец 24 и нижний конец 25, причем в данном варианте выполнения нижний конец заканчивается в, по существу, L-образной секции. В направлении нижнего конца 25 сегмента 22 уплотняющего кольца выполнено расположенное по окружности углубление 33, и в данном конкретном варианте углубление 33 обращено в сторону L-образной секции, которая обращена в сторону контактного башмака 50. В желобе находится уплотнение 54, которое более подробно описано ниже. От верхнего конца 24 отходит консоль 23, которая служит для подвешивания сегмента 22 уплотняющего кольца, и, соответственно, уплотняющее кольцо 20 подвешено посредством консоли 51, соединенной с контактным башмаком 50.The sealing
Каждый сегмент 22 уплотняющего кольца имеет, кроме того, противоположно расположенные параллельные боковые концы 26, которые в существенной степени перпендикулярны верхнему и нижнему концам 24 и 25. Вблизи боковых концов 26 расположены зацепляющие образования 27, которые, по меньшей мере, частично проходят между верхним концом 24 и нижним концом 25 сегмента 22 уплотняющего кольца. В данном конкретном варианте выполнения зацепляющие элементы 27 имеют форму углублений, расположенных на внутренней поверхности 36 сегмента 22 уплотняющего кольца, однако зацепляющие элементы 27 могут иметь форму не углублений, а продолговатых выступов, и зацепляющие элементы могут располагаться не на внутренней поверхности 36, а на внешней поверхности 35 сегмента 22 уплотняющего кольца. Зацепляющие элементы 27, выполненные в виде углублений, сужаются относительно боковых концов 26 и, более конкретно, сужаются в сторону от боковых концов 26 в направлении вниз от верхнего конца 24 к нижнему концу 25. В конкретном варианте выполнения указанные углубления сужаются вдоль всей их длины, однако возможно сужать только часть каждого углубления и оставшаяся часть может, например, быть параллельной боковым концам 26.Each
Как это наилучшим образом показано на фиг.1 и 5, зацепляющие элементы 27 в виде углублений прорезаны также в направлении боковых концов 26 сегментов 22 уплотняющего кольца, образуя таким образом губы 28, которые способствуют надежному соединению соседних сегментов 22 уплотняющего кольца.As best shown in figures 1 and 5, the
Соседние сегменты 22 уплотняющего кольца разъемно соединяются посредством сужающихся или отклоняющихся наружу соединительных приспособлений 60. В данном конкретном примере соединительные приспособления имеют форму продолговатых скользящих скоб, показанных в перспективе на фиг.9. Каждое соединительное приспособление в виде скользящей скобы содержит две продолговатые опорные секции 61, которые соединены между собой посредством промежуточной мостиковой секции 62. Две продолговатые опорные секции 61 сужаются друг относительно друга и относительно продольной оси 64 скользящей скобы, и, более конкретно, две продолговатые опорные секции 61 расходятся таким образом, чтобы составлять пару комплементарно сужающихся зацепляющих элементов 27 в виде углублений в соседних сегментах 22 уплотняющего кольца. Мостиковая секция 62, показанная в данном варианте выполнения, имеет форму по существу сплошной листообразной секции, проходящей между опорными секциями 61 практически вдоль всей длины опорных секций 61, но мостиковая секция может также содержать ряд отстоящих одна от другой поперечных распорок (не показаны). Опорные секции и мостиковая секция могут быть выполнены как единое целое, например, из листа материала, выгнутого в надлежащей форме, или отлиты из литой стали. В соединительном приспособлении 60, выполненном в виде скользящей скобы, выполнено отверстие 63 с целью его использования при установке и удалении соединительного приспособления 60 в виде скользящей скобы. Как это показано на фиг.5, соединительное приспособление 60 в виде скользящей скобы 5 в поперечном разрезе вида сверху выполнено, по существу, С-образным. Аналогичным образом, скоба может быть также U-образной или V-образной.The adjacent segments of the sealing
В процессе работы сегменты 22 уплотняющего кольца расположены в непосредственной близости один к другому, в результате чего соседние зацепляющие элементы 27, выполненные в виде углублений, образуют два расходящихся канала. Надлежащее выравнивание облегчается обеспечением выравнивания отверстий 29 и выравнивания шаровых элементов 34 в боковинах 26 сегментов уплотняющего кольца. После этого соединительное приспособление 60 вводится с верхнего конца 24 сегментов 22 уплотняющего кольца с целью того, чтобы продолговатые опорные секции 61 вошли сверху в зацепляющие элементы 27, выполненные в виде углублений 27. Поскольку соединительное приспособление 60 выталкивается вниз, секции 61 зацепляются с указанными углублениями и губами 28, в результате чего два сегмента уплотняющего кольца прижимаются один к другому благодаря сужающейся конфигурации соединительного приспособления 60 в виде скользящей скобы и зацепляющих элементов 27 в виде углублений. Указанные углубления 27 и, таким образом, опорные секции 61 скользящей скобы не должны обязательно расходиться или сужаться по всей их длине. Секции 61 зажимного приспособления и указанные углубления могут быть в существенной степени параллельными при условии, что, по меньшей мере, в некоторых секциях, верхних или нижних, имеет место сужение.In the process, the
Контактный башмак 50 расположен непосредственно рядом с внутренней поверхностью 38 каждого сегмента 22 уплотняющего кольца. Таким образом, во всем уплотнительном кольцевом устройстве 10 контактные башмаки 50 расположены по радиусу внутрь со стороны уплотняющего кольца, в результате чего контактные башмаки 50 окружены уплотняющим кольцом 20. Контактные башмаки 50 выполнены с возможностью смещения относительно сегментов 22 уплотняющего кольца и благодаря этому способны к зацеплению с электродом (не показан), находящимся внутри уплотняющего кольца 20, так же как и с контактными башмаками 50. Когда зацепляется электрод, на контактные башмаки действует реактивная сила в направлении сегментов 22 уплотняющего кольца, которые, в свою очередь, воспринимают эту реактивную силу. Следует отметить, что вес контактного башмака 50 удерживается не сегментом 22 уплотняющего кольца, а консолью 51.The
С целью облегчения перемещения контактного башмака 50 относительно сегмента 22 уплотняющего кольца в каждом сегменте 22 уплотняющего кольца выполнено, как показано на фиг.3, поршневое устройство 40. Поршневое устройство 40 содержит герметичную полость 42, образуемую толкающей пластиной 41 поршня, рукавообразным кожухом 43 и внутренней поверхностью 36 сегмента 22 уплотняющего кольца. Толкающая пластина 41 поршня подвижным образом соединена с сегментом 22 уплотняющего кольца и рукавообразным кожухом 43 посредством уплотнения 44 в виде сильфона, который предназначен для уплотнения герметичной полости 42. Указанный сильфон более детально показан на фиг.7 и содержит шайбообразные металлические диски 46, расположенные бок о бок с помещенными между ними распорками 49. Внешние кромки дисков 46 приварены к распоркам 49, а внутренние кромки 47 сварены между собой с образованием гармонеподобного сильфона. Сильфон такого типа часто называют листочным сильфоном. В процессе работы указанный сильфон может смещаться в направлении, указанном стрелкой А. Металлические диски имеют, как правило, толщину от 0,1 до 2 мм.In order to facilitate the movement of the
Первый конец указанного сильфона приварен к толкающей пластине 41 поршня, а второй конец сильфона приварен к внутренней поверхности рукавообразного кожуха 43. Такая конфигурация позволяет толкающей пластине 41 поршня перемещаться относительно кожуха 43 сильфона, оставаясь при этом герметизированной по отношению к кожуху 43 сильфона. Благодаря этому на всем протяжении хода толкающей пластины 41 поршня герметичная полость 42 остается все время уплотненной. Перемещение толкающей пластины 41 поршня относительно сегмента 22 уплотняющего кольца ограничено посредством ограничителя хода 45, который может иметь различные конфигурации, но в определенных конфигурациях имеет форму стержня, который может быть установлен в требуемом положении.The first end of said bellows is welded to the
Герметичная полость 42 должна быть герметизирована таким образом, чтобы обеспечивать передачу внешней силы на толкающую пластину 41 поршня. Эластичность уплотнения 44 в виде сильфона позволяет толкающей пластине 41 поршня перемещаться в сторону от сегмента 22 уплотняющего кольца и таким образом заставлять в процессе работы контактные башмаки 50 состыковываться с электродом (не показан). Однако поршневое устройство 40 может быть выполнено в виде поршневого устройства гильзового типа, в котором герметичная полость 42 будет ограничена толкающей пластиной 41 поршня, кожухом 43 типа рукава и концевой пластиной, отходящей от кожуха 43 типа рукава. Такое устройство будет отделено от сегмента уплотняющего кольца и будет просто располагаться внутри углубления, выполненного в сегменте уплотняющего кольца.
Герметичная полость 42 герметизируется посредством ввода в нее жидкой среды (например, воды) под высоким давлением через первый проточный канал 31, выполненный внутри сегмента 22 уплотняющего кольца. В этом варианте выполнения каждый сегмент 22 уплотняющего кольца включает два внутренних проточных канала в параллельной конфигурации. Второй проточный канал 32 используется только в качестве охладительного канала, в котором тепло из сегмента 22 уплотняющего кольца отводится с охлаждающей жидкой средой, протекающей внутри охладительного канала. Поскольку первый проточный канал 31 также участвует в охлаждении, он также переносит жидкость к поршневой полости 43 или от нее. Таким образом, повышение давления среды, подаваемой в первый проточный канал 31, приведет к повышению давления в герметичной полости 42 и, следовательно, к происходящему в результате этого перемещению толкающей пластины 41 поршня.The sealed
В процессе работы тепло будет отводиться из сегмента уплотняющего кольца жидкой средой в первом проточном канале 31 даже тогда, когда второй проточный канал 32 не задействован, и наоборот. Это предпочтительно в том отношении, что сегмент уплотняющего кольца может оставаться в работе даже после того, как использование либо первого 31, либо второго 32 проточного канала остановлено по причине, например, отказа сильфона, так как достаточный теплоперенос будет обеспечиваться оставшимся проточным каналом до тех пор, пока система не будет остановлена для технического обслуживания. Такого рода усовершенствование является важным и для других систем, в которых теплоперенос и перемещение поршня облегчаются посредством единственного общего канала. В случае применения описанного выше поршневого устройства гильзового типа первый 31 и второй 32 проточные каналы могут быть расположены за пределами сегмента 22 уплотняющего кольца.During operation, heat will be removed from the sealing ring segment with liquid medium in the
Вторичное уплотнение 48 выполнено, кроме того, между толкающей пластиной 41 поршня и рукавообразным кожухом 43. Вторичное уплотнение 48 находится в расположенном по окружности уплотнительном желобе, расположенном по периферии толкающей пластины поршня, и, как правило, имеет форму металлического кольца. Это уплотнение 48 предотвращает проникание пыли и грязи в поршневое устройство 40 и, более конкретно, в зазоры между соседними дисками 46 уплотнения 44, выполненного в виде сильфона.The
Как упоминалось выше, уплотнение 54 расположено в углублении 33, выполненном в нижнем конце 25 сегмента. Нижняя секция 53 контактного башмака 50 представляет противоположную уплотняющую поверхность, при этом обеспечивается уплотнение кольцевого зазора между контактными башмаками 50 и уплотняющим кольцом 20. Более детально уплотняющее приспособление показано на фиг.6. Уплотнение может содержать несколько секций уплотняющих сегментов, расположенных вплотную одна к другой с образованием по существу непрерывного кольцевого уплотнения. Следует учесть, что могут быть использованы любые комбинации, например создание напротив уплотняющего кольца расположенного по окружности желоба в контактном башмаке или создание расположенных по окружности углублений как в уплотнительном кольце, так и в контактном башмаке. В этом случае могут быть использованы различные уплотнения 54. Например, может быть использовано керамическое уплотнение, в случае которого уплотнение может быть смещено в сторону уплотняющего положения посредством применения между уплотнением и углублением пружинной шайбы. В качестве альтернативы можно использовать эластичное уплотнение, в случае которого может потребоваться пружинная шайба или что-либо подобное.As mentioned above, the
Из-за своего положения в непосредственной близости от внутренней части печи уплотняющее кольцо 20 подвергается действию высоких температур. Кроме того, на уплотняющее кольцо действуют значительные направленные извне реактивные силы, обусловленные сжимающим действием контактных башмаков 50 на электрод. Важно изготавливать уплотняющее кольцо и, более конкретно, отдельные сегменты 22 уплотняющего кольца из материала, который, во-первых, обладает хорошими характеристиками теплопроводности для обеспечения необходимого отвода тепла и, во-вторых, обладает хорошими характеристиками механической прочности при повышенных температурах. Особенно важно, чтобы материал обладал достаточно низкой скоростью ползучести при высокой температуре в условиях высоких напряжений.Due to its position in the immediate vicinity of the interior of the furnace, the sealing
Авторы изобретения неожиданным образом обнаружили, что микросплавы медь/хром и медь/серебро оказались особенно пригодными для настоящего приложения. Были испытаны сплавы, содержащие 0,15 вес.% серебра и 1,5 вес.% хрома, в результате чего были отмечены улучшенные характеристики. Например, улучшенные характеристики меди и серебра (на графике обозначены CuAg) показаны на фиг.8, где приводятся сравнительные данные по зависимости расползания за 1000 часов от напряжения при высокой температуре для разных материалов. Из графика следует, что сплав медь/серебро может выдерживать высокие напряжения при той же скорости ползучести, которая имеет место у традиционно применяемых материалов, таких как бескислородная медь (CuOF) и высокопроводящая медь (НС Сu). Добавление серебра или хрома к меди несколько понижает теплопроводность материала по сравнению с медью, но при этом теплопроводность все же остается в допустимых границах, более конкретно, она все еще до 6,5 раз выше, чем у алюминиевой бронзы и углеродистой стали, и до 20 раз больше, чем у нержавеющей стали, которые ранее использовались в данном приложении.The inventors unexpectedly found that the copper / chromium and copper / silver microalloys were particularly suitable for the present application. Alloys containing 0.15 wt.% Silver and 1.5 wt.% Chromium were tested, resulting in improved performance. For example, the improved characteristics of copper and silver (CuAg are indicated on the graph) are shown in Fig. 8, which gives comparative data on the dependence of the creep over 1000 hours on voltage at high temperature for different materials. It follows from the graph that the copper / silver alloy can withstand high stresses at the same creep rate as that of conventional materials such as oxygen-free copper (CuOF) and highly conductive copper (HC Cu). The addition of silver or chromium to copper slightly reduces the thermal conductivity of the material compared to copper, but at the same time, the thermal conductivity still remains within acceptable limits, more specifically, it is still up to 6.5 times higher than that of aluminum bronze and carbon steel, and up to 20 times more than the stainless steel previously used in this application.
Было также обнаружено, что правильная подборка материалов при проектировании кожуха 43 сильфона и толкающей пластины 41 поршня вносит значительный вклад в продление срока службы и повышение надежности уплотняющего кольцевого устройства. В этом отношении было установлено, что использование материала с теплопроводностью выше 100 Вт/мК, например меди, значительно улучшает охлаждающую способность кожуха сильфона и толкающей пластины поршня, продлевая тем самым ожидаемый срок службы.It was also found that the correct selection of materials when designing the
Следует учесть, что изложенное выше относится лишь к одному примеру выполнения изобретения и что возможны множество вариантов, не выходящих за пределы существа и объема изобретения в том виде, как оно определено в формуле изобретения.It should be noted that the foregoing refers to only one embodiment of the invention and that there are many possible options that do not go beyond the essence and scope of the invention as defined in the claims.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ZA200400360 | 2004-01-19 | ||
| ZA2004/0360 | 2004-01-19 | ||
| ZA200400938 | 2004-02-05 | ||
| ZA2004/0936 | 2004-02-05 | ||
| ZA2004/0938 | 2004-02-05 | ||
| ZA200400937 | 2004-02-05 | ||
| ZA2004/0937 | 2004-02-05 | ||
| ZA200400936 | 2004-02-05 | ||
| ZA2004/6208 | 2004-08-04 | ||
| ZA200406208 | 2004-08-04 | ||
| ZA2004/6209 | 2004-08-04 | ||
| ZA200406209 | 2004-08-04 | ||
| ZA200408292 | 2004-10-14 | ||
| ZA2004/8292 | 2004-10-14 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006129920/02A Division RU2357384C2 (en) | 2004-01-19 | 2005-01-19 | Sealing ring device for electric arc furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007136349A RU2007136349A (en) | 2009-04-10 |
| RU2473029C2 true RU2473029C2 (en) | 2013-01-20 |
Family
ID=39278512
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006129920/02A RU2357384C2 (en) | 2004-01-19 | 2005-01-19 | Sealing ring device for electric arc furnace |
| RU2007136347/02A RU2473854C2 (en) | 2004-01-19 | 2007-10-01 | Seal ring for arc furnace |
| RU2007136349/02A RU2473029C2 (en) | 2004-01-19 | 2007-10-01 | Sealing ring-shaped device |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006129920/02A RU2357384C2 (en) | 2004-01-19 | 2005-01-19 | Sealing ring device for electric arc furnace |
| RU2007136347/02A RU2473854C2 (en) | 2004-01-19 | 2007-10-01 | Seal ring for arc furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (3) | RU2357384C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU183770U1 (en) * | 2018-01-30 | 2018-10-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | ORE-HOLDER ELECTRIC HOLDER SEAL ASSEMBLY |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU5417A1 (en) * | 1926-05-27 | 1928-05-31 | Акц. Ово Сименс и Гальске | Sealing device for electrodes of electric furnaces |
| US3717445A (en) * | 1969-11-12 | 1973-02-20 | Mitsubishi Steel Mfg | Electrode holder for electric arc furnace and make the same |
| SU752822A1 (en) * | 1978-07-18 | 1980-07-30 | Предприятие П/Я Г-4696 | Electrode sealing unit for arc furnace vault |
| SU1741294A1 (en) * | 1990-02-02 | 1992-06-15 | Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования | Electric contact assembly of electric arc furnace |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5825461A (en) * | 1981-08-05 | 1983-02-15 | Mitsubishi Metal Corp | Sintered fe alloy for sliding member with superior wear resistance and lubricity |
| SU1601180A1 (en) * | 1988-11-22 | 1990-10-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт химического и нефтяного машиностроения | Iron-base sintered alloy for seals |
| JP3520093B2 (en) * | 1991-02-27 | 2004-04-19 | 本田技研工業株式会社 | Secondary hardening type high temperature wear resistant sintered alloy |
-
2005
- 2005-01-19 RU RU2006129920/02A patent/RU2357384C2/en active
-
2007
- 2007-10-01 RU RU2007136347/02A patent/RU2473854C2/en active
- 2007-10-01 RU RU2007136349/02A patent/RU2473029C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU5417A1 (en) * | 1926-05-27 | 1928-05-31 | Акц. Ово Сименс и Гальске | Sealing device for electrodes of electric furnaces |
| US3717445A (en) * | 1969-11-12 | 1973-02-20 | Mitsubishi Steel Mfg | Electrode holder for electric arc furnace and make the same |
| SU752822A1 (en) * | 1978-07-18 | 1980-07-30 | Предприятие П/Я Г-4696 | Electrode sealing unit for arc furnace vault |
| SU1741294A1 (en) * | 1990-02-02 | 1992-06-15 | Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования | Electric contact assembly of electric arc furnace |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2473854C2 (en) | 2013-01-27 |
| RU2007136347A (en) | 2009-04-10 |
| RU2007136349A (en) | 2009-04-10 |
| RU2357384C2 (en) | 2009-05-27 |
| RU2006129920A (en) | 2008-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1971190B1 (en) | Arc furnace pressure ring assembly | |
| EP2929221B1 (en) | Split mechanical seal with axial biasing assembly | |
| ZA200703373B (en) | Cooling arrangement for pressure ring assembly | |
| EP2222988B1 (en) | Upset resistant mechanical seal | |
| US8960679B2 (en) | Sealing device | |
| RU2473029C2 (en) | Sealing ring-shaped device | |
| US9869312B2 (en) | Piston rod for a piston compressor, and the piston compressor | |
| EP3039365B1 (en) | Arrangement for sealing a bellows cylinder in a pressure block of a pressure ring assembly | |
| SU1093266A3 (en) | Electrode holder for arc furnace | |
| CN220646756U (en) | Mechanical seal for high-temperature working condition pump | |
| EP3039363B1 (en) | Arrangement for cooling channels in an electrode system | |
| CN221033949U (en) | Gelai circle for oil cylinder | |
| RU2197660C1 (en) | Gland seal |