Öffnungseinrichtung für Elektrodenhalter an elektrischen Schmelzöfen

Abstract

 Zum Austausch der Elektroden an elektrischen Schmelzöfen ist der Elektrodenhalter mit einer Spann- und Öffnungseinrichtung ausgerüstet. Die Bauelemente der Öffnungseinrichtung sind bisher teilweise außerhalb des verfahrbaren Elektrodenarmes angeordnet und damit der über dem Ofen herrschenden heißen Atmosphäre und der Energiezuführung ausgesetzt.
Diese Nachteile werden durch die neue Anordnung der gesamten Öffnungseinrichtung innerhalb des Elektrodenarmes vermieden.
Das den Flüssigkeitsdruck erzeugende Hydraulik/ Pneumatik-Aggregat ist als eine Kompakteinheit ein- und ausbaubar und in einer mit einer antimagnetischen und elektrisch nichtleitenden Masse ausgekleideten Kammer des Elektrodenarmes schwingungsgedämpft und isoliert gelagert.
Für die Energiezuführung ist nur ein flexibles Stromversorgungskabel erforderlich.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine öffnungseinrichtung für über Hebel oder Gestänge verstellbare Elektrodenhalter mit durch Federkraft an die Elektrode gepreßte Klemmbacken und für die Aufhebung der Anpreßkraft vorhandene hydraulische oder pneumatische Mittel.

[0002] Die Versorgung von elektrischen Schmelzöfen mit elektrischer Energie erfolgt über Hochstromkabel und Stromrohre aus Kupfer, die auf in senkrechter Ebene verfahrbaren wassergekühlten Elektrodenarmen befestigt und an feststehende Kontaktbacken der an einer Stirnseite der Elektrodenarme angeordneten wassergekühlten Elektrodenhalter für die Elektroden angeschlossen sind. Zur Erzielung eines geringen Kontaktwiderstandes zwischen der Graphitelektrode und der dieser zugewandten Kontaktfläche der Kontaktbacke ist dieser gegenüberliegend eine Klemmbacke im Elektrodenhalter angeordnet, die die Elektrode fest anpreßt und gleichzeitig hält. Die Anpreßkraft wird von einer vorgespannten Feder erzeugt und über Hebel und Gestänge auf den Elektrodenhalter übertragen.

[0003] Zum Einsetzen der Graphitelektrode in den Elektrodenhalter und bei erforderlichen Verstellungen wird die auf die Klemmbacke wirkende Federkraft aufgehoben und die lichte Weite des Elektrodenhalters über den Durchmesser der Graphitelektrode hinaus erhöht. Die Aufhebung der Anpreßkraft erfolgt mittels eines Pneumatik- oder oder Hydraulikzylinders, dessen Kolben bei Beaufschlagung mit Druckmedium die Feder zusammendrückt und die Spanneinrichtung des Elektrodenhalters nunmehr in Richtung "öffnen" verschiebt. Nach dem Einsetzen oder Verstellen der Elektrode wird das Druckmedium abgeschaltet und die Federkraft bewirkt wieder die sichere Anpressung und Halterung der Elektrode im Elektrodenhalter. Bei bekannten Elektroöfen ist die Spann- und öffnungseinrichtung außerhalb des verfahrbaren Elektrodenarmes angeordnet (DE-PS 847 319). Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Spannfeder innerhalb des Elektrodenarmes anzuordnen (DE-PS 946 303). Der hydraulisch betätigte Druckzylinder für die Aufhebung der Anpreßkraft weist gegenüber dem pneumatisch betätigten den Vorteil auf, daß seine Abmessungen kleiner sind. Die Versorgung des Hydraulik- bzw. Pneumatikzylinders mit Druckmedium erfolgt über flexible Druckschläuche, die auf der Ofenbühne an das entsprechende Versorgungsaggregat angeschlossen sind.

[0004] Nachteilig bei den beschriebenen Einrichtungen sind ihre ungeschützte Anordnung in der über dem Ofen herrschenden heißen Atmosphäre und die Einwirkung der magnetischen Felder der Energiezuführung für den Ofen sowie insbesondere die mechanisch hoch beanspruchten, dem Verfahrweg des Elektrodenarmes entsprechend langen flexiblen Versorgungsschläuche für das Druckmedium, die eine erhebliche Störanfälligkeit und Unfallgefahr bedeuten. Besonders bei Verwendung von Hydrauliköl als Druckflüssigkeit besteht beim Austritt von öl an schadhaften Stellen erhöhte Brandgefahr.

[0005] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine öffnungsvorrichtung der genannten Art derart zu gestalten, daß bei kompakter Bauweise die einzelnen Bauteile geschützt angeordnet und außer flexiblen Kabeln für die Stromzuführung keine flexiblen Versorgungsschläuche für ein Druckmedium erforderlich sind.

[0006] Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß alle die öffnungskraft zur Aufhebung der Anpreßkraft erzeugenden und übertragenden Bauelementen innerhalb des Elektrodenarmes angeordnet sind.

[0007] Der Innenraum des Elektrodenarmes ist für die Aufnahme der vollständigen Öffnungseinrichtung besonders geeignet, da dessen Außenmantel doppelwandig ist und von einem Kühlmedium durchströmt wird und dadurch die Temperatur innen nahezu konstant ist. Bei Verwendung eines Hydraulikzylinders zum öffnen des Elektrodenhalters ist auch das komplette Hydraulikaggregat zur Erzeugung des Flüssigkeitsdruckes für den Betrieb des Hydraulikzylinders, bestehend aus Vorratsbehälter, Elektromotor, Pumpe, Steuereinrichtungen und Verbindungsschläuchen innerhalb des Elektrodenarmes angeordnet. Wird anstelle eines Hydraulikzylinders ein Pneumatikzylinder zum öffnen des Elektrodenhalters eingesetzt, ist das komplette Pneumatikaggregat zur Erzeugung des erforderlichen Druckes, bestehend aus Elektromotor, Kompressor, Druckbehälter, Steuereinrichtungen und Verbindungsschläuchen innerhalb des Elektrodenarmes angeordnet. Das Hydraulik- bzw. Pneumatik-Aggregat ist als eine Kompakteinheit ein- und ausbaubar.

[0008] Daraus ergibt sich der Vorteil, daß die langen Versorgungsschläuche für das Druckmedium entfallen und nur Stromversorgungskabel erforderlich sind. Die Luftzuführung für den Motor bzw. den Kompressor erfolgt durch ein entsprechend bemessenes Zuführungsrohr, welches auch das Anschlußkabel aufnimmt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Spann- und öffnungseinrichtung gegen Umwelteinflüsse, wie Beschädigung und Hitzeeinwirkung, vollständig geschützt ist. Zur Vermeidung von unerwünschten Schwingungen in dem beweglich gelagerten Elektrodenarm ist vorgesehen, daß das Hydraulik- bzw. Pneumatikaggregat in einer mit einer antimagnetischen und elektrisch nichtleitenden nen Kammer wird der störende Einfluß der Magnetfelder der Energiezuführung weitgehend vermieden.

[0009] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch den Elektrodenarm mit darin eingebauter Spann- und hydraulisch betätigter öffnungseinrichtung und

Fig. 2 einen Schnitt durch den Elektrodenarm mit pneumatisch betätigter öffnungseinrichtung.

[0010] In Fig. 1 ist der über dem elektrischen Schmelzofen in senkrechter Ebene verfahrbare Elektrodenarm mit 1 bezeichnet. An dessen Stirnseite ist eine feststehende Kontaktbacke 2 für den Anschluß der Energiezuleitung 3 und Übertragung des Stromes auf die Graphitelektrode 4 angeordnet. Diese wird in dem verschiebbaren Elektrodenhalter 5 gehalten und von der darin angeordneten Klemmbacke 6 fest gegen die der Elektrode zugewandten Kontaktfläche an der Kontaktbacke 2 gepreßt. Der Elektrodenhalter 5 ist innerhalb des Elektrodenarmes 1 gelagert und mit einem Gabelkopf 7 für die Aufnahme der Schubstange 8 versehen. An dessen Ende ist eine vorgespannte Feder 9 angeordnet, die die Anpreßkraft für die Graphitelektrode erzeugt. Zum Einsetzen oder Verstellen der Elektrode 4 wird der verschiebbare um den öffnungsweg von dem Kolben des Hydraulikzylinders 10 zusammengepreßt. Das Druckmedium für den Betrieb des Hydraulikzylinders 10 wird von dem Hydraulikaggregat 11 bereitgestellt. Es ist in kompakter Bauweise aufgebaut und umfaßt den Vorratsbehälter 11a, den Elektromotor 11b, die Pumpe 11c sowie Steuereinrichtungen und Verbindungsanschlüsse 11d. Das Hydraulikaggregat 11 ist als eine Baueinheit innerhalb des Elektrodenarmes 1 schwingungsgedämpft auf elastischen Gliedern 12 gelagert. Außerdem ist eine vollständige elektrische Isolierung aller Verbindungselemente vorgesehen. Die Kammer für das Hydraulikaggregat ist zur Abschirmung gegen die Magnetfelder der Energiezuführung für die Elektrode bis auf den Querschnitt des Rohres 13, welches der Luftzuführung für den Motor 11b dient und das Stromzuführungskabel aufnimmt, allseitig geschlossen und mit einer elektrisch nichtleitenden Masse ausgekleidet. Die Montageöffnung ist mit einem wassergekühlten Deckel 16 verschlossen.

[0011] Der in Fig. 2 dargestellte Elektrodenarm 1 ist mit einer pneumatisch betätigten öffnungseinrichtung für den Elektrodenhalter 5 ausgerüstet. Der Aufbau ist ähnlich der hydraulischen Einrichtung. Beim öffnungsvorgang wird die Feder 9 von dem Kolben des Pneumatikzylinders 14 betätigt. Das Aggregat 15 dient der Erzeugung des notwendigen Luftdruckes und besteht aus dem Elektromotor.15a, dem Kompressor 15b, dem Druckbehälter 15c, Steuereinrichtungen und Verbindungsschläuchen 15d. Die Lagerung erfolgt ebenfalls schwingungsgedämpft und elektrisch isoliert in einer abgeschirmten Kammer mit einer Luftzuführung 13.

Ansprüche

1. öffnungseinrichtung für über Hebel oder Gestänge verstellbare Elektrodenhalter mit durch Federkraft an die Elektrode gepreßte Klemmbacken und für die Aufhebung der Anpreßkraft vorhandene hydraulische oder pneumatische Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß alle die öffnungskraft zur Aufhebung der Anpreßkraft erzeugenden und übertragenden Bauelemente innerhalb des Elektrodenarmes (1) angeordnet sind.

2. öffnungseinrichtung nach Anspruch 1 mit einem Hydraulikzylinder zum öffnen des Elektrodenhalters, dadurch gekennzeichnet, daß das innerhalb des Elektrodenarmes (1) angeordnete komplette Hydraulikaggregat (11) zur Erzeugung des Flüssigkeitsdruckes für den Betrieb des Hydraulikzylinders (10), bestehend aus Vorratsbehälter (11a), Elektromotor (11b), Pumpe (11c), Steuereinrichtungen und Verbindungsschläuche (11d) als eine Kompakteinheit ein- und ausbaubar ist.

3. öffnungseinrichtung nach Anspruch 1 mit einem Pneumatikzylinder zum öffnen des Elektrodenhalters, dadurch gekennzeichnet, daß das innerhalb des Elektrodenarmes (1) angeordnete komplette Pneumatikaggregat (15) zur Erzeugung des erforderlichen Druckes, bestehend aus Elektromotor (15a), Kompressor (15b), Druckbehälter (15c), Steuereinrichtungen und Verbindungsschläuchen (15d) als eine Kompakteinheit ein- und ausbaubar ist.

4. öffnungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydraulik- bzw. Pneumatikaggregat (11, 15) in einer mit einer antimagnetischen und elektrisch nichtleitenden Masse ausgekleideten Kammer des Elektrodenarmes (1) auf elastischen Gliedern (12) schwingungsgedämpft und isoliert gelagert ist.

Zeichnung