KÜHLVORRICHTUNG AUS EINZELSEGMENTEN FÜR ELEKTRODEN EINES METALLURGISCHEN OFENS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für Elektroden eines metallurgischen Ofens, wie Reduktionsofen, Lichtbogenofen, Induktionsofen usw., die die Elektrode umschließt und aus Einzelsegmenten besteht.

[0002] GB-A-130 205 offenbart eine Kühlvorrichtung für Electroden die mit Schorniere zu mindestens zwei Schilde verbunden ist.

[0003] Aus der DE 31 48 606 A1 ist ein Verfahren zur Erleichterung des Wartens und Auswechselns der Kontaktbacken von Lichtbogenofen - Elektroden bekannt. Dabei wird das Unterteil des aus zwei lösbar miteinander verbundenen Teilen bestehenden Tragmantels der Kontaktbacken teleskopartige auf das Oberteil gehoben, wodurch die am Unterteil befestigten Kontaktbacken an eine Stelle oberhalb des Ofengewölbes gebracht werden. Weiterhin ist eine entsprechende Vorrichtung beschrieben.

[0004] In der DE 36 30 861 C2 ist eine Elektrodentieffassung für Elektrolichtbogen- oder Reduktionsöfen bekannt, mit mehreren durch den Ofendeckel geführten Elektroden, mit konzentrisch zu den einzelnen Elektroden angeordneten, zylindrischen Kapseln und mit Stromzuführungseinrichtungen, die auf einem Teil ihrer Länge als Stromrohre parallel zu der Elektrode mit ihren Achsen auf einem zur Elektrode konzentrischen Zylinder verlaufen und dabei nur einen Teil des Zylinderumfanges einnehmen und an deren dem Ofengefäßboden zugewandten Ende an die Elektroden anpressbare Kontaktbacken angeordnet sind. Dabei weist jede Kapsel mindestens zwei Manteldurchbrüche auf, die sich jeweils über einen Teil des Umfangs in ihrer Breite erstrecken. In diesen Manteldurchbrüchen sind die koaxial zur Kapsel geführten Stromrohrstücke der Stromzuführungseinrichtung angeordnet und durch Einbetten, Umgießen oder dgl. zu Teilen vereinigt, die die Manteldurchbrüche im Wesentlichen abschließen. Jeweils zwei Manteldurchbrüche benachbarter Kapseln sind einander zugewandt.

[0005] Eine Elektroden - Tieffassung für Lichtbogen- oder Reduktionsöfen wird in der DE 21 25 773 C3 beschrieben. Dabei werden die im Ofenbereich liegenden Stromzuführungsteile, insbesondere Stromleiter, Fassungsteile und dergleichen, durch einen doppelwandigen, wassergekühlten, zur Elektrode koaxial angeordneten Kühlmantel geschützt. Der Kühlmantel reicht bis zum gekühlten Fassungsring und ist von diesem lösbar. Der Kühlmantel wird durch eine quer zu seiner Achse verlaufenden Ebene in einen oberen zylindrischen und einen unteren zylindrischen Teil unterteilt. Der untere Teil ist in miteinander lösbar verbundene, kühlmitteldurchströmte segmentartige Kühlschilde unterteilt.

[0006] Auf diese Weise wird die Elektrode unterhalb einer Gasabzugshaube bis zu den Stromführungsbacken von der Kühlvorrichtung umschlossen. Die abnehmbaren Kühlschilde ermöglichen einen leichten Zutritt zu der Klemmvorrichtung bzw. den Stromführungsbacken bei der Instandhaltung.

[0007] Die Kühlschilde müssen hierzu einzeln ausgebaut werden, durch Schrauben lösen, Bolzen ziehen, Hebevorrichtung oder ähnliches benutzen usw. Dieses zeitaufwändige Verfahren beeinträchtigt die Produktion, das der Ofen im Conti - Betrieb läuft und eine Verfügbarkeit von ca. 97 % pro Jahr aufweist. Beim Lösen und Abnehmen der Kühlschilde kann es außerdem zu Schäden an den wasserführenden Teilen kommen.

[0008] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Kühlvorrichtung so zu verbessern, dass der Zugang zu der Elektrode vereinfacht wird und die oben genannten Nachteile vermieden werden. Mit einer verbesserten Ausbildung der Kühlvorrichtung soll außerdem die Verfügbarkeit des Ofens verbessert werden.

[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Kühlvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, mindestens ein Einzelsegment mit mindestens einem Scharnier ausgebildet ist.

[0010] Weitere Ausgestaltungen der Kühlvorrichtung ergeben sich aus den diesbezüglichen Unteransprüchen.

[0011] Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Verschwenken mindestens eines Einzelsegmentes.

[0012] Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den diesbezüglichen Unteransprüchen.

[0013] Der entscheidende Vorteil der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung liegt darin, dass das oder die Einzelsegmente durch einfaches wegschwenken von der Elektrode entfernt werden. Eine Hebevorrichtung oder dgl. wird nicht benötigt. Die Einzelsegmente müssen nicht zwischengelagert werden sondern sind beim Zugang zu der Elektrode an dieser bzw. deren Haltevorrichtungen befestigt.

[0014] Dabei wird der Kühlkreislauf aufrechterhalten indem beispielsweise der Kühlwasserzulauf und der Kühlwasserablauf über flexible Leitungen erfolgen. Diese sind so ausgelegt, dass sie den Verschwenkvorgang nicht behindern oder einschränken.

[0015] Die aufgezeigten Verbesserungen reduzieren die Ofenstillstandszeiten, da die Wartungszeiten verkürzt werden.

[0016] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von sehr schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

in räumlicher Darstellung eine Kühlvorrichtung, bestehend aus Einzelsegmente und

Fig. 2

in Draufsicht eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung

[0017] In Figur 1 ist eine Kühlvorrichtung 1, bestehend aus mehreren Einzelsegmente 2, 3, 4, 5, dargestellt. Die Einzelsegmente 2, 3, 4, 5 sind beispielsweise einzeln an einem Hängerahmen 6 durch mindestens ein Scharnier 7 befestigt. Je nach Größe und Gewicht der Einzelsegmente 2, 3, 4, 5 können auch weitere Scharniere 7 berücksichtigt werden. Wie zu sehen ist, werden die Einzelsegmente 2, 3 durch die Scharniere 7 von der Elektrode (nicht dargestellt) weggeschwenkt.

[0018] Dabei kann jedes Einzelsegment 2, 3, 4, 5 alleine durch ein Scharnier verschwenkt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, zwei benachbarte Einzelsegmente 4, 5 durch ein oder mehrere Scharniere 8 gelenkig zu verbinden, wobei das Einzelsegment 5 durch ein Scharnier 7 mit dem Hängerahmen 6 verbunden ist. Alternativ kann das Einzelsegment 5 mittels Scharniere 8 mit einem weiteren Einzelsegment verbunden werden.

[0019] In Figur 2 ist in Draufsicht eine Kühlvorrichtung 1 dargestellt, bei der alle Einzelsegmente 2, 3, 4, 5 einzeln durch ein Scharnier 7 mit dem Hängerahmen 6 verbunden sind. Die Einzelsegmente 2, 3, 4, 5 sind dazu mit einem Drehgelenk 9 ausgebildet, an die das Scharnier 7 befestigt ist.

[0020] Jedes Einzelsegment 2, 3, 4, 5 verfügt über mindestens einen Kühlwasserzulauf 10 und mindestens einen Kühlwasserablauf 11. Diese sind über flexible Leitungen (nicht dargestellt) mit einem Kühlkreislauf verbunden. Alternativ können auch zwei benachbarte Einzelsegmente 2, 3, 4, 5 einen gemeinsamen Kühlkreislauf aufweisen.

[0021] Sollen die Einzelsegmente 2, 3, 4, 5 in einem größeren Abstand zur Elektrode verschwenkt werden, so kann mindestens ein Scharniersteg 12 teleskopartig ausgebildet sein.

Bezugszeichenliste

[0022] 

1.

Kühlvorrichtung

2.

Einzelsegment

3.

Einzelsegment

4.

Einzelsegment

5.

Einzelsegment

6.

Hängerahmen

7.

Scharnier

8.

Scharnier

9.

Drehgelenk

10.

Kühlwasserzulauf

11.

Kühlwasserablauf

12.

Scharniersteg

Ansprüche

1. Kühlvorrichtung (1) für Elektroden eines metallurgischen Ofens, wie Reduktionsofen, Lichtbogenofen, Induktionsofen usw., die die Elektrode umschließt und aus Einzelsegmenten (2, 3, 4, 5) besteht
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Einzelsegment (2, 3, 4, 5) mit mindestens einem Scharnier (7, 8) ausgebildet ist.

2. Kühlvorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Scharnier (7) an einem Hängerahmen (6) befestigt ist.

3. Kühlvorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Scharnier (8) an einem benachbarten Einzelsegment (2, 3, 4, 5) befestigt ist.

4. Kühlvorrichtung (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Scharnier (7, 8) als Doppelgelenkscharnier ausgebildet sind

5. Kühlvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Scharnier (7, 8) mit einem teleskopierbaren Scharniersteg (12) ausgebildet ist.

6. Kühlvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Scharnier (7, 8) aus einem hochhitzebeständigen Werkstoff ausgebildet ist.

7. Verfahren zum Entfernen von Einzelsegmenten (2, 3, 4, 5) einer Kühlvorrichtung (1) für Elektroden eines metallurgischen Ofens, wie Reduktionsofen, Lichtbogenofen, Induktionsofen usw., die die Elektrode umschließen, insbesondere einer Kühlvorrichtung (1) nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Einzelsegment (2, 3, 4, 5) durch mindestens ein Scharnier (7, 8) von der Elektrode weggeschwenkt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Einzelsegment (2, 3, 4, 5) parallel und / oder unter einem Winkel weggeschwenkt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Einzelsegment (2, 3, 4, 5) durch mindestens ein Scharnier (7) mit einem Hängerahmen (6) verbunden wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Einzelsegment (2, 3, 4, 5) durch mindestens ein Scharnier (8) mit einem benachbarten Einzelsegment (2, 3, 4, 5) verbunden wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei benachbarte, verbundene Einzelsegmente (2, 3, 4, 5) gleichzeitig verschwenkt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das innere Einzelsegment (5) durch mindestens ein Scharnier (7) mit einem Hängerahmen (6) oder einem benachbarten Einzelsegment (4) verbunden wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einzelsegmente (2, 3, 4, 5) durch flexible Leitungen mit einem Kühlkreislauf verbunden werden:

Claims

1. A cooling device (1) for the electrodes of a metallurgical furnace such as a reduction furnace, arc furnace, induction furnace etc. which encloses the electrodes and consists of individual segments (2, 3, 4, 5),
characterised in
that at least one individual segment (2, 3, 4, 5) is configured with at least one hinge (7, 8).

2. The cooling device (1) according to claim 1,
characterised in
that the hinge (7) is fastened to a suspension frame (6).

3. The cooling device (1) according to claim 1,
characterised in
that the hinge (8) is fastened to an adjacent individual segment (2, 3, 4, 5).

4. The cooling device (1) according to claim 1, 2 or 3,
characterised in
that the hinge (7, 8) is configured as a bi-articulated hinge.

5. The cooling device (1) according to one of claims 1 to 4,
characterised in
that the hinge (7, 8) is configured with a telescopic hinge web (12).

6. The cooling device (1) according to one of claims 1 to 5,
characterised in
that the hinge (7, 8) is formed of a highly heat-resistant material.

7. A method for removing individual segments (2, 3, 4, 5) of a cooling device (1) for electrodes of a metallurgical furnace such as a reduction furnace, arc furnace, induction furnace etc. which encloses the electrodes, in particular a cooling device (1) according to claims 1 to 6,
characterised in
that at least one individual segment (2, 3, 4, 5) is swivelled away from the electrode by at least one hinge (7, 8).

8. The method according to claim 7,
characterised in
that the individual segment (2, 3, 4, 5) is swivelled away parallel and/or at an angle.

9. The method according to claim 7 or 8,
characterised in
that the individual segment (2, 3, 4, 5) is connected to a suspension frame (6) by at least one hinge (7).

10. The method according to claim 7 or 8,
characterised in
that the individual segment (2, 3, 4, 5) is connected to an adjacent individual segment (2, 3, 4, 5) by at least one hinge (7).

11. The method according to one of claims 7 to 9,
characterised in
that two adjacent, connected individual segments (2, 3, 4, 5) are swivelled simultaneously.

12. The method according to claim 10,
characterised in
that the inner individual segment (5) is connected to a suspension frame (6) or an adjacent individual segment (4) by at least one hinge (7).

13. The method according to one of claims 7 to 12,
characterised in
that the individual segments (2, 3, 4, 5) are connected by flexible lines to a cooling circuit.

Revendications

1. Dispositif de refroidissement (1) pour des électrodes d'un four métallurgique, comme un four de réduction, un four à arc électrique, un four à induction, etc., qui enveloppe les électrodes et qui est constitué de segments individuels (2, 3, 4, 5),
caractérisé en ce qu'au moins un segment individuel (2, 3, 4, 5) est réalisé avec au moins une charnière (7, 8).

2. Dispositif de refroidissement (1) selon la revendication 1,
caractérisé en ce que la charnière (7) est fixée à un cadre de suspension (6).

3. Dispositif de refroidissement (1) selon la revendication 1,
caractérisé en ce que la charnière (8) est fixée à un segment individuel voisin (2, 3, 4, 5).

4. Dispositif de refroidissement (1) selon la revendication 1, 2 ou 3,
caractérisé en ce que la charnière (7, 8) est réalisée sous forme de charnière à double articulation.

5. Dispositif de refroidissement (1) selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que la charnière (7, 8) est réalisée avec une barrette de charnière télescopique (12).

6. Dispositif de refroidissement (1) selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que la charnière (7, 8) est réalisée en un matériau hautement réfractaire.

7. Procédé pour l'enlèvement de segments individuels (2, 3, 4, 5) d'un dispositif de refroidissement (1) pour des électrodes d'un four métallurgique, comme un four de réduction, un four à arc électrique, un four d'induction, etc., qui entoure les électrodes, en particulier d'un dispositif de refroidissement (1) selon les revendications 1 à 6,
caractérisé en ce qu'au moins un segment individuel (2, 3, 4, 5) est pivoté en éloignement de l'électrode par au moins une charnière (7, 8).

8. Procédé selon la revendication 7,
caractérisé en ce que le segment individuel (2, 3, 4, 5) est pivoté en éloignement de façon parallèle et/ou sous un angle.

9. Procédé selon la revendication 7 ou 8,
caractérisé en ce qu'un segment individuel (2, 3, 4, 5) est relié à un cadre de suspension (6) par au moins une charnière (7).

10. Procédé selon la revendication 7 ou 8,
caractérisé en ce qu'un segment individuel (2, 3, 4, 5) est relié à un segment individuel voisin (2, 3, 4, 5) par au moins une charnière (8).

11. Procédé selon l'une des revendications 7 à 9,
caractérisé en ce que deux segments individuels voisins reliés (2, 3, 4, 5) sont pivotés simultanément.

12. Procédé selon la revendication 10,
caractérisé en ce que le segment individuel intérieur (5) est relié à un cadre de suspension (6) ou à un segment individuel voisin (4) par au moins une charnière (7).

13. Procédé selon l'une des revendications 7 à 12,
caractérisé en ce que les segments individuels (2, 3, 4, 5) sont reliés à un circuit de refroidissement par des conduites flexibles.

Zeichnung