DE1127546B - Elektrodenhalter fuer eine Elektrode zur Lichtbogenbeheizung von Brammen, Bloecken od. dgl. - Google Patents

Description

• Elektrodenhalter für eine Elektrode zur Lichtbogenbeheizung von Brammen, Blöcken od. dgl.
• Zusatz zur Patentanmeldung K 37215 VI a / 31 c (Auslegeschrift 1120 077) Die vorliegende, Erfindung bezieht sich auf Elektrodenhalter für eine Elektrode zur Lichtbogenbeheizung von Brammen, Blöcken od. dgl.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt eine weitere Ausgestaltung des Gegenstandes der Hauptpatentanmeldung K37215V1/31c. Gemäß der Hauptpatentannieldung ist der Elektrodenhalter dadurch gekennzeichnet, daß er nur aus einem zugleich das Kühlmittel und den elektrischen Strom zuführenden Hohlrohr besteht, welches um seine - vorzügsweise horizontale - Längsachse drehbar in einem Muffensystein gelagert ist, wobei die Muffen mit Teilen in Verbindung stehen, die ein Einsetzen der Elektrode in komplementäre Teile in der Gießbühne, gestatten.
• Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Hauptpatentanmeldung ist derElektrodenhalterinvertikaler Richtung höhenverstellbar angeordnet, wobei der Elektrodenhalter seine im wesentlichen waagerechte Stellung beibehält.
• Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der in vertikaler Richtung unter Beibehaltung seiner waagerechten Stellung verstellbare Elektrodenhalter so weit in seiner Längsrichtung in einer Halteinuffe zurückschiebbar ist, daß er in die in der Bühne befindliche öffnung versenkt werden kann.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Haltemuffe für den Elektrodenhalter T-förmig ausgebildet und fest mit einem Rohr verbunden, welches in vertikaler Richtung verschlebbar in der Hohlsäule gelagert ist. Zur Inbetriebnahme der Blockkopfbehei-' zung ist es lediglich erforderlich, die Abdeckung über dem Elektrodenaggregat zu entfernen und die Elektrode zusammen mit den anderen Vorrichtungsteilen in vertikaler Richtung unter Beibehaltung ihrer horizontalen Lage aus der Bühne herauszuheben.
• Die Führung des Rohres in der Hohlsäule erfolgt vorzugsweise durch ein Rollenlager, weil eine teleskopförmige Reibungsführung infolge der Temperaturverhältnisse mit gewissen Schwierigkeiten behaftet ist und besondere materialmäßige und konstruktive Maßnahmen sowie, eine dauernde Wartung erfordern würde. Die Ausführung der Rolleilführung kann so erfolgen, daß die Rollen im Mantel der Hohlsäule drehbar gelagert sind, wobei die Achsrichtung der Rollen senkrecht zur Achsrichtung der Hohlsäule steht. Die Achsstummel der Rollen können hierbei in Schellen befestigt werden, die iin Innern der äußeren Hohlsäule angeordnet sind. Das innen in der Hohlsäule verschiebbare Rohr liegt somit gegen die Umfangsfläche der Rollen an und ist vorzugsweise mittels eines über Umlenkrollen geführten Seilzuges mit einem Motor verbunden, der von der Differenz zweier Spannungen gesteuert wird, von denen die eine eine feste Sollspannung und die andere die Lichtbogenspannung ist. Sinkt beispielsweise die Lichtbogenspannung dadurch, daß der Abstand des Bogensatzes an der Elektrode relativ zur Oberfläche des Stahlbades sich verkleinert, so wird die Spannungsdifferenz erhöht und die Elektrode, welche fest mit dem verschiebbaren Innenrohr verbunden ist, nach oben bewegt. lEerdurch wird zwangläufig die Bogenspannung wieder erhöht, so daß ein Punkt kommt, an dem der Motor kein Drehmoment mehr auf die Rutschkupplung ausübt und sich die Elektrode infolge der Schwerkraft wieder absenkt. Dieses Spiel wiederholt sich mit einem gewissen Regelhub, der sicherstellt, daß die Elektrode immer den gewünschten Abstand zum Stahlbad hat. Es erübrigt sich jede bei den be- kannten Vorrichtungen notwendige Einstellung je nach dem Erstarrungszustand des Blockes.
• Um eine einwandfreie Isolation zwischen der als Elektrodenhalterung dienenden T-Muffe und dem durch dieselbe durchgeführten Elektrodenrohr zu gewahrleisten, -wird erfadungsgemaß auf einer um das Elektrodenrohr vorgesehenen Isolierung ein zusätzliches Metallrohr aufgeschoben, dessen Länge so bemessen ist, daß es den gesamten horizontalen Verstellhub der Elektrode zu überstreichen gestattet. Die erfindungsgemäße Ausführung macht es erforderheh, daß die Stromzuführung und die Kühlwasserzuführung durch dieselben Bauteile hindurchgeführt werden müssen. Zu diesem Zweck besteht das Elektrodenrohr aus einem Außenrahr und einem konzentrisch zu demselben verlaufenden Innenrohr, welches mit Abstandsstücken im äußeren Rohr gelagert ist. Die Kühlflüssigkeit wird durch das innere Rohr 7ugeführt-und strömt konzentrisch durch das äußere Rohr ab. Um das Abströmen. der Flüssigkeit in dem --angförmigen Zwischenraum zwischen Außenrohr und Innenrohr zu ermöglichen, sind die Abstandsscheiben mit Bohrungen, Schlitzen od. dgl. versehen. An dem der Elektrode abgewandten Ende des. Elektrodenrohres werden die Zuleitung und die Ableitung der Kühlflüssigkeit voneinander getrennt, was durch senkrecht zu dem Doppelelektrodenrohr verlaufende Stützen geschieht, die untereinander eine Winkelverdrehung aufweisen, um den von den Rohrleitungen eingenommenen Raum möglichst klein zu halten.
• An jede der Zuführungsleitungen ist ein Stromkabel angekoppelt. Die Ankopplung kann mittels einer überwurfmutter mit Innengewinde erfolgen, welche, über das mit einem Außengewinde versehene Stromkabel aufgeschoben werden kann. Von der Kopplungsstelle aus fließt der Strom somit durch das Innen- und Außenrohr des Elektrodenrohres zur Elektrode. Die Kühlmittelzuführung für das Elektrodenrohr kann hierbei aus einem flexiblen, auf einer Trommel aufrollbaren oder in Schlaufen zusammenlegbaren Schlauch bestehen, der beim Verschieben des Elektrödenrohres in die Betriebsstellung einer solchen Bewegung ohne weiteres folgen kann.
• In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
• Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Gießbühne mit dem erfindungsgemäß angeordnetenElektrodenaggregat; Fig. 2 veranschaulicht die Führung des Elektrodensystems in einer vertikalen Hohlsäule; Fig. 3 a veranschaulicht die Kopplung der Stromzuführung mit der Wasserzuführung; Fig- 3b zeigt das Einmünden der beiden Kühlwasserleitungen (Abfluß und Zufluß) in das Elektrodenrohr -und dessen weiteren Verlauf bis zur Kohleelektrode; Fi,o". 4 ist ein Schnitt durch die T-förnüge Gleitmuffe. In der Gießbühne 1 ist die Öffnung 2 vorgesehen, in welche die Elektrode 3 mit dem L-förmigen Elektrodenhalter 4 verschiebbar in der T-förmigen Gleitmuffe 5 in versenktem Zustand gelagert ist. Die Gleitmuffe 5 ist mit einem rohrförmigen Ansatzstück 6 in dem Innenrohr 7 gelagert, welches seinerseits in der Hohlsäule 8 über Rollenlager verschiebbar angeordnet ist. Um die Blockkopfbeheizung durchzuführen, ist es lediglich erforderlich, die Abdeckung 9 zu entfernen und das Innenrohr nach Art eines Teleskops in der Hohlsäule hochzuziehen, bis es in die gestrichelt angedeutete Höhenstellung gelangt, in der lediglich noch eine horizontale Verschiebung des Elektrodenhalters in der Gleitmuffe in Richtung auf die Kokille erfolgen muß. Die gesamte Anordnung kann in der gestrichelten Stellung arretiert werden oder in der gemäß Fig. 2 veranschaulichten Weise eine dauernde Regelbewegung in dieser Stellung ausführen.
• Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist das, In nenrohr 7 Aitbar über Rollenlager 10 in der Hohlsäule 8 gelagert. Die bei Inbetriebnahme erfolgende vertikale Hubbewegung des Innenrohres wird mittels eines Seilzuges 11 und der Unalenkrollen 12 durchgeführt. Zu Beginn der Inbetriebnahme wird mittels des Motors 13 das innere Rohr hochgefahren, bis die EndsteRung erreicht ist. Von der Endstellung ausgehend, wird die Differenz zwischen einer festen vorgegebenen Spannung und der Betriebsspannung benutzt, um den Motor und damit die Brennelektrode abwärts auf das zu beheizende Werkstück zu senken. Nach Zünden des Lichtbogens wird die Differenz zwischen der Lichtbogenspannung und der festen vorgegebenen Spannung benutzt, um kleinere Schwankungen in dem Ab- stand zwischen Elektrode und dem flüssigen Stahlspiegel regeltechnisch auszugleichen, wie bereits oben beschrieben.
• Bei der erfindungsgemäßen Ausführung sind flexible Zuführungen erforderlich, um den vertikalen Hebe- und Senkbewegungen. der Elektrode folgen zu können. Der Anschluß der flexiblen Teile an die starre Elektrodenhalterung erfordert besondere Vorkehrungen, um einen optimalen und widerstandsfreien Stromübergang zu erzielen. Zu diesem Zweck wird, ,wie, aus -der Fig. 3 a ersichtlich, das flexible Innenkabel 14 in einem ebenfalls flexiblen Außenkabel 15 von größerem Durchmesser gelagert, so daß sich ein ringförmiger Zwischenraum ergibt, in dem die durch Pfeile angedeutete Kühlflässigkeit hindurchströmen kann. Die Ankopplung der flexiblen Leitung erfolgt mittels eines starren bolzenförmigen Ansatzes 16, der mit einer Vielzahl von Bohrungen 17 versehen ist, durch welche die Aüssigkeit in das starre Rohrteil 18 pintritt, welches seinerseits starr mit dem Elektrodenhalter 4 verbunden ist. Zur Verbindung der Teile 16 und 18 ist eine Schraubrauffe 19 vorgesehen, welche mit dem Vorsprung 20 die Verdickung 21 des starren Rohrstückes 16 umfaßt. Das Innengewinde 22 der Schraubrauffe 19 greift in das Außengewinde 23 des Teiles 18 ein und verbindet hierdurch die flexiblen Zuführungen mit den starren Teilen des Systems.
• Der Strom wird über die Ankopplungsstelle des Kabels 14 mit dem Teil 16 über die Muffe 19 in das Rohr 18 eingeleitet. - Die in der Fig. 3 a veranschaulichte Erfindung ist für das zugeführte Kühlwasser gedacht. Eine gleiche Verbindung kann auch für das abgeführte Wasser vorgesehen werden. Eine besonders - gute Kopplung der Zuführungen erhält man bei der Anordnung gemäß Fig. 3b. Hierbei werden an den Stellen 24 und 25 die in Fig. 3 a veranschaulichten Anschlüsse vorgesehen, so daß der elektrische Strom sowohl durch das Innenrohr 26 als auch durch das Außenrohr 27 des Elektrodenhalters der Elektrode zugeführt wird. lEerdurch wird erreicht, daß nur eine geringe Spannung an dem gesamten Elektrodensystem abfallen kann. Wie, aus Fig. 3b ersichtlich ist, findet durch die Ansatzstücke 24 und 25 eine getrennte Zuführung bzw. Abführung des Küblmediums statt. Die konzentrische Zuführung des Kühlmediums durch das Innenrohr 26 und die Rückführung desselben durch das Außenrohr 27 vermeiden die Trennung von KÜhlmittelzufuhr und Kühlmittelabfuhr sowie eine Trennung der Stromzuführung von der Kühlmittel::versorl'Ung. ly Um eine einwandfreie Isolierung des Uförmigen stromführenden Elektrodenhalters 4 in der Gleitmuffe 5 zu erreichen, wird der Elektrodenhalter mit einer Isolierkordel 28 umwicke14 auf welche das metallische Rohrstück 29 aufgezogen wird. Der Elektrodenhalter 4 kann in der Gleitrauffe 5 somit ohne Beschädigung der Isolation hin- und zurückbewegt werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrodenhalter für eine Elektrode zur Lichtbogen-Blockkopfbeiheizung von Brammen, Blöcken od. dgl., der aus einem zugleich das Kühlmittel und den elektrischen Strom zuführenden Hohlrohr besteht, welches um seine vorzugsweise horizontale Längsachse drehbar in einem Muffensystem gelagert ist, wobei die Muffen mit Teilen in Verbindung stehen, die ein Einsetzen der Elektrode in komplementäre Teile in der Bühne gestatten und wobei der Elektrodenhalter höhenverstellbar angeordnet ist, nach der HauptpatentaruneldungK37215VI/31c, dadurch gekennzeichnet, daß der in vertikaler Richtung unter Beibehaltung seiner waagerechten Stellung verstellbare Elektrodenhalter so weit in seiner Längsrichtung in einer Halternuffe zurückschiebbar ist, daß er in dieser Lage in die in der Bühne befindliehe öffnung versenkt werden kann.
2. 2. Elektrodenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dasHohlrohr desElektrodenhalters durch eine T-förmige Muffe hindurchgeführt ist, welche fest mit einem Rohr -verbunden ist, das in vertikaler Richtung verschiebbar in einer Hohlsäule vorgesehen ist. 3. Elektrodenhalter nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung des Rohres in der Hohlsäule, mittels eines Rollenlagers erfolgt, dessen Rollen im Mantel der Hohlsäule drehbar gelagert sind, wobei die Achsrichtung der Rollen senkrecht zur Achsrichtung der Hohlsäule steht. 4. Elektrodenhalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsstununel der Rollen in Schellen befestigt sind, die im Innern der äußeren Hohlsäule angeordnet sind. 5. Elektrodenhalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Hohlsäule verschiebbar gelagerte Rohr der T-förmigen Muffe mittels eines über Umlenkrollen geführten Seilzuges mit einem Motor in Verbindung steht, der von der Differenz zweier. Spannungen gesteuert wird, von denen die eine eine feste Sollspannung und die andere die Lichtbogenspannung ist. 6. Elektrodenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur einwandfreien Isolation zwischen dem Hohlrohr des Elektrodenhalters und der T-Muffe auf einer um das Hohlrohr vorgesehenen Isoherung ein zusätzliches Metallrohr aufgeschoben ist, dessen Länge so bemessen ist, daß es den gesamten horizontalenVerstellweg der Elektrode zu überstreichen gestattet. 7. Elektrodenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelzuführung für das Elektrodenhohlrohr aus einem flexiblen, auf einer Trommel aufrollbaren oder inSchlaufen zusammenlegbaren Schlauch besteht, der behnVerschieben desHohlrohres desElektrodenhalters in dieArbeitsstellung einer solchen Bewegung ohne weiteres folgen kann. 8. Elektrodenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrohr aus einem Außenrohr und einem konzentrisch zu demselben verlaufenden Innenrohr zusammengesetzt ist, welches mit Ab- standsstücken im äußeren Rohr gelagert ist, wobei die KühMüssigkeit durch das innere Rohr 7ugefährt und konzentrisch zwischen äußerem und innerem Rohr abströmen kann. 9. Elektrodenhalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsscheiben zwischen Außenrohr und Innenrohr mit Bohrungen, Schlitzen od. dgl. versehen sind, um das Ab- strömen der Flüssigkeit zum ringförmigen Zwischenraum zwischen Außenrohr und Innenrohr zu ermöglichen. in Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 571778; »The Iron Age« vom 14. 2. 1952, S. 126 bis 128; »Proceedings of electric furnace steel conference«, 1948, S. 106 bis 121.