DE2651544C2

DE2651544C2 - Einrichtung zum kontinuierlichen Nachstellen der Elektrode in Elektroöfen

Info

Publication number: DE2651544C2
Application number: DE2651544A
Authority: DE
Inventors: Ananij Maksimovi&ccaron; Novosibirsk Basalaev; Jurij Fjodorovi&ccaron; Moskva Frolov; Ivan Tichonovi&ccaron; Pro&scaron;kin; Nariman Aleksandrovi&ccaron; Sukojan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-11
Filing date: 1976-11-11
Publication date: 1981-10-01
Also published as: FR2371849B1; DE2651544A1; US4292460A; FR2371849A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Elektroöfen, und zwar auf Einrichtungen zum kontinuierlichen Nachstellen der Elektrode in Elektroöfen und wird in der Eisen- und Nichteisen'ElektrOmeiallurgie, sowie in der chemischen Industrie Verwendet, wo die mit selbstsinternden bzw. Stampfelektroden ausgerüsteten Elektroöfen betrieben Werden.

Die elektrischen Erzreduktionsöfen werden mit Stampfelektroden (Kohleelektroden, Graphitelektroden) bzw. mit selbstsinternden Söderbergelektroden ausgerüstet Die beiden Elektrodenarten dienen als Stromleiter, während das Kohlenstoffmaterial der Elektroden an den im Herd des Elektroofens verlaufenden chemischen Reaktionen zugleich als Reduktionsmittel teilnimmt.
Zur Kompensation des Elektrodenabbraides im

ίο Herd des Elektroofens werden die Elektroöfen mit Einrichtungen zum Nachstellen der Elektroden ausgerüstet

Als Regel wird durch diese Einrichtungen das einmalige Nachstellen eier Elektrode auf 80 bis 100 mm ermöglicht, wobei das Nachstellen drei- bis viermal in 24 Stunden erfolgt

Die vieljährigen Erfahrungen und angestellten Versuche haben ergeben, daß durch das oben beschriebene Nachstellen der Elektrode der elektrische Kontakt zwischen Elektrode und Elektrodenbacken gestört wird, was zur plötzlichen Entwicklung einer großen Wärmemenge und Elektroenergieverlusten führt, und durch die schnelle Elektrodenendeverstellung die Stabilität des elektrischen Betriebszustandes im Herd sowie der normale Ablauf des technologischen Vorganges beeinträchtigt wird.

Die Wiederherstellung des normalen elektrischen Kontaktes, sowie des fortlaufenden Betriebes erfordert eine relativ lange Zeitdauer (eine Stunde und mehr in Abhängigkeit von der Nachstellgröße und Nachstellhäufigkeit).

Bei der Verwendung von selbstsinternden Söderbergelektroden hat solch ein Nachstellverfahren eine kurzzeitige Temperaturänderung innerhalb der Elektode zur Folge, wodurch die Lage der Verkokungszone und die Versinterungsgüte der Elektrodenmasse beeinflußt werden. Es kommen in der Praxis Fälle vor, wo eine nicht genügend versinterte Elektrode beim Nachstellen hinter die Unterkante der Elektrodenbakken gerät, wodurch die Elektrode bricht. Das führt zum Stillsetzen des Ofens auf geraume Zeit und zu Produktionsausfällen. Auf Grund der beträchtlichen Erhöhung der Einheitsleistungen sowie Leistungsfähigkeit von Elektroöfen muß die erwähnte Tatsache vermieden werden

Das beste'Verfahren zur Kompensation des Elektrodenabbrandes ist das Verfahren, bei dem die Elektrode mit einer Geschwindigkeit kontinuierlich nachgestellt wird, die der Geschwindigkeit des Elektrodenabbrandes gleich ist.

Es ist eine Einrichtung zum kontinuierlichen Eiektrodennachstellen im Elektroofen mit dem Wisdom-Sybiem (s. den UdSSR Urheberschein Nr. 182 749) bekannt. Diese Einrichtung besitzt an den Metallmantel der selbstsinternden Elektrode angeschweißte Stahlbänder und Bremsen.

Die Erfahrungen haben gezeigt, daß die Anwendung dieser Einrichtung in Elektroöfen mit einer Leistung von 6.5 oder 7,5 bis 12,5 MVA möglich ist. In einigen Fällen wird dabei die Elektrode impulsweise alle 30 Minuten .auf 12 mm und in anderen Fällen alle 45 Minuten auf 16 mm nachgestellt. Dieses Verfahren wurde wegen der Veralteten Konstruktion der erforderlichen Vorrichtungen und der Unmöglichkeit, es für die Öfen höherer Leistung zu verwenden, nicht weiterentwickelt.

Es ist eine Einrichtung zum Nachstellen der Elektroden im Elektroofen (s. Katalog »ING Leone Tagliaferri«, Italien) bekannt, die über einen Schieber,

angeordnet an Druck- und Ablaßleitungen der Betriebsflüssigkeit von hydraulischen Vorrichtungen für das Nachstellen der Elektroden, einen Schieber und Reduzierventile, angeordnet an den Druck- und Ablaßleitungen der Betriebsflüssigkeit von hydraulischen Vorrichtungen für das Andrücken der Elektrodenbackenanschlußstücke, sowie eine Programmvorrichtung verfügt.

Diese Einrichtung ermöglicht es, die Elektrode unstetig auf 3D bis 40 mm pro Stunde in Karbidelektroöfen mit ruhigem technologischem Betrieb bei Abschaltung des automatischen Ofenleistungsreglers nachzustellen, mittels derselben hydraulischen Zylinder, die zur automatischen Regelung der Elektrodenverstellung eingesetzt werden, wobei die Elektrode im Zeitpunkt des Nachstellen in ihrer Stellung bleibt, die Elektrodenbacken aber gleitend an der Elektrode nach oben gehoben werden.

Durch die erwähnte Einrichtung wird die Automatisierung des Ablaufs des Nachstellvorganges unter Spannung nicht ermöglicht, sowie der stetige Betrieb des Elektroofens und die Stetigkeit des technologischen Ablaufs nicht sichergestellt

Außerdem können hochwertige Elektroden mittels erwähnter Einrichtungen nicht eingesetzt werden.

Der Einsatz von Einrichtungen mit Stahlbändern ist nicht wirtschaftlich, weil dafür höhere Werkhallen erforderlich sind, um die Elektrohubwinden auf einer speziellen Decke oberhalb der eigentlichen Nachstellvorrichtung aufhängen zu können. Die größere Höhe der Werkhalle von 4 bis 6 m ist ökonomisch ungünstig.

Die Einrichtung mit den Bändern nach dem Wisdom-System funktioniert nur unter Wirkung des Eigengewichts der Elektrode. Die die Elektrode haltenden Bänder, sich beim Einschalten des Antriebs von einer Trommel abwickeln, werden wegen des Bremsbackensystems nur durch die Elektrode selbst gezogen. Wenn die Elektrode in ihren Kontakten hängenbleibt, was infolge des Federdruckes der Elektrokontaktbacken ziemlich oft vorkommt, kann die Elektrode nicht von selbst nachrutschen. Sie muß von oben her von einem Gewicht nachgedrückt bzw. es müssen die Federklemmen an den Kontakten von Hand gelöst werden, oder die Bänder lockern sich, wonach die Elektrode herunterfällt, was das Abreißen der Bänder nach sich ziehen kann. Das heißt, daß die Arbeit der gesamten Einrichtung ständig beobachtet werden und eine sichere Verriegelung zur Verfügung stehen muß. wodurch die gesamte Einrichtung und deren Betrieb noch komplizierter gemacht wird.

Zur Vermeidung der tlektrodenverklemmung wird in der Praxis eine Verminderung des Federdruckes bevorzugt, der die Kontaktbacken an die Elektrode andrückt. Es wird auf solche Weise fortlaufend gearbeitet.

Dabei wird aber der Kontakt zwischen Backen und Elektrode verschlechtert, die Stromverluste am Kontakt steigen an und die Standsicherheit der Backen nimmt merklich ab. In den Elektroöfen von 16,5MVA und höherer Leistung, wo die Stromstärke in der Elektrode 6Q 000 A und mehr erreichen kann, ist die Komaktver· »chlechterung zwischen Backen und Elektrode beim normalen Ofenbetrieb überhaupt unzulässig.

Die Einrichtung zum kontinuierlichen Nachstellen der Elektrode mittels Stahlbändern bedarf ständig eines lusätzlichen Aufwandes an Handarbeit und an Metall. Wenn auch alle Vorrichtungen einschließlich der Programmvorrichtung izörungsffei funktionieren, muß ihr Betrieb ständig beobachtet und müssen die zu verbrauchenden Stahlbänder periodisch mit der Elektrodenabcenkung an den Elektrodenmantel angeschweißt werden. Dabei wird mehr Werkstoff für die Bänder und Schweißelektroden verbraucht Es gibt technologische Vorgänge (z. B. Silikoaluminiumgewinnung), wo das Einbringen einer nur geringen Eisenüberschußmenge ins Ofenbad äußerst unerwünscht ist, weil dadurch das Endprodukt verdorben wird.

ίο Die unter die Elektrodenbacken geratenden durch unterbrochene Nähte an die Oberfläche des Elektrodenmantels angeschweißten Stahlbänder verschlechtern deren Kontakt mit der Elektrode und beschleunigen den Verschleiß der Backenkontaktfläche.

Die Einrichtung zum kontinuierlichen Nachstellen der Elektroden mittels Bändern stellt eine Einzellösung dar und ist nicht universell verwendbar. In Wirklichkeit ist die betreffende Einrichtung zum Nachstellen nur für selbstsinternde Elektroden mittels Stahlbändern nach dem Wisdom-System geeignet. Für eine Stampfelektrode ist es möglich, sie aufzuhängen -d mittels Bändern nachzustellen.

Die Einrichtung mit Bändern ermöglicht nur das geradlinige Nachstellen der Elektrode (nach unten), und notwendigenfalls, z. B. beim Abreißen, ist das umgekehrte Nachstellen der Elektrode (nach oben) nicht nnöglich. Bei dieser Einrichtung zum kontinuierlichen Nachstellen der Elektrode ist nichts vorgesehen worden, um die Abhängigkeit des Nachstellens von der Lage des Elektrodenendes je nach dem Elekr.odenabbr.and zu gewährleisten.

Der Erfindung ist die Aufgabe zugrundegelegt, ein automatisches, kontinuierliches Nachstellen deir Elektrode unter Spannung, durch Zuteilung von kleinen Mengen einer Betriebsflüssigkeit in Nachstellvorrichtungen die Stabilisierung des elektrischen Verfahrensablaufes und die. Sicherung der Stetigkeit des technologischen Prozesses, ein automatisches kontinuierliches Nachstellen Jer Elektrode für Elektroöfen, di; unter

•io beliebigen technologischen Verhältnissen einschließlich eines turbulent verlaufenden Betriebsvorganges arbeite, ι. die Verkokungsbedingungen der selbstsinternden Elektrode zu verbessern, deren Güte zu erhöhen und ein Abreißen der Elektrode durch die Stabilisierung der Temperatur in der Elektrode und der Lage der Verkokungszone zu verhindern, die Ofenleistung durch die ständige Kompensation des Elektrodenabbrandes und die konstante Lagehaltung des Elektrodenendes im Ofenherd zu erhöhen.

Das wird dadurch erreicht, daß in einer Einrichtung zum kontinuierlichen Nachstellen der Elektrode im Elektroofen, mit einer Elektrode, mit einer hydraulischen Hubvorrichtung mit darin angeordneten, mit einen Bremsring verbundenen hydraulischen Elektrodennachstellvorrichtungen. mit Kontaktbacken, die mit einem Elektroden '.ischlußstück verbunden s^;nd, das mit einem hydraulischen Andrückwerk versehen und mit der hydraulischen Hubvorrichtung starr verbunden ist, mit einem an der Bremsringspeiseleitung angebrachten

ω und mit dem B. emsring verbundenen Schieber zur Bremsringbetätigung, mit eine Schieber zur Betätigung der hydraulischen Elektrodennachstellvorrichtungen, angeordnet an der Druck* und Ablüßleitung der Betriebsflüssigkeit Von den hydraulischen ElektirodennachStellvorrichtungen und verbunden mit den letzten, mit einem Druckregelungssystem der Betriebsflüssigkeit, das Reduzierventile und Schieber besitzt und an der Druck- und Ablaßleitung der Betriebsflüssigkiiit von

den hydraulischen Andrückwerken für das Anschlußstück der Kontaktbacken angeordnet ist, sowie mit einer Programmvorrichtung, erfindungsgemäß an der Druck- und Ablaßleitung der Betriebsflüssigkeit zwischen den hydraulischen Elcktrodennachstellvorrichtungen und dem Schieber ein geeichter Drosselschieber zum ununterbrochenen Dosieren der aus den hydraulischen Elektrodennachstellvorrichtungen abfließenden Betriebsflüssigkeit angeordnet ist, der an die Programmvorrichtung angeschlossen ist.

Es ist zweckmäßig, daß an der Ablaßleitung der Betriebsflüssigkeit vom Schieber zur Steuerung der hydraulischen Elektrodennachstellvorrichtüngen ein Druckschieber angebracht ist, der den zur stetigen in

Arbeit der Einrichtung erforderlichen Druck der Betriebsflüssigkeit erzeugt.

Es ist auch sinnvoll, daß an der Ablaßleitung der Betriebsflüssigkeit von den hydraulischen Andrückwerken für das Anschlußstück der Kontaktbacken ein Ventil für den schnellen Ablaß der Betriebsflüssigkeit zum schnellen Druckabbau im Kontaktbackenanschlußstück angebracht wird, das an die Programmvorrichtung angeschlossen ist.

Zweckentsprechend muß auch das Anschlußstück der Kontaktbacken mit einem Stellungsgeber der Elektrode verbunden sein, angeschlossen an die Programmvör·* richtung zur Nachlaufregelung des Elektrodennachlasses und Berichtigung der nachlaßgröße.

Nachstehend werden Angaben verschiedener Einrichtungen zum Nachstellen der Elektrode gegenübergestellt

Lfd. Bezeichnung

Gemäß Erfindung Wisdom-System

Einrichtung der Firma »ING Leone Tagliaferri«

Elektrodenlyp

2. Antriebstyp der Nachstellvorrichtung

3. Nachstellen der Elektrode erfolgt

4. Höhe der Werkhalle und
deren Kosten

5. Kosten der Elektrokontaktbacken

6. Metallverbrauch:

- an Enden der selbstsinternden Elektrode

- für die Bänder

- ins Ofenbad eingetragen

7 Nachstellrichtune der Elektrode

8. Abhängigkeit des Nachstellens von der Lage des Elektrodenendes und dem Ablauf deren Abbrandes

9. Automatisierungsgrad des Elektrodennachstellvorganges

10. Einsatzmöglichkeit der Einrichtung zum automatischen kontinuierlichen Nachstellen und deren Einsatzbereiche in modernen Konstruktionen derartiger Einrichtungen verschiedener Firmen

11. Schrittweiser Nachstell Vorgang

12. Betriebssicherheit der Einrichtung zum kontinuierlichen Nachstellen

13. Abhängigkeit des automatischen Nachstellens von der automatischen Leistungsregelung Selbstsirtlcrnd,
Stampfclektrodc
(Kohle- bzw.
Graphitelektrode)

Elektrohydraulisch
Zwangsläufig

Um 3 bis 4 m
niedriger;
niedrigere Kosten

Gleichwertig
Gleichwertig

Kein Weniger (bzw.
gleichwertig)

Gerade und
umgekehrt

Direkte und

indirekte Abhängigkeit

Voll Gegeben (außer
Wisdomsvstem)

Gleichwertig
Hoch

Fehlt; das Abschalten des
autom. Leistungsreglers ist nicht
erforderlich

Selbstsinternd

Elektromechanisch

Unter Eigenlast
der Elektrode

Um 3 bis 4 m
höher

Niedriger

Gleich

Es ist vorhanden
Mehr

Gerade
Fehlt

Voll

Selbstsinternd,

Kohleelektrode,

Graphitelektrode

Elektrohydraulisch Zwangsläufig

Um 3 bis 4 m höher; höhere Kosten

Gleichwertig Gleichwertig

Kein

Weniger (bzw. gleichwertig)

Gerade und umgekehrt Indirekt

Teilweise

Nur Einrichtungen Nur in der Firmenmit Bremsen von einrichtung Wisdom

14. EimviiicuTig des Nachstei'vorganges Verbessert auf den Ablauf der automatischen Leistungsregelung

Gleichwertig
Gut

Fehlt; das Abschalten des
autom. Leistungsreglers ist nicht
erforderlich

Verbessert

Um eine Ordnungsgröße

schlechter

Niedrig

Das Abschalten des aulom. Leistungsreglers ist für die gesamte Zeitdauer des Nachstellvorganges erforderlich

Ausgeschlossen

Fortsetzung

Lfd. Ueücichnung

1 2

Gemäß Erfindung Wisdom-System Einrichtung der Firma

»ING Leone Tagliafefri«

4 S

15. MehrzwecfeänWendung der betref-Icndeti Einrichtung in Elektroöfen
mit verschiedenen Belriebszuständen

16. Verbesserung der Verkokungsbedingungen der selbstsinternden
Elektroden und Abnahme deren
Abreißens

Unbeschränkt Geeignet für beliebige Betriebszusiände
Im hohen Grade; das Abreißen ist ausgeschlossen Unbeschränkt
Geeignet für verschiedene Betriebs·¹
zustände

Gute Verkokungsbedingungen; das
Abreißen nimmt
ab

Beschränkt. Ist nur für
ruhige Betriebszustände
geeignet

Befriedigende Verkokungsbedingungen; das Abreißen
nimmt ab bzw. wird ausgeschlossen

Andere Anwendungszwecke und Vorteile der Erfindung werden weiter ausführlich beschrieben und anhand von den beigefügten Zeichnungen erläutert: es zeißt

F i g. 1 die Einrichtung zum kontinuierlichen Nachstellen der Elektrode in Elektroöfen,

Fig.2 die erfindungsgemäße Blockschaltung der Programmvorrichtung.

Die Einrichtung besitzt die Elektrode 1 (F i g. 1) sowie eine hydraulische Hubvorrichtung, die hydraulische Plunger 2 und eine sie verbindende Traverse 3 einschließt. Die Hydroplunger 2 sind auf einer Stütze 4 angeordnet, die die Werkhallendecke darstellt.

Auf der Traverse 3 der hydraulischen Hubvorrichtung sind hydraulische Nachstellvorrichtungen der Elektrode aufges'ellt, ausgeführt als hydraulische Zylinder 5. Die Hydrozylinder 5 sind mit einem Bremsring 6 verbunden. Die Kontaktbacken 7 sind mit einem Anschlußstück 8 mit hydraulischen Andrückwerken versehen. An die Traverse 3 der hydraulischen Hubvorrichtung ist ein J5 Traggehäuse 9 mit einer Traverse 10 befestigt. Mit der Traverse 10 ist das Anschlußstück 8 über Aufhängungen Il starr verbunden.

An der Speiseleitung des Bremsringes 6 ist ein mit dem Bremsring 6 verbundener Schieber 12 zur Betätigung des Bremsringes 6 angeordnet. An der Druck- und Ablaßleitung der Betriebsflüssigkeit von

a υ..j- ..i:„j„_„ c ;-4 „;- c„u;„u~_ ti ,.., d„i^i;„.,„„

die Traverse 10 durch eine nachgiebige Verbindung 24 mit einem Gleichlaufgeber 25 verbunden. Die Pro-Erammvorrichtung 26 ist mit einem Ausgang 27 an den Schieber 12, Ausgängen 28 und 29 an den Schieber 13, einem Ausgang 30 an den Drosselschieber 14, Ausgängen 31 und 32 an die Schieber 18 u. 19. einem Ausgang 33 an das Ventil 22 für den schnellen Ablaß der Betriebsflüssigkeit angeschlossen. An den Eingang 34 der Programmvorrichtung 26 ist der Elektrokontaktdruckmesser 23 angeschaltet. Die Eingänge 35 und 36 der Programmvorrichtung 26 sind entsprechend mit Endschaltern 37 und 38 zur Sicherung der oberen und Unteren Lagehaltung des Bremsringes 6 gekoppelt, die ihrerseits mit dem Hydroplunger 2 der hydraulischen Hubvorrichtung verbunden sind. Der Eingang 39 der Programmvorrichtung 26 ist an den Gleichlaufgeber 25 angeschlossen.

Die Programmvorrichtung 26 (Fig. 2) verfügt über eine Stromversorgungseinheit 40, angeschlossen an die Eingänge eines Zeitrelais 41, an die einer Steuereinheit 42 und einer Einheit 43 der abhängigen Korrektion. Ein Ausgang des Zeitrelais 41 ist an einen der Eingänge der Steuereinheit 42 angeschlossen, wobei der andere Ausgang des Zeitrelais als Ausgang 30 der Programmvorrichtung 26 funktioniert. Einer der Eingänge der Einheit 43 der abhängigen Korrektion dient als Eingang

on J η

■ ι . *

der hydraulischen Elektrodennachstellvorrichtungen angebracht.

Zwischen den Hydrozylindern 5 und dem Schieber 13 ist ein geeichter Drosselschieber 14 für das ununterbrochene Dosieren der Abflußmenge der Betriebsflüssigkeit von den Hydrozylindern 5 vorgesehen. Der Drosselschieber 14 steht mit den Hydrozylindern 5 und dem Schieber 13 in Verbindung. Der Schieber 13 hat auch eine Verbindung mit den Hydrozylindern 5. An der Ablaßleitung der Betriebsflüssigkeit vom Schieber 13 ist ein Druckschieber 15 zum Gewährleisten der Betriebssicherheit der Einrichtung angebracht Das Druckrege- 5ϊ kingssystem der Betriebsflüssigkeit ist zwischen der Druckleitung der Betriebsflüssigkeit und den Anschlußstücken 8 angeschaltet und weist zwei parallel verlaufende Stränge mit je einem Reduzierventil 16 bzw. 17. je einem Schieber 18 bzw. 19 und je einem Druckmesser 20 bzw. 21 auf.

In der Ablaßleitung der Betriebsflüssigkeit von hydraulischen Andrückwerken des Anschlußstückes 8 der Kontaktbacken 7 ist ein Ventil 22 für den schnellen Ablaß der Betriebsflüssigkeit zum schnellen Dnickabbau in den Anschlußstücken 8 angeschlossen.

Das Ventil 22 steht mit dem Elektrokontaktdruckmesser 23 in Verbindung. Das Anschlußstück 8 ist über die Einheit 43 der abhängigen Korrektion an einen der Eingänge der Steuereinheit 42 und mit dem anderen Ausgang an den anderen Eingang des Zeitrelais 41 angeschlossen. Überdies weist die Steuereinheit 42 Eingänge, die als Eingänge 34, 35 und 36 der Programmvorrichtung 26 funktionieren, sowie Ausgänge, die zugleich die Ausgänge 27, 28, 29, 31, 32 und 33 der Programmvorrichtung 26 darstellen, auf.

D>e Einrichtung arbeitet folgenderweise.

Die Elektrode 1, die vom Bremsring 6 gehalten wird, kann sich von der oberen Endstellung in die untere bewegen.

Die obere und die untere Endstellüng des Bremsringes 6 wird durch den Kolbenhub der Hydrozylinder 5 bestimmt und auch durch die Endschalter 27 und 28 begrenzt

Von den unteren Räumen der Hydrozylinder 5 wird die Betriebsflüssigkeit z. B. öl oder Wasser-ÖIgemisch, nicht durch den freien Ausfluß abgeführt, wie es beim Nachstellen der Elektrode auf 80 bis 100 mm und über diesen Werten üblich ist sondern durch den speziellen geeichten Drosselschieber 14 mit elektrischer Steuerung, angeregt durch den Befehl von der Programmvorrichtung 26.

Die Programmvorrichtung 26 wird in zwei Varianten

und zwar mit einem »unabhängigen« und »abhängigen« Programm ausgeführt.

Beim unabhängigen Programm wird vom Zeitrelais 41 das Signal für den Drosselschieber 14 und für die Steuereinheit 42 zugleich gegeben, die die Steuersignale für die Schieber 12, 13, 18, 19 und das Ventil 22 gibt Dabei werden die Signale der Befehlsausführung vom Elektrokontalc'druckmcsser 23 sowie den Endschaltern 37 und 38 zur Steuereinheit 42 auf den Rückkopplungswegen zugeführt.

Beim abhängigen Programm fließt das Signal vom Gleichlaufgeber 25 zur Einheit 43 der abhängigen Korrektion. Dabei wird von der Einheit 43 der abhängigen Korrektion das Signal erzeugt, das die Signalgebung von dem Zeitrelais 41 gegen den Drosselschieber 14 und die Steuereinheit 42 erlaubt bzw. verbietet

Vom Drosselschieber 14 fließt die Betriebsflüssigkeit durch den Schieber 13, der auch von der Programmvorrichtung 26 gesteuert wird sowie durch den Druckschieber 15, der durch eine Rohrleitung mit einem Abflußbehälter (in der Zeichnung nicht dargestellt) verbunden ist. Dabei verhindert der Schieber 15 den freien Ausfluß der Flüssigkeit vom Schieber 13. Der Druckschieber 15 ist auf einen bestimmten Druck eingestellt, der unter dem Abflußdruck der Betriebsflüssigkeit vom Drosselschieber 14 liegt Wenn der Abflußdruck den Sollwert übersteigt, wird der Druckschieber 15 betätigt und der Druck stabilisiert

Während die Betriebsflüssigkeit von den unteren Räumen der hydraulischen Zylinder 5 abgelassen wird, wird die Betriebsflüssigkeit in die oberen Räume der Hydrozylinder 5 durch den Schieber 13 zugeführt und ein bestimmter konstanter zusätzlicher Druck von einer Druckanlage (nicht eingezeichnet) erzeugt Dabei wird die Elektrode 1 nach unten abgesenkt und mit ihrem unteren Teil zwischen den Kontaktbacken 7 nicht nur unter deren Eigenlast, sondern auch zwangsläufig unter Einwirkung der Hydrozylinder 5 geführt

Nachdem der die Elektrode 1 tragende Bremsring 6 die untere Endstellung erreicht hat, wird der untere Endschalter 38 angesprochen. Weiter verläuft der

Vnrirano wip untpn hpc/sj/iphpn Mafli Hpm ζίσηηΐ vnm

unteren Endschalter 38 wird durch die Programmvorrichtung 26 der Schieber 19 betätigt und der Druck in den Anschlußstücken 8, gespeist mit Betriebsflüssigkeit durch den Schieber 18, erhöht sich so weit, daß die Elektrode 1 von den Kontaktbacken 7 völlig festgehalten werden kann. Bei normaler Arbeit wird der für einen guten elektrischen Kontakt zwischen Backe und Elektrode jeweilig erforderliche Druck in den Anschlußitücken 8 durch das nach dem Druckmesser 20 einmalig einzustellende Reduzierventil 16 erzeugt und beim Haltewechsel (wenn die Elektrode 1 von den Kontaktbacken 7 allein gehalten wird), wird der Druck durch die Förderung der Betriebsflüssigkeit durch das nach dem Druckmesser 21 auch einmalig einzustellende Reduzierventil 17 erhöht

Nach der Betätigung des Schiebers 19 wird von der Programmvorrichtung 26 der Schieber 12 betätigt und der Ring 6 wird durch die Betriebsflüssigkeit entspannt wobei die Elektrode losgelassen wird.

Danach schaltet die Frogrammvorrichtung 26 den Schieber 13 um und schaltet den Drosselschieber 14 für die Zeitdauer ein, die ausreichend ist für den Durchgang der Betriebsflüssigkeit durch diese Schieber, die den Hub des Bremsringes 6 in die obere Endstellung bis zum Zeitpunkt des Ansprechens des oberen Endschalters 37 gewährleistet.

Dabei wird CJs Betriebsflüssigkeit von den oberen Räumen der Hydrozylinder 5 durch den Schieber 13 abgeführt und abgelassen.

Nach dem Ansprechen des oberen Endschalters 37 gibt die Programmvorrichtung 26 Befehle zum nacheinanderfolgenden Betätigen der Schieber. Der Schieber 12 wird geschlossen, wobei die Überleitung der Betriebsflüssigkeit in den Abflußstrang ermöglicht wird, der Bremsring 6 spannt die Elektrode 1 ein und hält sie fest Danach wird der Schieber 19 geschlossen und der Überdruck im Anschlußslück 8 durch das spezielle Ventil 22 bis auf einen erforderlichen, am Signal des Elektrokontaktdruckmessers 23 kontrollierbaren Wert schnell abgebaut Das erfolgt gleichzeitig mit dem Öffnen des Schiebers 18, wodurch der konstante, für den normalen elektrischen Kontakt erforderliche Druck in hydraulischen Andrückwerken des Anschlußstückes 3 gewährleistet wird.

Weiter wird der Vorgang nut dem Nachstellen der Elektrode 1 wiederholt und nach dem der Programmvorrichtung 26 aufgegebenen Programm ausgeführt Dabei wird die Elektrode 1 nach dem Befehl der Programmvorrichtung 26 mittels des Drosselschiebers 14 mit erforderlicher Geschwindigkeit so langsam wie nötig, abgesenkt

Bei einer der Varianten wird die Elektrode 1 mit einer Geschwindigkeit von 15 mm/h gemäß dem Programm Und den Befehlen der Programmvorrichtung 26 für den Drosselschieber 14 nachgestellt Beim anderen Programm wird die Elektrode 1 mit einer Geschwindigkeit von 12 mm/h nachgestellt Die mittleren Geschwindigkeiten betragen bei diesen Varianten 0,25 mm/min und 0,2 mm/min. Dabei wird als Befehlsglied der Programmvorrichtung 26 das Zeitrelais 41 ausgenützt, das so eingestellt wird, daß es in einem Fall alle 5 Minuten angesprochen wird, indem es den Drosselschieber 14 und den Schieber 13 für eine Sekunde öffnet sowie die Überleitung der Betriebsflüssigkeit zum Ablassen aus den unteren Räumen der Hydrozylinder 5 und die Zuführung der Betriebsflüssigkeit in die oberen Räume der Hydrozylinder 5 gewährleistet. Im a, deren Fall u/prHpn Hip

ft Miniitpn für pinp

geöffnet

Praktisch kann man das Zeitrelais 411 auf die Ausgabe eines jedenr beliebigen Befehls einstellen, der das Nachstellen der Elektrode 1 je nach dem Elektrodenabbrand auf 200-300-400 mm in 24 Stunden sowie eine x-beliebig größere Nachstellgröße in Abhängigkeit von den Forderungen des technologischen Prozesses in jedem beliebigen Elektroofen sicherstellt Es kann auch eine geringere Nachstellgröße der Elektrode in 24 Stunden gewährleistet werden.

Bei der zweiten Variante der Programmvorrichtung 26 wird das Nachstellen der Elektrode 1 in Abhängigkeit von der Lage des abbrennenden Elektrodenendes vorgesehen.

Dabei werden als Signalgeber bekannte Vorrichtungen eingesetzt, die auf der Basis der mechanischen Reduktionskopplung des Elektrogebers 25 (z. B. eines Gleichlaufmotors) mit dem Anschlußstück der Elektrokontaktbacken 7 funktionieren, was letzten Endes dessen Zusammenhang mit dem Ende der Elektrode 1 und dem Verbrauch des Elektrodenmaterials bedingt In dieser Vorrichtung wird der Gleichlaufgebsr 25 angewendet

Die Abweichung des Anschlußstückes 8 der Kontaktbacken 7 von der Normalstellung nach oben bzw. nach

Ii

unteii wird auf den Gleichlaufgeber 25 mechanisch mittels eines Seiles 24 mit Gewicht übertragen. Durch Drehung des Läufers (nicht eingezeichnet) des Gleichlaufgebers 25 werden die elektrischen Daten (im vorliegenden Fall Stromstärke im Stator) geändert und ϊ diese Änderungen als elektrische Signale fließen zur Programmvorrichtung 26.

Bei der zweiten Variante der Programmvorrichtung 26 wird während der Verzögerungszeit des das Programm bestimmenden Zeitrelais 41 (z. B. bei 5 min i<> Verzögerungszeit) das eventuell mögliche Ansprechen der Nachstellvorrichtung wegen zufälliger Abweichung des Anschlußstückes 8 der Kontaktbacken 7 von der als Bezugspunkt angenommenen Normalstellung ausgeschlossen, r·

Streng genommen wird die Elektrode je nach ihrem Abbrand nicht ununterbrochen nach unten verstellt, sondern schrittweise dem vorgegebenen Programm. Da aber deren NachstellgröDe bei der Einschaltung des Drosselschieber i4 und des Schiebers ii aiie 5 bzw. S ü· Minuten mit der I2maligen bzw. 7,5maligen Einschalthäufigkeit pro Stunde 1,25 mm bzw. 1,6 mm pro jede Einschaltung beträgt, kann man tatsächlich annehmen, daß das Nachstellen der Elektrode zeitlich ununterbrochen und von der Bedienung unabhängig ist. 2^r>

Bei der zweiten Variante der Programmeinrichtung 26 kommt die schrittweise Bewegung des Nachlaßvorganges etwas mehr im Vergleich zur ersten Variante zum Vorschein, aber mit Rücksicht auf die gesamte Nachslellgröße der Elektrode, die für den jeweiligen Jo Elektroofen und technologischen Prozeß im Laufe von 24 Stunden im Durchschnitt unveränderlich bleibt, ist es durchaus angebracht, den Nachstellvorgang der Elektrode als zeitlich ununterbrochen und von der Bedienung unabhängig zu betrachten.

Durch die betreffende Erfindung wird es ermöglicht, nicht nur das Arbeitsspiel der Nachstellvorrichtungen sondern auch den eigentlichen Nachstellvorgang völlig zu automatisieren.

Das kontinuierliche Nachstellen der Elektrode erfolgt unabhängig vom automatischen, die Elektrodenbewegung auslösenden Leistungsregler des Ofens, was zur vollständigeren Aii.<:niit7iincr Hpr MnoIir>hU<?itpn Hpr automatischen Regelung der Leistungszufuhr beiträgt sowie reelle Voraussetzungen für die umfassende automatische Regelung des Betriebes des Elektroofens schafft.

Gemäß der Erfindung kann das Nachstellen in fteidtn Richtungen erfolgen.

Gemäß der Erfindung kann das Nachstellen der Elektrode in Abhängigkeit von der Stellung des Elektrodenendes im Ofenherd bewerkstelligt werden.

Das Umrüsten der vorhandenen Öfen 2 Jm kontinuierlichen Nachstellen der Elektroden gemäß der Erfindung ist nicht mit zu großem Aufwand verbunden und ermöglicht es, einzelne Elemente vorhandener Konstruktionen auszunutzen.

Falls eine selbstsinternde Elektrode zur Anwendung kommen sollte, ist die Erfindung für die Verbesserung der Verkokungsbedingungen, Erhöhung der Elektrodengüte und Verminderung der Möglichkeit des Elektrodenabreißens durch die Stabilisierung der Temperatur in der Elektrode und der Lage der Verkokungszone sehr geeignet.

Durch die vorliegende Erfindung wird es ermöglicht, das Hängenbleiben der Elektrode in Kontaktbacken dank der zwangiäufigen Verschiebung der Elektrode während des Nachstellvorganges zu vermeiden.

Die Anwendung der Erfindung ermöglicht es, die Werkhallenhöhe um 3 bis 4 m durch eine kompaktere Ausführung der Nachstellvorrichtung herabzusetzen.

Die Erfindung ist für eine universelle Verwendung geeignet, da sie für die Ausrüstung von Einrichtungen mit hydraulischem Antrieb zum Nachstellen sowohl der selbstsinternden, als auch von Stampfelektroden sowie von Elektroden mit verschiedener Querschnit'tsform (rund, oval, rechtwinklig usw.) eingesetzt werden kann.

Der wirtschaftliche Nutzeffekt der erfindungsgemäßen Einrichtung zum kontinuierlichen Nachstellen der Elektroden zeichnet sich durch folgende vorteilhafte Faktoren aus. Einmal wird die Handarbeit beseitigt und der ganze Vorgang völlig automatisiert sowie es fällt der Zeitaufwand für die Bedienung aus, und zum anderen wird der Ofenstillstand im Falle eines Abreißens von selbstsinternden Elektroden ausgeschlossen, da die Verkokungsbedingungen verbessert werden. Drittens wird die Störung der technologischen Verhältnisse des Ofens wegen einer Störung während des Nachstellablaufs eliminiert, d. h. die Leistungsfähig- \io\\ Hp

erpctpiüArt

Die vorliegende Einrichtung weist eine h .he Betriebssicherheit durch den beeinflussungsfreien Betrieb der Nachsteilvorrichtungen und das Fehlen von Verriegelungen auf.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Einrichtung zum kontinuierlichen Nachstellen der Elektrode in Elektroöfen, mii einer Elektrode, mit einer hydraulischen Hubvorrichtung mit darin aufgestellten hydraulischen Elektrodennachstellvorrichtungen, die mit einem Bremsring verbunden sind, mit Kontaktbacken, die mit einem Anschlußstück verbunden sind, das mit hydraulischen Andrückwerken versehen und mit der hydraulischen Hubvorrichtung starr verbunden ist, mit einem Schieber zur Betätigung des Bremsringes, angeordnet an einer Bremsringspeiseleitung und verbunden mit dem Bremsring, mit einem Schieber zur Betätigung der hydraulischen Elektrodennachstellvorrichtungen, angeordnet an der Druck- und Ablaßleitung der Betriebsflüssigkeit von den hydraulischen Elektrodennachstellvorrichtungen und verbunden mit ihnen, mit einer D-uckregelungseinheit der Betriebsflüssigkeit, die Reduzierventile und Schieber einschließt und an der Druck- imd Ablaßleitung der Betriebsflüssigkeit von den hydraulischen Andrückwerken für das Anschlußstück der Kontaktbacken angeordnet ist, sowie mit einer Programmeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein geeichter, an die Programmeinrichtung (26) angeschlossener Drosselschieber (14) zum stetigen Dosieren der Abflußmenge der Betriebsflüssigkeit aus den hydraulischen Nachstellvorrichtungen der Elektrode (1) zwischen den hydraulischen Nachstellvorrichtungen der Elektrode (1) und dem Schieber (13) an der Druck- und Ablaßle'.cung er Betriebsflüssigkeit angebracht ist.

2. Einrichtung nach Anspruc' 1, dadurch gekennaeichnet, daß ein Druckschieber (15), der den für die Itetige Arbeil der Einrichtung erforderlichen Druck der Betriebsflüssigkeit sicherstellt, an der Ablaßleitung der Betriebsflüssigkeit vom Schieber (13) für Betätigung der hydraulischen Nachstellvorrichtungen der Elektrode (1) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ablaßleitung der Betriebsflüssigkeit von hydraulischen Andrückwerken des Anschlußstückes (8) der Kontaktbacken (7) ein an die Programmeinrichtung (26) angeschlossenes Ventil (22) für den schnellen Ablaß der Betriebsflüssigkeit zum schnellen Druckabbau im Anschlußstück (8) der Kontaktbacken (7) angebracht ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (8) der Kontaktbacken (7) mit einem Stellungsgeber (25) der Elektrode (1) gekoppelt ist, der an die Programmeinrichtung (26) zur Nachlaufregelung des Nachstellen der Elektrode (1) und Korrektur der Nachstellgröße angeschlossen ist.