DE1045010B

DE1045010B - Equipment for the production of electrodes for electric arc and reduction furnaces

Info

Publication number: DE1045010B
Application number: DED23857A
Authority: DE
Inventors: Paul Sernitz
Original assignee: Demag Elektrometallurgie GmbH
Current assignee: Demag Elektrometallurgie GmbH
Priority date: 1956-09-19
Filing date: 1956-09-19
Publication date: 1958-11-27

Description

Bei Reduktions- oder Schmelzprozessen, die in Lichtbogenofen durchgeführt werden, ist es häufig unerwünscht, daß Eisen mit in die Beschickung gelangt. Dies ist der Fall bei Verwendung von selbstbackenden Elektroden, sogenannten Söderberg-Elektroden. Es sind daher sogenannte Dauerformen bekanntgeworden, in denen ebenfalls Elektrodenmasse durch die Ofenwärme gebacken wird, die aber nicht mit in die Schmelze wandern. Diese Dauerformen haben den Vorteil, daß die Stromleitungen unmittelbar an ihnen befestigt werden können, Kontaktbacken also in Fortfall kommen. Die Elektrodenmas.se wird nach Maßgabe des Verbrauches der Elektroden oben in die Dauerform eingefüllt. Die Elektrode rutscht dann entsprechend ihrem Abbrand entweder durch ihr Eigengewicht nach, oder sie wird durch mechanische Mittel durch die Dauerform gedrückt.It is common in reduction or smelting processes carried out in electric arc furnaces it is undesirable for iron to get into the feed. This is the case when using self-baking Electrodes, so-called Söderberg electrodes. So-called permanent forms have therefore become known, in which also electrode mass is baked by the furnace heat, but which does not migrate into the melt. Have these permanent forms the advantage that the power lines can be attached directly to them, so contact jaws come in failure. The electrode mass is added to the top according to the consumption of the electrodes Filled in permanent form. The electrode then slips either due to its own weight, depending on its burn-up after, or it is pressed through the permanent mold by mechanical means.

Die Erfindung betrifft eine derartige Einrichtung für die Herstellung von Elektroden nach Maßgabe des Verbrauches für elektrische Lichtbogen- und Reduktionsöfen, bestehend aus einer Dauerform, in der die eingefüllte Elektrodenmasse durch die Ofenhitze und durch 'die Stromwärme gebrannt und durch die die Elektrode hindurchgedrückt wird. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine solche Einrichtung selbsttätig zu gestalten und bedeutend zu vereinfachen. Das Wasen der Erfindung ist darin zu sehen, daß die am Einfüllende luftdicht abzuschließende Dauerform zur Einleitung sowohl von Elektrodenmasse als auch eines Druckgases von einstellbarem Druck in den Raum oberhalb der Elektrode eingerichtet ist. Für das Durchdrücken der Elektrodenmasse wird zweckmäßig als Druckgas ein neutrales Gas, wie beispielsweise das Ofengas, verwendet und mechanische Mittel, wie z. B. Schneckenantriebe, vermieden. Der Anschluß einer Druckgasleitung an die oben geschlossene Dauerform läßt genügend Platz übrig, um ein abschließbares Beschickungsrohr vorzusehen. Die aus der Elektrodenmasse aufsteigenden Gase können nicht entweichen, sondern unterstützen die Erzeugung eines Druckes oberhalb der Elektrodenmasse. The invention relates to such a device for the production of electrodes according to the Consumption for electric arc and reduction furnaces, consisting of a permanent form in which the Filled electrode mass through the furnace heat and through 'the current heat burned and through the Electrode is pushed through. The object of the invention is to provide such To design the facility independently and to simplify it significantly. The wasen of the invention is in there too see that the permanent form to be sealed airtight at the filling end for the introduction of both electrode mass as well as a pressurized gas of adjustable pressure in the space above the electrode is set up. A neutral compressed gas is expediently used as the compressed gas for pushing through the electrode mass Gas such as furnace gas is used and mechanical means such as B. worm drives avoided. The connection of a pressurized gas line to the permanent mold closed at the top leaves enough space left over to provide a lockable feed pipe. The rising from the electrode mass Gases cannot escape, but support the generation of pressure above the electrode mass.

Um das Durchdrücken der Elektrode mittels Druckgas infolge des Überganges von ruhender Reibung auf Gleitreibung der Elektrodenmasse an der Innenwand der Dauerform nicht plötzlich und unkontrolliert vorgehen zu lassen, wird gemäß der weiteren Erfindung vorgeschlagen, in der Druckgasleitung eine Verengung anzuordnen, deren Querschnitt so bemessen ist, daß " bei hohen Gasdrücken nur eine einer begrenzten Durchdrückgeschwindigkeit entsprechenden GasmengeTo push the electrode through by means of compressed gas as a result of the transition from static friction The sliding friction of the electrode mass on the inner wall of the permanent mold should not be sudden and uncontrolled to let, it is proposed according to the further invention, a constriction in the pressure gas line to be arranged, the cross-section of which is dimensioned so that "at high gas pressures only a limited Depression speed corresponding amount of gas

durchströmen kann. Da die Dauerform selbst in be can flow through. Since the permanent form itself in be

kannter Weise den Bewegungen einer Reguliereinrichtung unterworfen ist, braucht das Durchdrücken Einrichtung für die Herstellungknown way the movements of a regulating device is subject, the press-through needs facility for manufacture

von Elektroden für Elektro-Lichtbogen-of electrodes for electric arc

und Reduktionsofenand reduction furnace

Anmelder:Applicant:

Demag-Elektrometallurgie G. m. b. H.,
Duisburg, Wolfgang-Reuter-PlatzDemag-Elektrometallurgie G. mb H.,
Duisburg, Wolfgang-Reuter-Platz

Paul Sernitz, Duisburg,
ist als Erfinder genannt wordenPaul Sernitz, Duisburg,
has been named as the inventor

der Elektrode nicht kurzfristig eingeleitet zu werden. Die Verengung in der Druokgasleitung, die den Aufbau des notwendigen Druckes in dem Raum oberhalb der Elektrodenmasse verzögert, bedeutet daher keinen Nachteil. Sie stellt hingegen sicher, daß bei einer plötzlichen Volumenvergrößerung des Druckraumes infolge Vortriebes der Elektrodenmasse der Druck sofort abfällt und sich erst langsam und verzögert wieder aufbaut. Das Durchdrücken der Elektroden kann also nur in kleinen Intervallen vor sich gehen.of the electrode not to be introduced for a short time. The constriction in the Druokgas line that caused the build-up of the necessary pressure in the space above the electrode mass, therefore does not mean any Disadvantage. On the other hand, it ensures that in the event of a sudden increase in the volume of the pressure chamber as a result of the propulsion of the electrode mass, the pressure drops immediately and is only slowly and delayed rebuilds. The electrodes can only be pushed through in small intervals.

Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung erhabt sich die Forderung, den Stand der Elektrodenmasse sichtbar zu machen, um den Zeitpunkt der Eingabe weiterer Elektrodenmasse mit Sicherheit bestimmen zu können. Hierzu dient gemäß der weiteren Erfindung ein in den luftdicht abschließbaren Raum oberhalb der Elektrodenmasse hineinragender Taststift, an dessen nach außen ragender Markierung die Höhe der Elektrodenfüllung in der Dauerform abgelesen werden kann. Bei Erreichen eines niedrigsten Standes kann man dann unter Abschluß der Druckgasleitung weitere Elektrodenmasse einfüllen. Der Taststift muß dann hochgezogen werden, um das neue Niveau der Elektrodenmasse anzuzeigen.In the device according to the invention, the requirement arises that the level of the electrode mass is visible to make in order to be able to determine the point in time of the input of further electrode dimensions with certainty. According to the further invention, a space above the electrode mass which can be sealed in an airtight manner is used for this purpose protruding stylus, on its outwardly protruding marking the height of the electrode filling can be read in the permanent form. When you reach a lowest level you can then Fill in further electrode compound at the end of the pressure gas line. The stylus must then be pulled up to the new level of electrode ground to display.

Wenn der nach außen ragende Taststift in dem Abschlußdeckel der Dauerform durch eine Stopfbüchse abgedichtet ist, bedarf es einer äußeren Kraft, um ihn dem. Niveau der Elektrodenmasse folgen zu lassen. Hierzu schlägt die Erfindung vor, daß der Taststift mit einem in Richtung des Durchdrückens der Elektrodenmasse mit Druckgas beaufschlagten Kolben mit Zylinder versehen ist und in entgegengesetztem .Bewegungssinn durch- Federdruck bewegbar ist. Soll Elektrodenmasse nachgefüllt werden, so geht bei einer solchen Einrichtung der Taststift unter Federdruck selbsttätig nach oben, wenn das Druckgas vermindert oder abgeschaltet wird.When the outwardly protruding stylus is in the end cover of the permanent form through a stuffing box is sealed, it needs an external force to it. To follow the level of the electrode mass. For this purpose, the invention proposes that the stylus with a pushing-through direction of the electrode mass with pressurized gas is provided piston with cylinder and in opposite .Begungssinn is movable by spring pressure. If the electrode mass is to be refilled, one of them works such device, the stylus automatically upwards under spring pressure when the pressure gas is reduced or is switched off.

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Die in der Druckgasleitung vorgesehene düsenartige Verengung kann überflüssig werden, wenn man den Taststift mit einem einstellbaren Anschlag versieht, der bei niedrigstem Niveau der Füllung einen Endschalter zum Abschalten des Druckgases zum Durchdrücken der Elektroden betätigt. Auch auf diese Weise ist zu erreichen, daß die Elektrodenmasse nicht über eine bestimmte Grenze in Bewegung gerät.The nozzle-like constriction provided in the compressed gas line can be superfluous if the The feeler pin is provided with an adjustable stop that activates a limit switch at the lowest level of the filling actuated to switch off the compressed gas to push the electrodes through. In this way too it can be achieved that the electrode mass does not start moving beyond a certain limit.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing.

Die Zeichnung zeigt ein Ofengefäß 1 mit der Beschickung 2, in die eine selbstbacken.de Elektrode 3 ohne Eisenmantel eintaucht. Die Elektrode 3· ward in der Dauerform 4 hergestellt, zu der die Stromleitungen 5 führen und die an eine Regulierwinde 6 aufgehängt sind. Die Dauerform 4 ist über eine Tassendichtung 7 gegenüber dem Ofendeckel 8 abgedichtet worden.The drawing shows an oven vessel 1 with the charge 2 into which a Selbstbacken.de electrode 3 immersed without an iron jacket. The electrode 3 was in the permanent mold 4 is produced, to which the power lines 5 lead and which are suspended on a regulating winch 6 are. The permanent mold 4 is sealed off from the furnace cover 8 by means of a cup seal 7 been.

Die Dauerform 4 ist an ihrem oberen Ende durch einen Deckel 9 verschlossen, wodurch der Raum 10 oberhalb der Elektrodenmasse gebildet wird. In diesen Raum führt eine Druckgasleitung 11, die von einem Druckgasbehälter oder Druckgaserzeuger 12 ausgeht und ein Absperr- bzw. Regelventil 13 enthält. Bei 14 ist in der Druckgasleitung eine düsenartige Verengung vorgesehen, die den Aufbau des Druckes in dem Raum 10 verzögert, wenn durch Vortreiben der Elektrode 3 an dem Raum 10 ein Druckabfall entsteht. The permanent mold 4 is closed at its upper end by a cover 9, whereby the space 10 is formed above the electrode mass. In this space a compressed gas line 11 leads from a pressurized gas container or pressurized gas generator 12 and contains a shut-off or control valve 13. At 14, a nozzle-like constriction is provided in the pressure gas line, which allows the pressure to build up delayed in the space 10 when a pressure drop occurs in the space 10 due to the advancement of the electrode 3.

Das Innere der Dauerform steht über das Beschickungsrohr 11 und das Absperrventil 16 mit dem Beschickungstrichter 17 in Verbindung. Beim Einleiten von Druckgas ist das Ventil 13 geöffnet und das Ventil 16 geschlossen, während beim Nachfüllen von Elektrodenmasse das Ventil 16 geöffnet und das Ventil 13 geschlossen ist.The interior of the permanent mold is via the feed pipe 11 and the shut-off valve 16 with the Feed hopper 17 in connection. When introducing pressurized gas, the valve 13 is open and the valve 16 is closed, while the valve 16 is opened when refilling the electrode mass and the Valve 13 is closed.

Zur Beobachtung des Niveaus der Füllung in der Dauerform 4 dient ein Taststift 18 mit Markierung, dessen kolbenartig verbreitertes Ende 19 auf der Füllung der Dauerform 4 ruht. Der Taststift 18 trägt ferner einen in dem Zylinder 20 gleitenden Kolben 21, der auf seiner Oberseite mit Druckgas beaufschlagt werden kann, damit das Ende 19 der absinkenden Elektrodenmasse mit Sicherheit folgt. An der Markierung des Taststiftes kann die jeweilige Höhe der Elektrodenfüllung abgelesen werden. Wenn ein niedrigster Füllungsstand erreicht ist und Elektrodenmasse nachgefüllt werden muß, so wird das Druckgas abgeschaltet, und der Kolben 21 nebst Taststift 18 geht unter dem Einfluß einer Druckfeder 22 in die Höhe.A stylus 18 with marking is used to observe the level of the filling in the permanent mold 4. whose end 19, widened like a piston, rests on the filling of the permanent mold 4. The stylus 18 carries Furthermore, a piston 21 sliding in the cylinder 20, which has pressurized gas applied to it on its upper side can be so that the end 19 of the sinking electrode mass follows with certainty. At the mark The respective height of the electrode filling can be read off the stylus. If a lowest The filling level has been reached and the electrode compound has to be refilled, the compressed gas is released switched off, and the piston 21 together with stylus 18 goes under the influence of a compression spring 22 in the Height.

Der Taststift 18 kann auch zum Abschalten des über die Leitung 11 herangeführten Druckgases benutzt werden, wenn an dem Taststift ein einstellbarer Anschlag 23 vorgesehen wird, der bei Erreichen des niedrigsten Niveaus der Füllung einen Endschalter 24 betätigt. Von diesem Endschalter kann auf elektrischem Wege das D ruckgas ventil 13 geschlossen werden.The stylus 18 can also be used to switch off the compressed gas supplied via the line 11 if an adjustable stop 23 is provided on the stylus, which when reaching the A limit switch 24 is actuated at the lowest level of the filling. This limit switch can switch to electrical Ways the pressure gas valve 13 are closed.

Um im oberen Bereich der Füllung, wo die Elektrodenmasse noch nicht gebacken ist, einen Durchtritt des Gases entlang den Wandungen der Dauerform 4 zu vermeiden, ist gemäß der weiteren Erfindung die lichte Weite der Dauerform 4 unterhalb des niedrigsten Niveaus der Füllung in Form mindestens einer umlaufenden Rille 25 erweitert. In diese Rille setzt sich im Laufe der Zeit erhärtete Elektrodenmasse ab, die als Dichtung wirkt.To make a passage in the upper area of the filling, where the electrode compound has not yet been baked to avoid the gas along the walls of the permanent mold 4, is according to the further invention Clear width of the permanent form 4 below the lowest level of the filling in the form of at least one circumferential Groove 25 expanded. In the course of time, hardened electrode material settles in this groove acts as a seal.

Ein weiteres Mittel, um ein ungewollt schnelles Durchrutschen der Elektrode 3 zu verhindern, besteht darin, daß sich die lichte Weite der Dauerform 4 am unteren Ende 26 konisch verjüngt. Diese Gestaltung der Dauerform 4 trägt auch dem Schwinden der Elektrodenmasse in der Backzone Rechnung, so daß ein guter Kontakt zwischen der Form 4 und der MasseThere is another means of preventing the electrode 3 from slipping through unintentionally quickly in that the inside width of the permanent form 4 tapers conically at the lower end 26. This design the permanent mold 4 also takes into account the shrinkage of the electrode mass in the baking zone, so that a good contact between the mold 4 and the mass

ίο gerade in dieser Zone gewährleistet ist. Das untere Ende der Dauerform 4 erhält damit gewissermaßen den Charakter eines Mundstückes, das gemäß der weiteren Erfindung mit Vorteil mehrfach eingeschlitzt wird, damit es je nach dem Grad der Verfestigung der Elektrode 3 nach außen nachgeben kann.ίο is guaranteed in this zone. The lower The end of the permanent form 4 thus has the character of a mouthpiece, which according to the Another invention is advantageously multiple slits so that it depends on the degree of solidification of the Electrode 3 can yield to the outside.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Device for the production of electrodes according to the consumption for electrical Arc and reduction furnace, consisting of a permanent mold in which the electrode mass is filled durdti the furnace heat and the electricity heat burned and through which the electrode is pressed, characterized in that the permanent mold (4) to be sealed airtight at the filling end for the introduction of both electrode material as well as a compressed gas of adjustable pressure in the space (10) above the electrode mass is set up.

2. Device according to claim 1, characterized in that in the compressed gas line (11) a Constriction (14) is arranged, the cross section of which is dimensioned so that at high gas pressures only an amount of gas corresponding to a limited penetration speed of the electrode mass can flow through.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that in the hermetically lockable A stylus (18) protrudes into space (10) above the electrode mass, on the outside of which The height of the electrode filling of the permanent form (14) can be read from the protruding marking.

4. Device according to claim 3, characterized in that the stylus (18) with an in Provide piston (21) pressurized with compressed gas in the direction of pushing the electrode mass is and is movable in the opposite direction of movement by spring force.

5. Device according to claims 3 and 4, characterized in that the stylus has a

adjustable stop (23) carries a limit switch (24) at the lowest level of the filling to switch off the compressed gas for pushing the electrode through.

6. device nadh claims 1 to 5,

characterized in that the clear width of the permanent form (4) is below the lowest level the filling is expanded in the form of at least one circumferential groove (25).

7. device nadh claims 1 to 6,

characterized in that the clear width of the permanent form (4) is conical at the lower end (26) rejuvenates.

8. device nadh claims 1 to 7,

characterized in that the permanent shape (4) is slotted several times at the lower end (26).

1 sheet of drawings