NO125710B - - Google Patents

Description

Hulelektrode-lukkeinnretning. Hollow electrode closure device.

Oppfinnelsen vedrører en avsperreinnretning ved hulelektrode som tjener til tilføring av innsatsstoffer i finfordelt form og/eller bortføring av ovnsgasser i elektrotermiske reduksjonsovner, lysbuesmelteovner, som eksempelvis kalsiumkarbid-, fosforovner og lignende, med en i tilførselsinnretning koaksialt til elektroden forskyvbart lagret skyvestang og méd en dermed løsbart forbundet propp, som fra en stilling i tilførselsinnretningen hvor den ikke hindrer til bortføring av stoffer, kan skyves i en stilling i elektroden hvori den lukker hulrommet og omvendt ved hjelp av skyvestangen utenifra. The invention relates to a shut-off device at a hollow electrode which serves for the supply of inputs in finely divided form and/or the removal of furnace gases in electrothermal reduction furnaces, electric arc melting furnaces, such as calcium carbide, phosphorus furnaces and the like, with a push rod in the supply device that is displaceably stored coaxially to the electrode and with a releasably connected plug, which from a position in the supply device where it does not prevent the removal of substances, can be pushed into a position in the electrode in which it closes the cavity and vice versa by means of the push rod from the outside.

Ved lukkeinnretninger av ovennevnte type benytter man som korker i diameter foranderlige propper. Materialene hvorav i diameteren foranderlige propper kan fremstilles er spesielt ved forhøyede temperaturer enten varmefølsomme eller mekanisk fasthets-svake og derfor ikke i ethvert tilfelle egnet til lukking av hulelektroder. Spesielt ikke når det etter en beskadigelse av proppen gjennom hulelektroden fra ovnen kan uttre giftige gasser. Dette er eksempelvis, tilfelle for alle ovner drevet med hulelektroder og hvis indre atmosfære er sterkt karbonmonoksydholdige. Spesielt for fosforovner gjelder dette i meget sterk grad, fordi det ikke bare er å frykte faremomenter av den eventuelt uttredende karbonmonoksyd, men fordi dessuten ved eventuell uttredende fosfordamper kan det ikke utelukkes ekstra farekilder. Spesielt ved anvendelse av fosfor-holdige gasser består den fare at lukkestedene for den ovennevnte lukkeinnretning ikke kan sikres en tilstrekkelig tetning på grunn av forbrenning på de elastiske materialer. With closure devices of the above type, plugs of variable diameter are used as stoppers. The materials from which diameter-changing plugs can be produced are, especially at elevated temperatures, either heat sensitive or mechanically weak and therefore not in any case suitable for closing hollow electrodes. Especially not when, after damage to the plug, toxic gases can escape through the hollow electrode from the oven. This is, for example, the case for all furnaces operated with hollow electrodes and whose internal atmosphere is strongly carbon monoxide-containing. Especially for phosphorus furnaces, this applies to a very strong extent, because it is not only to fear dangerous moments from the possibly emerging carbon monoxide, but also because in the event of phosphorus vapors emerging, additional sources of danger cannot be ruled out. Especially when phosphorus-containing gases are used, there is a danger that the closing points of the above-mentioned closing device cannot be ensured a sufficient seal due to combustion of the elastic materials.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å tilveiebringe en lukkeinnretning for tilførsel av anvendte stoffer i finfordelt form og/eller til- resp. bortføring av gasser resp. ovnsgasser tjenende hulelektroder av elektrotermiske reduksjonsovner av den ovenfor nevnte type som ikke har de ovennevnte ulemper, men som mer er utformet således at det også er sikret en sikker av-tetning av hulelektroden når de vanlige sperrepropper svikter. The invention is based on the task of providing a closing device for the supply of used substances in finely divided form and/or to or removal of gases or furnace gases serving hollow electrodes of electrothermal reduction furnaces of the above-mentioned type which do not have the above-mentioned disadvantages, but which are more designed in such a way that a safe sealing of the hollow electrode is also ensured when the usual stoppers fail.

Oppfinnelsen vedrører altså en avsperreinnretning ved hulelektroder som tjener til innføring av innsatsstoffer i findelt form og/eller bortføring av gasser i elektrotermiske reduksjonsovner som kalsiumkarbid- eller fosforovner, idet hulelektroden har et av to deler bestående indre rør med en i tilførselsinnretning en koaksialt til elektroden forskyvbart lagret skyvestang og en dermed . løsbart forbundet propp som utenifra ved hjelp av skyvestangen kan skyves fra en stilling i tilførselsinnretningen hvori den ikke hindrer innføring og bortføring av stoffer, til en stilling i elektroden . hvor den lukker hulrommet, eller omvendt idet avsperreinnretningen er karakterisert ved at proppen er utformet som stivt legeme og avtetningen mellom proppen og røret i elektroden foregår ved minst en stålbølgekompensator som spenner seg over ringspalten mellom røret i elektroden og proppen. The invention therefore relates to a shut-off device at hollow electrodes which serves for the introduction of inputs in finely divided form and/or the removal of gases in electrothermal reduction furnaces such as calcium carbide or phosphorus furnaces, the hollow electrode having a two-part inner tube with one in the supply device that can be moved coaxially to the electrode stored push rod and a thus . releasably connected stopper which can be pushed from the outside by means of the push rod from a position in the supply device in which it does not prevent the introduction and removal of substances, to a position in the electrode. where it closes the cavity, or vice versa as the shut-off device is characterized in that the plug is designed as a rigid body and the sealing between the plug and the tube in the electrode takes place by at least one steel wave compensator which spans the annular gap between the tube in the electrode and the plug.

På ovennevnte måte kommer man til en lukkeinnretning av den innledningsvis nevnte type, som fullt ut oppfyller den ovennevnte oppfinnelses oppgave. Det i diameter foranderlige avsperringselement består altså ikke mer av en propp av utvidbart materiale, mer er det i diameter foranderlige avsperringselement utformet som stålbølgekompensator og følgelig er sterkt ufølsomme overfor varme og har dessuten også åen elastiske mekaniske stabilitet som kreves for et godt tettesete. In the above-mentioned manner, a closing device of the initially mentioned type is arrived at, which fully fulfills the task of the above-mentioned invention. The variable-diameter blocking element thus no longer consists of a plug of expandable material, rather the variable-diameter blocking element is designed as a steel wave compensator and is therefore highly insensitive to heat and also has the elastic mechanical stability required for a good sealing seat.

Videre foreskriver oppfinnelsen at de enkelte elek-troderør som danner elektrodeindre-røret med gjensidig avstand fra hverandre er skrueforbundet ved hjelp av en muffe, idet det i mellomrommet mellom de enkelte elektroderør er anordnet stålbølgekompensa-toren som avstøtter seg mot muffens distansefremspring eller er fast-gjort på annen måte. Furthermore, the invention prescribes that the individual electrode tubes that form the electrode inner tube at a mutual distance from each other are screw-connected by means of a sleeve, the steel wave compensator being arranged in the space between the individual electrode tubes which rests against the sleeve's distance projection or is fixed done in another way.

Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er skyvestangen og proppen å forbinde med hverandre og å løsne fra hverandre ved hjelp av en bajonettlås. According to a further feature of the invention, the push rod and the plug are to be connected to each other and to be detached from each other by means of a bayonet lock.

Fortrinnsvis er skyvestangen ført gasstett glidende gjennom en på overdelen av det påsatte stykke anbragt stoppboks. Preferably, the push rod is guided in a gas-tight sliding manner through a stop box placed on the upper part of the attached piece.

Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er det foreskrevet at proppen er utformet tredelt og minst klemmende opptar en stålbølgekompensator. According to a further feature of the invention, it is prescribed that the plug is designed in three parts and least pinching occupies a steel wave compensator.

Fortrinnsvis har proppoverdelen en boring hvorpå gjengetappene av proppunderdelen kan påskrues under mellomkopling av mellomklemringen. Preferably, the plug upper part has a bore on which the threaded studs of the plug lower part can be screwed on during intermediate coupling of the intermediate clamping ring.

Videre består oppfinnelsen i at det mellom proppoverdelen samt mellomklemringen og/eller mellom proppunderdelen såvel som mellomklemringen er påklemt en stålbølgekompensator. Furthermore, the invention consists in that a steel wave compensator is clamped between the plug upper part and the intermediate clamping ring and/or between the plug lower part as well as the intermediate clamping ring.

Ifølge et ytterligere trekk ifølge oppfinnelsen er det foreskrevet at stålbølgekompensatoren avstøtter seg mot en i proppover- resp. underdelen inndreiet avsats. According to a further feature according to the invention, it is prescribed that the steel wave compensator rests against a propover resp. the lower part furnished ledge.

Oppfinnelsen utmerker seg videre ved at det i proppunderdelen er tilstede boringer, hvori det er innsettbart en nøkkel til innskruing av gjengetappen i boringen. The invention is further distinguished by the fact that there are bores in the plug lower part, in which a key can be inserted for screwing the threaded pin into the bore.

På tegningen er det vist et utførelseseksempel ifølge oppfinnelsen. Det kan selvsagt foretas modifikasjoner uten å overskride oppfinnelsens ramme. Fig. 1 viser et sideoppriss av lukkeinnretningen delvis i snitt. Fig. 2 viser et forstørret snitt av del A på fig. 1. Fig. 3 viser en i forhold til fig. 2 noe modifisert utførelsesform. The drawing shows an embodiment according to the invention. Modifications can of course be made without exceeding the scope of the invention. Fig. 1 shows a side elevation of the closing device, partially in section. Fig. 2 shows an enlarged section of part A in fig. 1. Fig. 3 shows a in relation to fig. 2 somewhat modified embodiment.

Den på tegningen viste og ifølge oppfinnelsen be-skafne lukkeinnretning tjener til tilførsel av innsatsstoffer i finfordelt form og/eller til- resp. bortføring av gasser resp. ovnsgasser gjennom hulelektroden 10 for elektrotermisk reduksjonsovner, lysbuesmelteovner, som eksempelvis kalsiumkarbid-, fosforovner og lignende. Lukkeinnretningen består i det vesentlige av en i påsetningsstykket 11 koaksialt til elektroden 10 forskyvbart lagret skyvestang 12 og en dermed løsbart forbundet propp 13, 13', 13" som kan skyves utenifra fra en stilling i påsetningsstykket 11, hvori den (13, 13', 13") ikke hindrer til- eller bortføring av stoffer til en stilling i elektroden 10, hvori den (13, 13', 13") lukker dens hulrom 14 og omvendt ved hjelp av skyvestangen 12. Derved er proppen 13, 13', 13" utformet som fast legeme. Tetningen mellom proppen 13, 13', 13" og elektrodeindrerøret 15 foregår ved hjelp av minst en stål-bølgekompensator 16, som brodanner ringspalten mellom elektrodens indre rør 15 og proppen 13, 13', 13". The closure device shown in the drawing and provided according to the invention serves for the supply of inputs in finely divided form and/or to removal of gases or furnace gases through the hollow electrode 10 for electrothermal reduction furnaces, arc melting furnaces, such as calcium carbide, phosphorus furnaces and the like. The closing device essentially consists of a push rod 12 displaceably mounted in the attachment piece 11 coaxially with the electrode 10 and a thereby releasably connected plug 13, 13', 13" which can be pushed from the outside from a position in the attachment piece 11, in which the (13, 13', 13") does not prevent the addition or removal of substances to a position in the electrode 10, in which it (13, 13', 13") closes its cavity 14 and vice versa by means of the push rod 12. Thereby the plug 13, 13', 13 " designed as a solid body. The seal between the plug 13, 13', 13" and the electrode inner tube 15 takes place with the help of at least one steel wave compensator 16, which bridges the annular gap between the electrode inner tube 15 and the plug 13, 13', 13".

Ifølge fig. 2 er stålbølgekompensatoren 16 anbragt According to fig. 2, the steel wave compensator 16 is arranged

i elektrodeindrerøret 15. I det valgte utførelseseksempel ifølge fig.' 2 består den som fast legeme utformede propp 13, 13', 13" av stål, idet midten av proppen 13 er utformet sylindrisk og dens to ender 13' og 13" er utformet konisk avsmalnende. Konusen 13' såvel også som konusen 13" utformer man vanligvis bare svakt konisk. Det står imidlertid intet i mot å fremstille proppen 13', 13, 13" isteden-for av stål av en stållegering med tilsvarende termisle og mekaniske egenskaper. Ved siden av stål og dets legeringer er det også anvend-bart ikke-jernmetaller og deres legeringer. Ved siden av metaller egner det seg imidlertid også andre mekaniske og termiske tilsvarende belastbare stoffer, som eksempelvis keramikk, glass o.l. in the electrode inner tube 15. In the chosen embodiment according to fig.' 2, the plug 13, 13', 13" formed as a solid body consists of steel, the center of the plug 13 being cylindrical and its two ends 13' and 13" being conically tapered. The cone 13' as well as the cone 13" is usually designed only slightly conical. There is, however, nothing against making the plug 13', 13, 13" instead of steel from a steel alloy with corresponding thermal and mechanical properties. In addition to steel and its alloys, non-ferrous metals and their alloys can also be used. In addition to metals, however, other mechanically and thermally similar load-bearing substances are also suitable, such as ceramics, glass etc.

De enkelte elektroderør 15', 15" som danner elek-trodeindrerøret 15 er med gjensidig avstand fra hverandre skrueforbundet ved hjelp av muffer 17, dvs. muffen 17 har gjenger og virker med sine gjenger sammen med gjengene 18 og gjengene 19 av elektrode-rørene 15' og 15" form- og kraftsluttet. I mellomrommet 20 mellom de enkelte elektroderør 15' og 15" er det anordnet stålbølgekompen-sator 16, som avstøter seg mot distansefremspringet 21 av muffe 17. Skyvestangen 12 og proppen 13, 13', 13" er å forbinde ved hverandre ved hjelp av en ikke nærmere vist bajonettlås og også løsne fra hverandre. Skyvestangen 12 er gasstett glidende ført gjennom en ved den øvre del 30 av det påsatte stykke 11 anbragt stoppboks 22. The individual electrode tubes 15', 15" that form the electrode inner tube 15 are screw-connected at a mutual distance from each other by means of sleeves 17, i.e. the sleeve 17 has threads and works with its threads together with the threads 18 and threads 19 of the electrode tubes 15 ' and 15" shape and power end. In the space 20 between the individual electrode tubes 15' and 15" there is arranged a steel wave compensator 16, which repels against the distance projection 21 of the sleeve 17. The push rod 12 and the plug 13, 13', 13" are to be connected to each other by means of a no further shown bayonet lock and also detach from each other. The push rod 12 is guided in a gas-tight sliding manner through a stop box 22 arranged at the upper part 30 of the attached piece 11.

I det andre valgte utførelseseksempel ifølge fig. In the second selected embodiment according to fig.

3 er avsperreinnretningen utformet således at proppen 13 er utformet tredelt og klemmene opptar minst en stålbølgekompensator 31 eller 32. Proppoverdelen har en boring hvori det er påskrubart gjengetap-per 34 av proppunderdelen 13" under mellomkopling av en mellomklem-ring. Mellom proppoverdelen 13' samt mellomklemringen 33 og/eller mellom proppunderdelen 13" samt mellomklemringen 33 er det påklemt en stålbølgekompensator 31, 32. Stålbølgekompensatoren støtter seg mot en i proppover- resp. underdelen 13', 13" inndreiet avsats. I proppunderdelen 13" er det tilstede boringer hvori det er innsettbar en nøkkel til innskruing av gjengetappen 3^ i boringen 35. 3, the shut-off device is designed in such a way that the plug 13 is designed in three parts and the clamps accommodate at least one steel wave compensator 31 or 32. The plug upper part has a bore in which threaded studs 34 of the plug lower part 13" can be screwed on while connecting an intermediate clamping ring. Between the plug upper part 13' and between the intermediate clamping ring 33 and/or between the plug lower part 13" and the intermediate clamping ring 33, a steel wave compensator 31, 32 is clamped. The steel wave compensator rests against a the lower part 13', 13" has a recessed ledge. In the plug lower part 13" there are bores in which a key can be inserted for screwing the threaded pin 3^ into the bore 35.

Håndteringen av lukkeinnretningen beskaffen ifølge oppfinnelsen er følgende: I normal driftstilstand kommer beskikningen over snekke 23 og fallrøret 24, som i denne driftstilstand med sin flens 25 er påflenset flensen 26 av ventilen 27, på veien over den åpnede ventil 27 og elektrodeindrerøret 15 inn i ovnen. I denne normale driftstilstand befinner proppen 13, 13', 13" seg ikke på det uttrukket viste sted inne i elektrodeindrerøret 15, da den ellers ville underbinde beskikningstilstrømningen, men den befinner seg innen det påsatte stykke 11 i opptrukket tilstand over eller side-veis av den øvre elektrodeende resp. er den på en eller annen måte avleiret. The handling of the closing device according to the invention is as follows: In normal operating condition, the coating comes over screw 23 and the downpipe 24, which in this operating condition with its flange 25 is flanged onto the flange 26 of the valve 27, on its way over the opened valve 27 and the electrode inner tube 15 into the furnace . In this normal operating condition, the plug 13, 13', 13" is not located in the extended position shown inside the electrode inner tube 15, as it would otherwise undercut the coating inflow, but it is located within the attached piece 11 in a pulled-up condition above or to the side of the upper electrode end or is it somehow deposited.

Når nå det tidspunktet er kommet da ét nytt elek-troderør må påsettes, lukkes ventilen 27 ved hjelp av hevarm 28 og tilførselsinnretningen 23, 24, 25 avflenses fra flensen 26 av ventilen 27 og svinges eksempelvis til siden. I tilknytning påflenses påsetningsstykket 11 på flensen 26 og etter avslutning av dette ar-beide åpnes ventilen 27 for at proppen 13, 13', 13" er å bringe i sin strekpunkterte viste høyde til den uttrukket viste høyde. I denne uttrukne viste høyde lukker proppen 13, 13', 13" elektrode-indrerøret 15 og avtetter således hu-lrommet 14'. Deretter skilles skyvestangen 12 fra proppen 13, 13', 13" og trekkes oppad. I denne tilstand kan påsetningsstykket 11 igjen tas av, likeledes også ventilen 27. I tilknytning hertil utdreies røroverdelen 29 fra muffen 11 for at man deretter kan innskru et nytt elektroderør 15' med allerede ved sin øvre ende pådreiet muffe i gjengen av muffen 17. When the time has now come when a new electrode tube must be attached, the valve 27 is closed by means of the lever 28 and the supply device 23, 24, 25 is unflanged from the flange 26 of the valve 27 and swung to the side, for example. In connection, the attachment piece 11 is flanged onto the flange 26 and after completion of this work, the valve 27 is opened so that the plug 13, 13', 13" is brought to its height shown in dashed lines to the height shown drawn out. At this height shown drawn out, the plug closes 13, 13', 13" the electrode inner tube 15 and thus seals the cavity 14'. The push rod 12 is then separated from the plug 13, 13', 13" and pulled upwards. In this state, the attachment piece 11 can be removed again, as well as the valve 27. In connection with this, the tube top 29 is unscrewed from the sleeve 11 so that a new electrode tube can then be screwed in 15' with a sleeve already screwed on at its upper end in the thread of sleeve 17.

I den øvre ende av det på denne måte påskrudde elektroderør 15' inn-skrus igjen deretter røroverdelen 29, nemlig således som det fremgår av fig. 1. Derved kan trykket i hulrommet inntil størrelsesorden 1,0 ato tettende opptas av proppen. Tilknytning dertil påsettes ventilen 27 og påsetningsstykket 11 likeledes som det fremgår av fig. 1. Deretter forbindes skyvestangen 12 med proppen 13» 13', 13" etterat ventilen 27 er blitt åpnet. Nå foregår påsetning av en ny elektrode-mantel på elektroden 10. I tilknytning hertil trekkes proppen 13, 13', 13" ut av elektrodeindrerøret 15 og inntar igjen den på fig. 1 strekpunkterte viste stilling. Etterat deretter ventilen 27 er luk-ket kan påsetningsstykket 11 tas av fra flensen .26 og tilførings-innretningen 23, 24, 25 igjen påskrus på flensen 26, for i tilknytning deretter igjen å kunne drive elektroden 10 i dens normale driftstilstand. At the upper end of the electrode tube 15' screwed on in this way, the tube top 29 is then screwed in again, namely as shown in fig. 1. Thereby, the pressure in the cavity up to the order of 1.0 ato sealing can be taken up by the plug. In connection with this, the valve 27 and the attachment piece 11 are also attached, as can be seen from fig. 1. The push rod 12 is then connected to the plug 13", 13', 13" after the valve 27 has been opened. Now a new electrode sheath is attached to the electrode 10. In connection with this, the plug 13, 13', 13" is pulled out of the electrode inner tube 15 and again occupies the one in fig. 1 dash-dotted position shown. After the valve 27 is then closed, the attachment piece 11 can be removed from the flange 26 and the supply device 23, 24, 25 again screwed onto the flange 26, in order to be able to drive the electrode 10 in its normal operating state.

Claims (3)

1. Avsperreinnretning ved hulelektroder som tjener til innføring.av innsatsstoffer i findelt form og/eller bortføring av gasser i elektrotermiske reduksjonsovner som kalsiumkarbid- eller fosforovner, idet hulelektroden har et av to deler bestående indre rør med en i tilførselsinnretning en koaksialt til elektroden forskyvbart lagret skyvestang og en dermed løsbart forbundet propp som utenifra ved hjelp av skyvestangen kan skyves fra en stilling i til-førselsinnretningen hvori den ikke hindrer innføring bg bortføring av stoffer, til en stilling i elektroden hvor den lukker hulrommet, eller omvendt, karakterisert ved at proppen (13, 13', 13") er utformet som stivt legeme og avtetningen mellom proppen (13, 13', 13") og røret (15) i elektroden foregår ved minst en stålbølge-kompensator (16) som spenner seg over ringspalten mellom røret (15) i elektroden og proppen (13, 13', 13").1. Shut-off device at hollow electrodes that serves for the introduction of inputs in finely divided form and/or the removal of gases in electrothermal reduction furnaces such as calcium carbide or phosphorus furnaces, the hollow electrode having a two-part inner tube with one in the supply device one coaxially to the electrode displaceably stored push rod and a thereby releasably connected plug which can be pushed from the outside by means of the push rod from a position in the supply device in which it does not prevent the introduction or removal of substances, to a position in the electrode where it closes the cavity, or vice versa, characterized in that the plug ( 13, 13', 13") is designed as a rigid body and the sealing between the plug (13, 13', 13") and the tube (15) in the electrode takes place by at least one steel wave compensator (16) which spans the annular gap between the tube (15) in the electrode and plug (13, 13', 13"). 2. Avsperreinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at stålbølgekompensatoren (16) er anbragt i luftkanalen av røret (15) i elektroden mellom de to i gjensidig avstand fra hverandre ved hjelp av en muffe (17) skrueforbundne elektroderørender (15', 15") idet stålbølgekompensatoren (16) er anordnet i mellomrommet (20) mellom de to elektroderørender (15', 15") således at den avstøter seg mot muffens (17) distansefremspring (21).2. Shut-off device according to claim 1, characterized in that the steel wave compensator (16) is placed in the air channel of the pipe (15) in the electrode between the two at a mutual distance from each other by means of a sleeve (17) screw-connected electrode pipe ends (15', 15") in that the steel wave compensator (16) is arranged in the space (20) between the two electrode tube ends (15', 15") so that it repels against the distance projection (21) of the sleeve (17). 3. Avsperreinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at proppen (13) er utformet i tre deler og opptar klemmende minst en stålbølgekompensator (31, 32).3. Shut-off device according to claim 1, characterized in that the plug (13) is designed in three parts and clampably accommodates at least one steel wave compensator (31, 32).