Узел для уплотнения электрода в своде дуговой электропечи

Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 18,07.78 (21) 2645099/24-07с присоединением заявки Йо -(51)М. Кл.з Н 05 В 7/12 Государственный комитет СССР ио дедам изобретений н открытий(54) УЗЕЛ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА В СВОДЕ ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использованодля герметизации электродов в сводахдуговых и руднотермических электропечей.При уплотненных околоэлектродныхпроемов в своде в значительной степени улучшаются условия труда, появляется воэможность полностью утилизировать колошниковый газ и, что самое важное, резко сократить выброс токсичного газа в воздушную среду.Известна конструкция сухого сальникового уплотнения, состоящая изсальника, расположенного вокруг гер метизирующего экрана. Сальник прижимается к цилиндрическому экрану припомощи натяжной стальной ленты, охватывающей сальник по наружной поверхности, для натяжения ленты по всему з 0периметру имеются пружинные механизмы ЩНедостаток этой конструкции состоит в том, что в целом она весьма сложна в изготовлении и монтаже. Кроме того, сальник довольно быстро стира,ется,и приходится часто производить замену, что вызывает простои печи. При этом, эта конструкция требует весьма строгой фиксации электрода в 30.вертикальной плоскости, так как при перекосах электрода сальник заклинивает. Выполнение строгой фиксации электрода вызывает значительные технические трудности.Известна также конструкция тканевого уплотнения электрода, содержащая установленный на своде вокруг электрода короб и уплотнитель из эластичного материала, соединенный с несущим кожухом электродержателя, причем внутри короба помещен кольцевой мешок из огнеупорной ткани, заполненный сыпучим уплотнителем. Верхний конец ,ткани прикреплен к коробу, а нижний к несущему кожуху электродержателя 2 Д,Такое уплотнение должно работать достаточно надежно на печах с относительно небольшой температурой под сводом до 300-400 С,так как тканевый мешок непосредственно обращен к плавильной ванне и омывается печными га" зами.Однако невозможно испольэовать это уплотнение для печей с более горячими процессами, например, при выплавке кремнистых сплавов, поскольку отсутствуют ткани, работающие надежно при 1200-1400 ос.Кроме того, сыпучий уплотнительпод воздействием высоких температурможет скоксоваться и при перемещениибудет истирать ткань.Известен также узел для уплотненияэлектрода в своде дуговой электропечи, содержащий установленный на сводекоаксиально электроду кольцевой коробс двойными стенками, между которымиобразована О-образная полость, заполненная жидкой уплотняющей средой, например, водой, и уплотняющий цилиндр,герметично прикрепленный снаружи несущего кожуха электрододержателя изаглубленный в О-образную полость 3).Недостаток такого гидравлическогоуплотнения состоит в том, что водянаякоробка быстро зарастает колошниковойпылью и перегорает, вызывая аварийнуюситуацию на печи. Чистка О-образнойполости - трудоемкое дело и вызываетдлительные простои печи.Цель изобретения - повышение надежности работы узла.Цель достигается тем, что узел дляуплотнения снабжен кольцевым уплотнителем, выполненным из эластичного водонепроницаемого материала, подвешенным в виде петли внутри О-образнойполости и прикрепленным одним концомк торцу цилиндра, а вторым - к внутренней стенке короба, и металлическими грузами, уложенными по периметрувнутри петли уплотнителя.Кроме того, с целью улучшения охлаждения уплотнителя, стенки О-образной полости снабжены ребрами.На фиг. 1 схематически изображенузел для уплотнения, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А нафиг. 1.Уплотнение содержит О-образныйкороб 1, расположенный вокруг электрода 2 и жестко укрепленный на своде3. Внутри короба 1 помещен уплотнитель 4 из эластичного водонепроницаемого материала, например, прорезиненной ткани, Уплотнитель 4 выполнен в виде петли. Наружная стенка 5 короба 1, снабженная патрубками б и 7 для входа и выхода воды 8, может быть выполнена съемной из отдельных секций, У верхней кромки стенки 5 имеется предохранительный выходной патрубок 9. Внутренний край уплотнителя 4 прикреплен к внутренней стенке короба 1 болтами 10, а наружный край - к несущему кожуху 11 электрододержателя болтами 12. Нижний фартук несущего кожуха выполнен с водоохлаждаемой полостью 13. Между кожухом 11 и электродом 2 установлен сальник 14.Контактные щеки 15 с нажимным кольцом 16 Утоплены под свод 3. Ток к щекам 15 подводится водоохлаждаемыми трубами 17, которые проходят через полость 13 и уплотнены. По наружному контуру полости 13 приварен цилиндр 18, который вместе со стенкой 5 образует кольцевую заполненную циркулирующей водой О-образную полость. Верхние кромки цилиндра 18 и стенки 5расположены на одинаковом уровне присамом нижнем положении электрода 2.Дляподвода и отвода охлаждающей водыв коробе 1 имеются патрубки 19 и 20.Для придания уплотнителю 4 формы ввиде кольцевой петли на его доннуючасть изнутри уложены металлическиегрузы 21, например, шары. Токоведущиетрубы 17 при проходе через полость13 уплотнены втулками 22Внутренние стенки короба 1 выполнены с выступами 23 по всему периметру, т.е. оребренными.15 Устройство для уплотнения электрода в своде работает следующим образом.Выходящие из кольцевого электродного зазора в своде 3 печные газы не 20 выходят в атмосферу цеха, так какуплотнитель 4 образует замкнутую герметическую полость, а токоведущиетрубы 17 уплотнены втулками 22.Выход газов во внутреннюю полость 5 несущего кожуха 11 также невозможениз-за наличия сальника 14.При вертикальном перемещении электрода 2 вместе с контактными щеками15, нажимным кольцом 1 б и несущим кожухом 11 герметичная полость не нарушается, так как уплотнитель 4 внутренним концом прикреплен к неподвижному коробу 1, а наружным - к кожуху11.Поэтому при вертикальном перемещении электрода 2 вместе с ним перемещается уплотнитель 4. Высота обечайки 18 выбирается таким образом, чтобы уплотнитель 4 по 40 стоянно омывался водой 8 в пределаххода электрода 2,Масса шаров 21 выбирается из расчета, чтобы уплотнитель 4 выдержалвыталкивающее усилие напора заполненного водой столба кольцевой полости, образованной обечайкой 18 и стенкой 5. Вода 8 в коробе 1 постоянноциркулирует. В случае резкого повышения давления в подсводовом пространстве 1 например, при обвалах шихты) во 50 да 8 не выливается из короба на свод 3,так как имеется предохранительный выходной патрубок 9.Предлагаемая конструкция позволяетиспользовать уплотнитель 4 из проре 55 зиненйой ткани, поскольку его наружная поверхность постоянно омываетсяохлаждающей водой 8 и кроме того уплотнитель вынесен из горячей зоны ипомещен внутри короба 1. Прорезиненщо ная ткань берется толщиной 2-4 мм иявляется водонепроницаемым эластичнымматериалом.При работепечи поверхность уплотнителя 4 покрывается возгонами, причем возгоны измельчаются, благодаря752822 ЦНИИПИ Заказ 4767/Тираж 885 Подписно тому, что электрод 2 перемещается ввертикальной плоскости. Наличие науплотнителе 4 измельченных возгоноввесьма полезно, так как в какой-тостепени они предохраняют от перегревауплотнитель 4. Накопившийся слой возгонов возвращается обратно в ванну5печи при подъеме электрода 2 в крайнее верхнее положение.При отклонении электрода 2 от своего вертикального положения поверхность уплотнителя 4 может коснутьсястенок короба 1, Учитывая наличие настенках короба 1 выступов 23 условияохлаждения уплотнителя 4 практическине изменяются и в этом случае,Расстояние между стенками уплотнителя 4 может составить 80-100 мм,поэтому предлагаемая конструкция уплотнения не требует значительных диаметральных габаритов и может быть выполнена весьма компактной. 20Стенку 5 целесообразно выполнитьразъемной, так как в этом случае облегчается монтаж и демонтаж уплотнителя 4.Поскольку уплотнитель 4 выполнен 25иэ водонепроницаемого материала, находящаяся под ним вода 8 не загрязняется печными газами,Предлагаемое устройство представляет собой комбинированную конструкцию гидравлического и тканевого уплотнения.Предлагаемое уплотнение, котороеможно использовать как для круглых,так и овальных электродов, несложно З 5по своему конструктивному выполнениюи обеспечивает надежное уплотнениеэлектрода в своде в печах, в которыхтехнологический процесс ведется привысоких температурах в подсводовомпространстве, например, при выплавке40кремнистых ферросплаво Формула изобретения 1. Узел для уплотнения электрода в своде дуговой электропечи, содержащий установленный на своде коаксиально электроду кольцевой короб с двойными стенками, между которыми образована О-образная полость, заполненная жидкой уплотняющей средой, наприме во дой, и уплотняющий цилиндр, гермес Рю ктично прикрепленный снаружи несуще ог ожуха электродержателя и заглубленный в О-образную полость, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы узла, он снабжен кольцевым уплотнителем, выполненным из эластичного водонепрони" цаемого материала, подвешенным в виде петли внутри О-образной полости и прикрепленным одним концом к торцу цилиндра, а вторым - к внутренней стенке короба, и металлическими грузами, уложенными по периметру внутри петли уплотнителя,2. Узел для уплотнения по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения охлаждения уплотнителя, стенки О-образной полости снабжены ребрами. Источники информации . принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ Р 1540876,кл. Н 05 В 7/12, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР Р 432697, кл. Н 05 В 7/12, 1971.