[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102019217433A1 - Electrode holding device and system for repositioning an electrode in a metallurgical furnace - Google Patents

Electrode holding device and system for repositioning an electrode in a metallurgical furnace Download PDF

Info

Publication number
DE102019217433A1
DE102019217433A1 DE102019217433.7A DE102019217433A DE102019217433A1 DE 102019217433 A1 DE102019217433 A1 DE 102019217433A1 DE 102019217433 A DE102019217433 A DE 102019217433A DE 102019217433 A1 DE102019217433 A1 DE 102019217433A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
housing
holding device
electrode holding
pressure piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019217433.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Markus Ertl
Heinz Dieter Dresen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Priority to DE102019217433.7A priority Critical patent/DE102019217433A1/en
Publication of DE102019217433A1 publication Critical patent/DE102019217433A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00Heating by electric discharge
    • H05B7/02Details
    • H05B7/10Mountings, supports, terminals or arrangements for feeding or guiding electrodes
    • H05B7/109Feeding arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenhaltevorrichtung (10), umfassend ein Gehäuse (11) und ein darin beweglich geführtes Druckstück (15), wobei das Druckstück (15) mit einer vorbestimmten Klemmkraft gegen eine Elektrode (1) bewegbar ist. Das Gehäuse (11) ist in Form eines länglichen Kastens ausgebildet und weist eine vertikal verlaufende Durchgangsöffnung (12) auf, durch die sich die Elektrode (1) hindurch erstreckt. Das Druckstück (15) ist angrenzend zur Durchgangsöffnung (12) des Gehäuses (11) angeordnet und kann nur von einer Seite her gegen die Elektrode (1) unter Verwendung eines Federelements (16) oder eines Hydraulikzylinders (20) bewegt werden ist, um auf die Elektrode (1) eine Druckkraft auszuüben und dadurch die Elektrode (1) innerhalb der Durchgangsöffnung (12) des Gehäuses (11) zu verklemmen.The invention relates to an electrode holding device (10) comprising a housing (11) and a pressure piece (15) movably guided therein, the pressure piece (15) being movable against an electrode (1) with a predetermined clamping force. The housing (11) is designed in the form of an elongated box and has a vertically running through opening (12) through which the electrode (1) extends. The pressure piece (15) is arranged adjacent to the through opening (12) of the housing (11) and can only be moved from one side against the electrode (1) using a spring element (16) or a hydraulic cylinder (20) to exert a compressive force on the electrode (1) and thereby clamp the electrode (1) within the through opening (12) of the housing (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenhaltevorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, und ein System zum Nachsetzen einer Elektrode eines metallurgischen Ofens, bei dem zwei solcher Elektrodenhaltevorrichtungen in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind.The invention relates to an electrode holding device according to the preamble of claim 1, and a system for repositioning an electrode of a metallurgical furnace, in which two such electrode holding devices are arranged one above the other in the vertical direction.

Nach dem Stand der Technik sind Elektrodenhaltevorrichtungen bekannt, bei denen die Elektrode über einen beweglichen Fassungsring gegen eine stromübertragende Kontaktbacke gezogen wird. Die erforderliche Anpresskraft auf den Fassungsring wird stets und aus Gründen der Sicherheit über ein Federpaket aufgebracht. Zum Lösen des Fassungsrings bzw. der Elektrode wird das Federpaket hydraulisch in der Gegenrichtung, d.h. entgegengesetzt zur Anpresskraft komprimiert.According to the prior art, electrode holding devices are known in which the electrode is pulled against a current-transmitting contact jaw via a movable mounting ring. The required contact pressure on the mounting ring is always applied via a set of springs for reasons of safety. To loosen the mounting ring or the electrode, the spring assembly is hydraulically compressed in the opposite direction, i.e. opposite to the contact force.

Zur Reduzierung von Wartungsarbeiten und den daraus resultierenden Stillstandzeiten von metallurgischen Öfen können bei den genannten Elektrodenhaltevorrichtungen Federpaket und Hydraulikzylinder als kompakte herausnehmbare Einheit ausgebildet sein. Allerdings sind eben diese Einheiten schwer zugänglich und schlecht mit einem Kran zu erreichen. Zudem müssen sie im Bedarfsfall direkt vor Ort vom Tragarmkopf gelöst bzw. befestigt werden.In order to reduce maintenance work and the resulting downtimes of metallurgical furnaces, spring packs and hydraulic cylinders can be designed as a compact, removable unit in the aforementioned electrode holding devices. However, these units are difficult to access and difficult to reach with a crane. In addition, if necessary, they have to be detached or attached from the support arm head directly on site.

Bei den vorstehend genannten Elektrodenhaltevorrichtungen werden je nach Bauweise die zum Halten bzw. zum Halten und Lösen der Elektrode erforderlichen Kräfte über ein Gewinde übertragen. Hierdurch wird der bewegliche Fassungsring gegen die Elektrode gezogen. Ein Nachteil hierbei besteht darin, dass bei Bruch der kraftübertragenen Welle ein sofortiger Verlust der Anpresskraft gegen die Elektrode folgt.In the above-mentioned electrode holding devices, depending on the design, the forces required for holding or holding and releasing the electrode are transmitted via a thread. This pulls the movable mounting ring against the electrode. A disadvantage here is that if the force-transmitted shaft breaks, there is an immediate loss of the contact pressure against the electrode.

Ein weiterer Nachteil bei bekannten Elektrodenhaltevorrichtungen, die auf einer ziehenden Anordnung des Fassungsrings basieren, besteht darin, dass kleine Biegequerschnitte des Fassungsringes im Bereich der Einbindung in den Tragarmkopf, insbesondere beim Einsatz von Elektroden mit großem Durchmesser, zu hohen Biege- und Torsionsspannungen und entsprechenden Verformungen führen. Das Gleiche gilt auch für den Tragarmkopf, der im Bereich der Einbindung des Fassungsringes hohen Biegelasten ausgesetzt ist.Another disadvantage of known electrode holding devices that are based on a pulling arrangement of the mounting ring is that small bending cross-sections of the mounting ring in the area of the integration into the support arm head, especially when using electrodes with a large diameter, lead to excessive bending and torsional stresses and corresponding deformations to lead. The same also applies to the support arm head, which is exposed to high bending loads in the area where the mounting ring is integrated.

Des Weiteren ist der Einsatz von Nippelrobotern problematisch, weil sich der bewegliche Fassungsring als Drehmomentstütze beim Anschrauben eines neuen Elektrodenstückes schlecht eignet. Zudem muss der Fassungsring ggf. auch das Gewicht des Nippelrobotors aufnehmen, in Folge von zusätzlichen Biege- und Torsionsbelastungen, wie vorstehend bereits erläutert.Furthermore, the use of nipple robots is problematic because the movable mounting ring is poorly suited as a torque support when screwing on a new piece of electrode. In addition, the mounting ring may also have to absorb the weight of the nipple robot, as a result of additional bending and torsional loads, as already explained above.

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in Bezug auf eine Elektrodenhaltevorrichtung die vorstehend beschriebenen Nachteile zu beseitigen.Accordingly, the invention is based on the object of eliminating the disadvantages described above in relation to an electrode holding device.

Diese Aufgabe wird durch eine Elektrodenhaltevorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch ein System mit den in Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved by an electrode holding device with the features of claim 1 and by a system with the features specified in claim 15. Advantageous developments of the invention are defined in the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Elektrodenhaltevorrichtung dient, in Entsprechung ihrer Bezeichnung, zum Halten einer Elektrode insbesondere eines metallurgischen Ofens, beispielsweise bei einem Lichtbogenofen (EAF) in Stahlwerken. Eine solche Elektrodenhaltevorrichtung umfasst ein Gehäuse und ein darin beweglich geführtes Druckstück, wobei das Druckstück mit einer vorbestimmten Klemmkraft gegen die Elektrode bewegt werden kann. Das Gehäuse ist in Form eines länglichen Kastens ausgebildet und weist eine vertikal verlaufende Durchgangsöffnung auf, durch die sich die Elektrode hindurch erstreckt. Das Druckstück ist angrenzend zur Durchgangsöffnung des Gehäuses angeordnet und nur von einer Seite her gegen die Elektrode unter Verwendung eines Federelements oder eines Hydraulikzylinders bewegbar, um auf die Elektrode eine Druckkraft auszuüben und dadurch die Elektrode innerhalb der Durchgangsöffnung des Gehäuses zu verklemmen.An electrode holding device according to the invention is used, in accordance with its name, to hold an electrode, in particular of a metallurgical furnace, for example an electric arc furnace (EAF) in steelworks. Such an electrode holding device comprises a housing and a pressure piece movably guided therein, wherein the pressure piece can be moved against the electrode with a predetermined clamping force. The housing is in the form of an elongated box and has a vertically extending through opening through which the electrode extends. The pressure piece is arranged adjacent to the through opening of the housing and can only be moved from one side against the electrode using a spring element or a hydraulic cylinder in order to exert a pressure force on the electrode and thereby clamp the electrode within the through opening of the housing.

Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, dass das Gehäuse kastenförmig, d.h. in Form eines länglichen Kastens ausgebildet ist und darin kein beweglicher Elektrodenfassungsring vorgesehen ist, durch den die Elektrode hindurchgeführt wäre. Stattdessen weist das Gehäuse eine vertikal verlaufende Durchgangsöffnung auf, durch die sich die Elektrode hindurch erstreckt, wobei das Klemmen der Elektrode durch das Druckstück erreicht wird, welches nur von einer Seite her gegen die Elektrode unter Verwendung eines Federelements oder eines Hydraulikzylinders gedrückt wird. Eine solche Bauweise ermöglicht größere und stabilere Querschnitte, als es ansonsten nach dem Stand der Technik unter Verwendung eines beweglichen Fassungsrings möglich wäre. Folglich fallen mechanische Spannungen und die daraus resultierenden Verformungen für die Elektrodenhaltevorrichtung und deren Gehäuse deutlich kleiner aus, was beim Einsatz von Elektroden mit großem Durchmesser von Vorteil ist.The invention is based on the essential knowledge that the housing is box-shaped, i.e. in the form of an elongated box and that no movable electrode holding ring is provided therein through which the electrode would be passed. Instead, the housing has a vertically running through opening through which the electrode extends, the clamping of the electrode being achieved by the pressure piece which is only pressed from one side against the electrode using a spring element or a hydraulic cylinder. Such a design enables larger and more stable cross-sections than would otherwise be possible according to the prior art using a movable mounting ring. Consequently, mechanical stresses and the resulting deformations for the electrode holding device and its housing are significantly smaller, which is advantageous when using electrodes with a large diameter.

Mit der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf die Anordnung der Kontakt- bzw. Druckflächen zum Klemmen der Elektrode, im Vergleich zu den eingangs genannten herkömmlich bekannten Elektrodenhaltevorrichtungen, eine Umkehrung realisiert. Dies bedeutet, dass mit der vorliegenden Erfindung, im Gegensatz zu herkömmlichen Spannvorrichtungen, nun ein Druckstück gegen den Elektrodenstrang bzw. die Elektrode gedrückt und nicht gezogen wird. Eine solche umgekehrte Anordnung der Kontakt- bzw. Druckflächen macht es möglich, hierbei das Gehäuse in Kastenbauweise auszubilden, ohne dabei - wie sonst üblich - einen beweglichen Elektrodenfassungsring zu verwenden.With the present invention, in relation to the arrangement of the contact or pressure surfaces for clamping the electrode, compared to the conventionally known ones mentioned at the beginning Electrode holding devices, a reversal realized. This means that with the present invention, in contrast to conventional clamping devices, a pressure piece is now pressed against the electrode string or the electrode and is not pulled. Such a reversed arrangement of the contact or pressure surfaces makes it possible to design the housing in a box construction without using a movable electrode holding ring, as is otherwise usual.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das Gehäuse der Elektrodenhaltevorrichtung in einen Elektrodentragarmkopf integriert sein. Beispielsweise ist es möglich, dass das Gehäuse der Elektrodenhaltevorrichtung und der Elektrodentragarmkopf einstückig miteinander ausgebildet sind. Hierbei besteht ein Vorteil darin, dass das Gehäuse vollständig fest und massiv mit dem Elektrodentragarmkopf verbunden ist, ohne dass ein Risiko eines versehentlichen Lösens des Gehäuses besteht.In an advantageous further development of the invention, the housing of the electrode holding device can be integrated into an electrode support arm head. For example, it is possible for the housing of the electrode holding device and the electrode support arm head to be formed in one piece with one another. One advantage here is that the housing is completely fixed and solidly connected to the electrode support arm head without there being any risk of the housing being accidentally detached.

Nach einer alternativen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse der Elektrodenhaltevorrichtung lösbar an einem Elektrodentragarmkopf angebracht ist. Hierbei besteht ein Vorteil darin, dass das Gehäuse bei Bedarf von dem Elektrodentragarmkopf gelöst werden kann, beispielsweise zu Wartungs- und/oder Reparaturzwecken.According to an alternative development of the invention, it can be provided that the housing of the electrode holding device is detachably attached to an electrode support arm head. One advantage here is that the housing can be detached from the electrode support arm head if necessary, for example for maintenance and / or repair purposes.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist innerhalb des Gehäuses ein Federelement, vorzugsweise in Form eines Federpakets, angeordnet. Dieses Federelement steht in Wirkverbindung mit einem mit dem Druckstück verbundenen Bolzen. Dies hat zur Folge, dass mittels des Federelements eine Druckkraft auf das Druckstück in Richtung der Elektrode ausgeübt werden kann, um dadurch wie erläutert die Elektrode innerhalb der Durchgangsöffnung des Gehäuses zu verklemmen.In an advantageous development of the invention, a spring element, preferably in the form of a spring assembly, is arranged inside the housing. This spring element is in operative connection with a bolt connected to the pressure piece. As a result, a compressive force can be exerted on the pressure piece in the direction of the electrode by means of the spring element in order to thereby, as explained, clamp the electrode within the through opening of the housing.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist innerhalb des Gehäuses ein Stellglied (beispielsweise in Form eines Hydraulikzylinders) angeordnet bzw. befestigt, mit dem auf den Bolzen eine Kraft aufgebracht werden kann, die entgegengesetzt zur Kraft des Federelements bzw. des Federpakets wirkt. Durch eine Aktuierung dieses Stellglieds kann die Klemmkraft des Federelements bzw. des Federpakets aufgehoben werden, falls ein Lösen der Elektrode gewünscht ist. Hierbei ist es zur Realisierung einer kompakten Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig, wenn diese Stellglied zwischen dem Druckstück und dem Federelement bzw. Federpaket angeordnet ist. Dies kann dadurch ermöglicht werden, dass das Stellglied ein mittiges Durchgangsloch aufweist, durch das hindurch sich der in Wirkverbindung mit dem Druckstück stehende Bolzen erstreckt.In an advantageous development of the invention, an actuator (for example in the form of a hydraulic cylinder) is arranged or fastened within the housing, with which a force can be applied to the bolt that acts opposite to the force of the spring element or the spring assembly. By actuating this actuator, the clamping force of the spring element or the spring assembly can be canceled if the electrode is to be released. In order to achieve a compact embodiment of the invention, it is useful if this actuator is arranged between the pressure piece and the spring element or spring assembly. This can be made possible in that the actuator has a central through hole through which the bolt, which is in operative connection with the pressure piece, extends.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zur Ausübung einer Druckkraft auf das Druckstück in Richtung der Elektrode ein Hydraulikzylinder vorzugsweise in Form eines Plungerzylinders vorgesehen ist, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und in Wirkverbindung mit einem mit dem Druckstück verbundenen Bolzen steht. Diesbezüglich versteht sich, dass ein solcher Hydraulik- bzw. Plungerzylinder die gleiche Funktion wie das Federelement bzw. Federpaket ausübt, nämlich Erzeugen einer Druckkraft auf das Druckstück, um dieses zwecks eines Verklemmens der Elektrode innerhalb der Durchgangsöffnung des Gehäuses in Richtung der Elektrode zu bewegen.In an advantageous development of the invention, it can be provided that a hydraulic cylinder is provided, preferably in the form of a plunger cylinder, which is arranged inside the housing and is in operative connection with a bolt connected to the pressure piece to exert a pressure force on the pressure piece in the direction of the electrode. In this regard, it goes without saying that such a hydraulic or plunger cylinder performs the same function as the spring element or spring assembly, namely generating a compressive force on the pressure piece to move it in the direction of the electrode for the purpose of jamming the electrode within the through opening of the housing.

Bei der zuletzt genannten Variante der erfindungsgemäßen Elektrodenhaltevorrichtung kann innerhalb des Gehäuses zumindest eine Rückstellfeder vorgesehen sein, die auf den Bolzen oder den Hydraulikzylinder wirkt. Durch diese Rückstellfeder wird, wenn der Hydraulikzylinder nicht aktuiert und entsprechend ein Lösen der Elektrode gewünscht ist, eine Rückstellung des Druckstücks weg von der Elektrode bewirkt.In the last-mentioned variant of the electrode holding device according to the invention, at least one return spring can be provided inside the housing, which acts on the bolt or the hydraulic cylinder. This return spring causes the pressure piece to be reset away from the electrode when the hydraulic cylinder is not actuated and it is accordingly desired to release the electrode.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann für die Elektrode eine Stromführung vorgesehen sein. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Elektrode im Betrieb eines metallurgischen Ofens entsprechend mit Strom bzw. Energie versorgt wird.In an advantageous further development of the invention, a current conduction can be provided for the electrode. This ensures that the electrode is appropriately supplied with current or energy when a metallurgical furnace is in operation.

Für die vorstehend genannte Stromführung kann vorgesehen sein, dass diese zumindest ein Element umfasst, welches aus Kupfer oder aus Aluminium besteht oder zumindest mit Kupfer beschichtet ist. Dies gewährleistet eine gute Stromführung hin zur Elektrode, mit geringen Übertragungsverlusten. Zweckmäßigerweise kann dieses Element zur Stromführung an einer Innenumfangsfläche der Durchgangsöffnung des Gehäuses, nämlich an einer Seite entgegengesetzt zum Druckstück befestigt sein.For the aforementioned current conduction it can be provided that it comprises at least one element which consists of copper or aluminum or is at least coated with copper. This ensures a good current flow to the electrode, with low transmission losses. This element for conducting current can expediently be attached to an inner circumferential surface of the through opening of the housing, namely on a side opposite to the pressure piece.

Eine gute Stromübertragung für die besagte Stromführung kann dadurch erreicht werden, dass das Element der Stromführung aus einem Kupferstreifen, aus einem Streifen aus Aluminium oder aus einem mit kupferbeschichteten Metallstreifen gebildet ist. Mit einem solchen Element ist für die Stromführung gewährleistet, dass an die in der Durchgangsöffnung des Gehäuses verklemmte Elektrode Strom bzw. Energie übertragen wird.A good current transmission for said current lead can be achieved in that the element of the current lead is formed from a copper strip, from a strip made of aluminum or from a copper-coated metal strip. With such an element it is ensured for the current conduction that current or energy is transmitted to the electrode jammed in the through opening of the housing.

Zweckmäßigerweise kann für das Gehäuse der erfindungsgemäßen Elektrodenhaltevorrichtung eine Wasserkühlung vorgesehen sein. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass die Betriebstemperatur der Elektrodenhaltevorrichtung und der zugehörigen Komponenten, die in dem Gehäuse angeordnet sind, einen zulässigen Wert nicht überschreiten und insoweit insbesondere beim Einsatz mit einem metallurgischen Ofen nicht geschädigt werden. Eine solche Wasserkühlung des Gehäuses empfiehlt sich insbesondere für den Fall, wenn die Elektrodenhaltevorrichtung mit einer Stromführung ausgestattet ist, um Strom bzw. Energie an die Elektrode zu übertragen.Water cooling can expediently be provided for the housing of the electrode holding device according to the invention. This achieves the advantage that the operating temperature of the electrode holding device and the associated components which are arranged in the housing do not exceed a permissible value and in this respect in particular when used with a metallurgical furnace will not be damaged. Such a water cooling of the housing is particularly recommended for the case when the electrode holding device is equipped with a current conduction in order to transmit current or energy to the electrode.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse zur Stromführung für die Elektrode mit kupferplattiertem Stahlblech ausgerüstet ist. Eine solche Kupferplattierung kann in Längsrichtung des Gehäuses bzw. des Elektrodentragarmkopfs verlaufen und hat den Vorteil, dass damit eine kostengünstige Realisierung einer guten Übertragungsstrecke in Bezug auf Strom bzw. Energie an die Elektrode möglich ist.In an advantageous further development of the invention, it can be provided that the housing is equipped with copper-clad sheet steel to conduct current for the electrode. Such a copper plating can run in the longitudinal direction of the housing or of the electrode support arm head and has the advantage that it enables a cost-effective implementation of a good transmission path with regard to current or energy to the electrode.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das Gehäuse der Elektrodenhaltevorrichtung aus Aluminium bestehen oder Teile aus Aluminium aufweisen. Dies führt zu dem Vorteil, dass das Eigengewicht des Gehäuses, beispielsweise im Vergleich zu Stahl, wesentlich geringer ist, wodurch das Auftreten von Biegebelastungen an einem Elektrodentragarm vermindert werden.In an advantageous development of the invention, the housing of the electrode holding device can consist of aluminum or have parts made of aluminum. This leads to the advantage that the dead weight of the housing, for example in comparison to steel, is significantly lower, as a result of which the occurrence of bending loads on an electrode support arm is reduced.

Im Zusammenhang mit der vorstehend genannten Stromführung wird ergänzend darauf hingewiesen, dass hierbei anstelle von Kupfer als stromführendes Element auch Aluminium zum Einsatz kommen kann.In connection with the aforementioned current conduction, it is additionally pointed out that instead of copper, aluminum can also be used as the current-carrying element.

Die erfindungsgemäße Elektrodenhaltevorrichtung zeichnet sich auch dadurch aus, dass sie unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Aspekte in einer Modulbauweise, nach dem Prinzip eines Baukastensystems, ausgebildet sein kann. Hierzu zählt auch, dass die erfindungsgemäße Elektrodenhaltevorrichtung auf verschiedene Durchmesser von Elektroden abgestimmt sein kann, wodurch sich elektrodendurchmesserbezogene Baureihen bilden lassen. In Bezug auf solche verschiedene Baureihen ist neben der Austauschbarkeit auch die Wiederverwendung von Einzelteilen untereinander möglich. Im Ergebnis wird hierdurch eine erhöhte Verfügbarkeit für die erfindungsgemäße Elektrodenhaltevorrichtung erreicht, bei gleichzeitig verminderten Kosten.The electrode holding device according to the invention is also distinguished by the fact that, taking into account the aforementioned aspects, it can be designed in a modular design, based on the principle of a modular system. This also includes the fact that the electrode holding device according to the invention can be matched to different diameters of electrodes, so that electrode diameter-related series can be formed. With regard to such different series, in addition to interchangeability, it is also possible to reuse individual parts with one another. As a result, increased availability is achieved for the electrode holding device according to the invention, with reduced costs at the same time.

Des Weiteren sieht die Erfindung ein System zum Nachsetzen einer Elektrode eines metallurgischen Ofens vor. Dieses System umfasst zwei der vorstehend bereits erläuterten Elektrodenhaltevorrichtungen, die nun in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind. Ferner umfasst das System ein Nachsetzhubwerk, das aus drei hydraulischen Plungerzylindern besteht, die jeweils an der unteren Elektrodenhaltevorrichtung angebracht sind, wobei die Kolbenstangen der Plungerzylinder mit der oberen Elektrodenhaltevorrichtung verbunden sind.The invention also provides a system for repositioning an electrode of a metallurgical furnace. This system comprises two of the electrode holding devices already explained above, which are now arranged one above the other in the vertical direction. The system further comprises a back-up lifting mechanism, which consists of three hydraulic plunger cylinders, which are each attached to the lower electrode holding device, the piston rods of the plunger cylinders being connected to the upper electrode holding device.

Bei dem vorstehend genannten System kann vorgesehen sein, dass einerseits zwei Plungerzylinder des Nachsetzhubwerks an der Seite der Durchgangsöffnung des Gehäuses angebracht sind, auf der das Druckstück vorgesehen ist. Andererseits ist der dritte Plungerzylinder an der entgegengesetzten Seite der Durchgangsöffnung gegenüberliegend zum Druckstück angebracht. Dies hat zur Folge, dass mit den drei Plungerzylindern des Nachsetzhubwerks in einer horizontalen Ebene ein Dreieck aufgespannt wird, innerhalb dessen sich der Schwerpunkt der Elektrode befindet. Auch hierdurch ist gewährleistet, dass in Betrieb des Nachsetzhubwerks das Auftreten von Biegebelastungen und - spannungen vermindert ist.In the above-mentioned system it can be provided that, on the one hand, two plunger cylinders of the post-set lifting mechanism are attached to the side of the through opening of the housing on which the pressure piece is provided. On the other hand, the third plunger cylinder is attached on the opposite side of the through opening opposite the pressure piece. As a result, a triangle is spanned in a horizontal plane with the three plunger cylinders of the lifting gear, within which the center of gravity of the electrode is located. This also ensures that the occurrence of bending loads and stresses is reduced when the adjustment hoist is in operation.

In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems ist die untere der beiden Elektrodenhaltevorrichtungen mit einer Stromführung ausgestattet ist, wie sie vorstehend bereits erläutert worden ist. Demgegenüber ist die obere der beiden Elektrodenhaltevorrichtungen nicht stromführend ausgebildet, wobei die Kolbenstangen der Plungerzylinder gegenüber der oberen Elektrodenhaltevorrichtung elektrisch isoliert ausgebildet sind.In an advantageous further development of the system according to the invention, the lower of the two electrode holding devices is equipped with a current lead, as has already been explained above. In contrast, the upper of the two electrode holding devices is not designed to carry current, the piston rods of the plunger cylinders being designed to be electrically insulated from the upper electrode holding device.

Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin vor, dass die vorstehend erläuterte erfindungsgemäße Elektrodenhaltevorrichtung bei einem Elektrodenwartungsstand eingesetzt werden kann, der darüber hinaus auch eine Schraubvorrichtung und eine Elektrodenführung/-zentrierung aufweist. Ein solcher Elektrodenwartungsstand dient beispielsweise als „Annippelvorrichtung“ und zu dem Zweck, zwei separate Elektroden an ihren Stirnseiten miteinander zu verbinden.The present invention further provides that the electrode holding device according to the invention explained above can be used in an electrode maintenance stand which also has a screwing device and an electrode guide / centering device. Such an electrode maintenance stand serves, for example, as a “nipple device” and for the purpose of connecting two separate electrodes to one another at their end faces.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich durch folgende Aspekte:

  • - Aufbau der Elektrodenhaltevorrichtung ohne beweglichen Elektrodenfassungsring, d.h. ohne ziehende Kraftübertragung;
  • - Infolgedessen geringere Biege- und Torsionsbelastung der Vorrichtung und keine Notwendigkeit tragender Gewinde oder entsprechender Bolzen;
  • - Reduzierung von Kühlwasserkreisläufen;
  • - Abnehm- und austauschbare Elektrodenhaltevorrichtungen ermöglichen Modulbauweise, bzw. ein Baukastensystem, bestehend aus verschiedenen Elektrodenhaltevorrichtungen;
  • - Die Abnehmbarkeit ermöglicht es, z.B. eine defekte Elektrodenhaltevorrichtung anstatt eines ganzen Elektrodentragarms schnell und einfach auszutauschen und unter Werkstattbedingungen zu reparieren oder zu warten - dadurch bedingt ergeben sich kürzere Stillstandzeiten für den Ofenbetrieb;
  • - Geringeres Kupfervolumen an den Kontaktbacken (Verschleißteil) - dies führt auch zu geringeren Herstellungskosten;
  • - möglicher Einsatz bei einer Elektrodennachsetzvorrichtung, die nach dem Stand der Technik aus DE 10 2013 224 552 A1 bekannt ist;
  • - Elektrodenhaltevorrichtungen in Kastenbauweise eignen sich direkt auch als Basis für Elektrodenannippelstände.
Further advantages of the invention result from the following aspects:
  • Construction of the electrode holding device without a movable electrode holding ring, that is to say without a pulling force transmission;
  • - As a result, less bending and torsional stress on the device and no need for load-bearing threads or corresponding bolts;
  • - Reduction of cooling water circuits;
  • - Removable and exchangeable electrode holding devices enable modular construction or a modular system consisting of various electrode holding devices;
  • The removability makes it possible, for example, to replace a defective electrode holder instead of a whole electrode support arm quickly and easily and to repair or maintain it under workshop conditions - this results in shorter downtimes for furnace operation;
  • - Lower copper volume on the contact jaws (wear part) - this also leads to lower manufacturing costs;
  • - Possible use with an electrode positioning device that is made according to the prior art DE 10 2013 224 552 A1 is known;
  • - Electrode holding devices in box design are also directly suitable as a basis for electrode nipple stands.

Nachstehend sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand einer schematisch vereinfachten Zeichnung im Detail beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine Querschnittsansicht durch eine Elektrodenhaltevorrichtung nach einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
  • 2 eine Draufsicht auf die Elektrodenhaltevorrichtung von 1,
  • 3 eine Querschnittsansicht durch eine Elektrodenhaltevorrichtung nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
  • 4 eine Draufsicht auf die Elektrodenhaltevorrichtung von 3,
  • 5 eine vereinfachte Perspektivansicht der Elektrodenhaltevorrichtung von 1 bzw. von 3,
  • 6 ein erfindungsgemäßes System zum Nachsetzen einer Elektrode eines metallurgischen Ofens, bei dem zwei erfindungsgemäße Elektrodenhaltevorrichtungen gemäß 1 oder gemäß 3 in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind und zwischen diesen Elektrodenhaltevorrichtungen ein Nachsetzhubwerk vorgesehen ist,
  • 7 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Elektrodenhaltevorrichtung beim Einsatz mit dem System gemäß 6, und
  • 8 eine vereinfachte Ansicht eines Elektrodenwartungsstands, bei dem eine Elektrodenhaltevorrichtung gemäß 1-5 eingesetzt wird.
Preferred embodiments of the invention are described in detail below with reference to a schematically simplified drawing. Show it:
  • 1 a cross-sectional view through an electrode holding device according to a first embodiment of the invention,
  • 2 a plan view of the electrode holder of FIG 1 ,
  • 3rd a cross-sectional view through an electrode holding device according to a second embodiment of the invention,
  • 4th a plan view of the electrode holder of FIG 3rd ,
  • 5 FIG. 3 is a simplified perspective view of the electrode holder of FIG 1 or from 3rd ,
  • 6th a system according to the invention for repositioning an electrode of a metallurgical furnace, in which two electrode holding devices according to the invention according to 1 or according to 3rd are arranged one above the other in the vertical direction and a lifting mechanism is provided between these electrode holding devices,
  • 7th a simplified plan view of an electrode holder when used with the system according to FIG 6th , and
  • 8th a simplified view of an electrode maintenance stand in which an electrode holding device according to FIG 1-5 is used.

Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 bevorzugte Ausführungsformen von Elektrodenhaltevorrichtungen 10 und eines hiermit ausgestatteten Systems 100 zum Nachsetzen einer Elektrode 1 eines (nicht gezeigten) metallurgischen Ofens gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt und erläutert. Gleiche Merkmale in der Zeichnung sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass die Zeichnung lediglich vereinfacht und insbesondere ohne Maßstab dargestellt ist.With reference to the 1 to 7th preferred embodiments of electrode holding devices 10 and a system equipped with it 100 for repositioning an electrode 1 of a metallurgical furnace (not shown) in accordance with the present invention. The same features in the drawing are each provided with the same reference numerals. At this point it is pointed out separately that the drawing is only shown in a simplified manner and in particular without a scale.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Elektrodenhaltevorrichtung 10 nach einer ersten Ausführungsform in einer Querschnittsansicht in Verbindung mit einer Elektrode 1, wobei 2 eine Draufsicht auf die Elektrodenhaltevorrichtung 10 von 1 (mit Elektrode) zeigt. 1 shows an electrode holding device according to the invention 10 according to a first embodiment in a cross-sectional view in connection with an electrode 1 , in which 2 a plan view of the electrode holder 10 of 1 (with electrode) shows.

In gleicher Weise ist in 3 eine erfindungsgemäße Elektrodenhaltevorrichtung 10 nach einer zweiten Ausführungsform in einer Querschnittsansicht gezeigt, in Verbindung mit einer Elektrode, wobei in 4 eine Draufsicht auf die Elektrodenhaltevorrichtung 10 von 3 (mit Elektrode 1) gezeigt ist.In the same way, in 3rd an electrode holding device according to the invention 10 according to a second embodiment shown in a cross-sectional view, in connection with an electrode, wherein in 4th a plan view of the electrode holder 10 of 3rd (with electrode 1 ) is shown.

Die Elektrodenhaltevorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 11, das Teil eines Elektrodentragarmkopfs 14 ist. Das Gehäuse 11 ist in Form eines länglichen Kastens ausgebildet. In dem Gehäuse 11 ist eine vertikal verlaufende Durchgangsöffnung 12 (vgl. 2, 4) vorgesehen, die beispielsweise achteckig ausgebildet ist, und jedenfalls mit ihrem Innendurchmesser größer ist als ein Außendurchmesser der Elektrode 1.The electrode holder 10 includes a housing 11 , the part of an electrode support arm head 14th is. The case 11 is designed in the form of an elongated box. In the case 11 is a vertical through opening 12th (see. 2 , 4th ) is provided, which is, for example, octagonal, and in any case is larger with its inner diameter than an outer diameter of the electrode 1 .

Wie in 1 bzw. 3 veranschaulicht, kann eine Elektrode 1 in die Durchgangsöffnung 12 des Gehäuses 11 eingebracht sein, so dass sich die Elektrode 1 durch die Durchgangsöffnung 12 hindurch erstreckt.As in 1 or. 3rd Illustrates can be an electrode 1 into the through opening 12th of the housing 11 be introduced so that the electrode 1 through the through opening 12th extends therethrough.

Das Gehäuse 11 ist an einem Elektrodentragarm 2 (vgl. 2, 4) angebracht, und kann hiervon bei Bedarf demontiert werden.The case 11 is on an electrode support arm 2 (see. 2 , 4th ) and can be removed from this if necessary.

Innerhalb des Gehäuses 11 ist angrenzend zur Durchgangsöffnung 12 ein Druckstück 15 aufgenommen, welches in Richtung der Durchgangsöffnung 12 bzw. einer darin aufgenommenen Elektrode 1 (und in der entgegengesetzten Richtung, d.h. weg von der Durchgangsöffnung 12) beweglich ist.Inside the case 11 is adjacent to the through opening 12th a pressure piece 15th added, which in the direction of the through opening 12th or an electrode received therein 1 (and in the opposite direction, i.e. away from the through opening 12th ) is movable.

Für die Elektrodenhaltevorrichtung 10 kann eine Stromführung vorgesehen sein. Für diesen Fall umfasst die Stromführung ein Element 24, das an bzw. in der Innenumfangsfläche 13 der Durchgangsöffnung 12 befestigt ist, nämlich an einer dem Druckstück 15 entgegengesetzten Seite. Das Element 24 kann aus einem Kupferstreifen 25 oder aus einem Metallstreifen, der mit Kupfer beschichtet ist, gebildet sein.For the electrode holder 10 a power supply can be provided. In this case, the power supply includes an element 24 , that on or in the inner circumferential surface 13th the passage opening 12th is attached, namely on one of the pressure piece 15th opposite side. The element 24 can be made from a copper strip 25th or from a metal strip coated with copper.

Zum Klemmen der Elektrode 1 innerhalb der Durchgangsöffnung 12 des Gehäuses 11 wird auf das Druckstück 15 eine Druckkraft ausgeübt, nämlich nur von einer Seite her. In Folge dessen wird das bewegliche Druckstück 15 gegen die Elektrode 1 gedrückt, in der Zeichnungsebene der Darstellung von 1 bzw. 3 von rechts nach links. Durch die Ausübung einer solchen Druckkraft wird nicht nur ein Klemmen bzw. Festsetzen der Elektrode 1 innerhalb der Durchgangsöffnung 12 erreicht, sondern gleichzeitig auch ein enger Kontakt zwischen der Elektrode 1 und dem Element 24 bzw. dem Kupferstreifen 25, wodurch eine gute Übertragung von Strom bzw. Energie an die Elektrode 1 gewährleistet ist.For clamping the electrode 1 inside the through opening 12th of the housing 11 is on the pressure piece 15th exerted a compressive force, namely only from one side. As a result, the movable pressure piece 15th against the electrode 1 pressed in the drawing plane of the representation of 1 or. 3rd from right to left. The exertion of such a compressive force does not only result in the electrode being clamped or fixed 1 within the passage opening 12th achieved, but at the same time a close contact between the electrode 1 and the element 24 or the copper strip 25th , ensuring a good transfer of current or energy to the electrode 1 is guaranteed.

5 zeigt eine Perspektivansicht der Elektrodenhaltevorrichtung 10 von 1 bzw. 3, wenn damit eine Elektrode 1 in der Durchgangsöffnung 12 des Gehäuses 11 geklemmt bzw. gehalten ist. 5 Figure 13 shows a perspective view of the electrode holder 10 of 1 or. 3rd if with it an electrode 1 in the through opening 12th of the housing 11 is clamped or held.

Bei der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektrodenhaltevorrichtung 10 gemäß 1 und 2 ist innerhalb des Gehäuses 11 zumindest ein Federelement 16 aufgenommen, vorzugsweise in Form eines Federpakets 17. Dieses Federpaket 17 steht in Wirkverbindung mit einem Bolzen B1 , der mit dem Druckstück 15 verbunden ist. Somit wird die Vorspannung des Federpakets 17 über den Bolzen B1 auf das Druckstück 15 übertragen, in Folge dessen dann die Elektrode 1 in der Durchgangsöffnung 12 verklemmt wird.In the first embodiment of the electrode holding device according to the invention 10 according to 1 and 2 is inside the case 11 at least one spring element 16 added, preferably in the form of a spring package 17th . This spring package 17th is in operative connection with a bolt B 1 , the one with the pressure piece 15th connected is. Thus, the preload of the spring assembly 17th over the bolt B 1 on the pressure piece 15th transferred, as a result of which then the electrode 1 in the through opening 12th is jammed.

Zum Lösen der Klemmung für die Elektrode 1 ist bei der Ausführungsform von 1 ein Stellglied 18 vorgesehen, das zwischen dem Druckstück 15 und dem Federelement 16 bzw. dem Federpaket 17 angeordnet ist. Diese Stellglied 18 kann in Form eines Hydraulikzylinders ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise weist das Stellglied 18 ein mittiges Durchgangsloch 19 auf, durch welches sich der Bolzen B1 hindurch erstreckt. Bei einer Aktuierung des Stellglieds 18 wird auf den Bolzen B1 eine Druckkraft ausgeübt, die entgegengesetzt zur Kraft des Federpakets 17 ausgerichtet ist und die Vorspannung des Federpakets 17 überwindet. Somit kann das Druckstück 15 von einer Außenumfangsfläche der Elektrode 1 abgerückt werden, um das Klemmen der Elektrode 1 innerhalb der Durchgangsöffnung 12 des Gehäuses 11 aufzuheben.To release the clamp for the electrode 1 is in the embodiment of 1 an actuator 18th provided between the pressure piece 15th and the spring element 16 or the spring package 17th is arranged. This actuator 18th can be designed in the form of a hydraulic cylinder. The actuator expediently has 18th a central through hole 19th through which the bolt B 1 extends therethrough. When the actuator is actuated 18th gets on the bolt B 1 exerted a compressive force that is opposite to the force of the spring assembly 17th is aligned and the preload of the spring assembly 17th overcomes. Thus, the pressure piece 15th from an outer peripheral surface of the electrode 1 be withdrawn to clamp the electrode 1 inside the through opening 12th of the housing 11 to cancel.

Für die Übertragung der Druckkraft auf die Elektrode 1 darf an dieser Stelle hervorgehoben werden, dass der hierzu eingesetzte Bolzen B1 komplett ohne tragende Gewinde oder dergleichen auskommt. Dies ist aufgrund der im Vergleich zum Stand der Technik umgekehrten Anordnung der Kontakt- bzw. Druckflächen zum Klemmen der Elektrode 1 möglich, wobei wie erläutert das Druckstück 15 lediglich von einer Seite her gegen die Elektrode 1 gedrückt wird.For transferring the pressure force to the electrode 1 may be emphasized at this point that the bolt used for this purpose B 1 completely without load-bearing threads or the like. This is due to the reverse arrangement of the contact or pressure surfaces for clamping the electrode compared to the prior art 1 possible, with the pressure piece as explained 15th only against the electrode from one side 1 is pressed.

In Bezug auf die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektrodenhaltevorrichtung 10 gemäß 1 bzw. 2 wird gesondert hervorgehoben, dass diese insbesondere als Nachsetzvorrichtung eingesetzt wird. Dies liegt insbesondere aus Sicherheitsgründen an dem Federpaket 17, dessen Vorspannung wie erläutert stets über den Bolzen B1 auf das Druckstück 15 übertragen wird, um dadurch die Elektrode 1 innerhalb der Durchgangsöffnung 12 zu verklemmen.With regard to the embodiment of the electrode holding device according to the invention 10 according to 1 or. 2 it is emphasized separately that this is used in particular as a readjusting device. This is due in particular to the spring package for safety reasons 17th whose preload is always via the bolt, as explained B 1 on the pressure piece 15th is transferred to thereby the electrode 1 inside the through opening 12th to jam.

Bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektrodenhaltevorrichtung 10 gemäß 3 und. 4 wird die zum Halten bzw. Klemmen der Elektrode 1 erforderliche Druckkraft nicht durch ein Federelement bzw. Federpaket erzeugt, sondern durch einen Hydraulikzylinder 20 erzeugt, der beispielsweise in Form eines Plungerzylinders ausgebildet sein kann. Ausweislich der Darstellung von 3 ist dieser Hydraulikzylinder 20 ebenfalls innerhalb des Gehäuses 11 aufgenommen. Zur Übertragung der Druckkraft von dem Hydraulikzylinder 20 auf das Druckstück 15 steht der Hydraulikzylinder 20 in Wirkverbindung mit einem Bolzen B2 , der mit dem Druckstück 15 verbunden ist. In the second embodiment of the electrode holding device according to the invention 10 according to 3rd and. 4th is used to hold or clamp the electrode 1 The required compressive force is not generated by a spring element or spring assembly, but by a hydraulic cylinder 20th generated, which can be designed for example in the form of a plunger cylinder. As evidenced by the representation of 3rd is this hydraulic cylinder 20th also inside the housing 11 recorded. To transfer the pressure force from the hydraulic cylinder 20th on the pressure piece 15th the hydraulic cylinder is standing 20th in operative connection with a bolt B 2 , the one with the pressure piece 15th connected is.

Mittels des Hydraulikzylinders 20 kann auf das Druckstück 15 eine Druckkraft in Form eines definierten und überwachbaren Anpressdrucks erzeugt werden, um die Elektrode 1 innerhalb der Durchgangsöffnung 12 des Gehäuses 11 zu klemmen bzw. zu halten.By means of the hydraulic cylinder 20th can on the pressure piece 15th a compressive force in the form of a defined and monitorable contact pressure can be generated around the electrode 1 inside the through opening 12th of the housing 11 to clamp or to hold.

Zum Lösen der Elektrode 1 ist bei der zweiten Ausführungsform der Elektrodenhaltevorrichtung 10 gemäß 3 und. 4 eine Rückstellfeder 22 vorgesehen, die auf den Bolzen B2 bzw. den Hydraulikzylinder 20 wirkt. Falls der Hydraulikzylinder 20 nicht aktuiert ist, bewirkt die Rückstellfeder 22 eine Bewegung des Druckstücks 15 weg von der Außenumfangsfläche der Elektrode 1 (d.h. in der Ansicht von 3 von links nach rechts), so dass dadurch die Klemmung der Elektrode 1 innerhalb der Durchgangsöffnung 12 des Gehäuses 11 aufgehoben wird.For loosening the electrode 1 is in the second embodiment of the electrode holding device 10 according to 3rd and. 4th a return spring 22nd provided on the bolt B2 or the hydraulic cylinder 20th works. If the hydraulic cylinder 20th is not actuated, the return spring causes 22nd a movement of the pressure piece 15th away from the outer peripheral surface of the electrode 1 (i.e. in the view of 3rd from left to right), thus clamping the electrode 1 inside the through opening 12th of the housing 11 will be annulled.

Die vorstehend erläuterten beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Elektrodenhaltevorrichtung 10 sind in ihren Außenabmessungen identisch. Dies gilt insbesondere bei der Schnittstelle zum Elektrodentragarm 2, die insbesondere für den Fall, dass das Grundmaterial aus Stahl besteht, kupferplattiert und mechanisch bearbeitet ausgeführt ist. Das Gleiche gilt entsprechend für den Elektrodentragarm 2. Während die Elektrodenfassungen in Form der Elektrodenhaltevorrichtungen über Gewindesacklöcher in den Kontaktflächen verfügen, stehen dem tragarmseitig Durchgangslöcher gegenüber. Die Elektrodenhaltevorrichtungen werden entsprechend mit Dehnschraubenbolzen in vorgespannter Verbindung befestigt, wobei über die Vorspannung auch der erforderliche Anpressdruck für einen verlustarmen elektrischen Kontakt zwischen den Baugruppen gewährleistet ist.The two embodiments of the electrode holding device according to the invention explained above 10 are identical in their external dimensions. This applies in particular to the interface to the electrode support arm 2 which is copper-plated and mechanically processed, especially in the event that the base material consists of steel. The same applies accordingly to the electrode support arm 2 . While the electrode holders in the form of the electrode holding devices have threaded blind holes in the contact surfaces, there are through holes opposite them on the support arm side. The electrode holding devices are fastened in a pretensioned connection with expansion screw bolts, the pretensioning also ensuring the required contact pressure for low-loss electrical contact between the assemblies.

Auf Grund der zuvor beschriebenen Konstruktionsmerkmale sind die Elektrodenhaltevorrichtungen 10 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform jeweils von dem Elektrodentragarm 2 abnehmbar und untereinander austauschbar. Dies ermöglicht es zudem auch, die Wartung unter Werkstattbedingungen auszuführen. Eine Standardisierung des Elektrodentragarms 2 in Bezug auf die Verwendung beider Elektrodenhaltevorrichtung 10, nämlich einerseits gemäß der ersten Ausführungsform von 1 bzw. 2 und andererseits gemäß der zweiten Ausführungsform von 3 bzw. 4, ist ebenso möglich.Due to the design features described above, the electrode holding devices 10 according to the first and second embodiment, each from the electrode support arm 2 removable and interchangeable. This also makes it possible to carry out maintenance under workshop conditions. A standardization of the electrode support arm 2 regarding the use of both electrode holders 10 , namely on the one hand according to the first embodiment of 1 or. 2 and on the other hand according to the second embodiment of FIG 3rd or. 4th , is also possible.

Im Zusammenhang mit der bereits erläuterten möglichen Standardisierung bzw. Austauschbarkeit der Elektrodenhaltevorrichtungen 10 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform in Bezug auf deren Schnittstelle zu einem Elektrodentragarm 2 und zum Elektrodendurchmesser sind für die Erfindung verschiedene Baureihen mit folgenden Varianten möglich, deren Merkmale sich in Stichworten wie folgt darstellen:

  1. i) Standardhaltevorrichtung:
    • - Stromführend - beispielsweise besteht das Gehäuse 11 komplett aus Stahl (z.B. kupferplattiert) oder aus Aluminium, wobei zur Stromführung an dem Gehäuse 11 ein kupferplattiertes Stahlblech 25 (vgl. 1, 3) angebracht ist;
    • - Wassergekühlt;
    • - Elektrode 1 wird durch Federvorspannung gehalten (dies entspricht der Sicherheitserfordernis nach Norm), wobei zum Lösen der Elektrode 1 die Vorspannung hydraulisch durch das Stellglied 18 aufgehoben wird (vgl. 1, 2).
  2. ii) Nachsetzhaltevorrichtung:
    • - Nicht stromführend;
    • - Wassergekühlt;
    • - Elektrode 1 wird durch Federvorspannung gehalten (dies entspricht der Sicherheitserfordernis nach Norm), wobei zum Lösen der Elektrode 1 die Vorspannung hydraulisch durch das Stellglied 18 aufgehoben wird (vgl. 1, 2).
  3. iii) Nippelstandhaltevorrichtung (Typ 1)
    • - Nicht stromführend;
    • - Ungekühlt;
    • - Elektrode 1 wird durch Federvorspannung gehalten (dies entspricht der Sicherheitserfordernis nach Norm), wobei zum Lösen der Elektrode 1 die Vorspannung hydraulisch durch das Stellglied 18 aufgehoben wird (vgl. 1, 2);
    • - Auf einer (nicht gezeigten) Bodenplatte aufgeschweißt;
    • - Berücksichtigung einer Elektrodenzentrierung inklusive einer Annippelvorrichtung.
  4. iv) Elektrodenhaltevorrichtung:
    • - Stromführend - beispielsweise besteht das Gehäuse 11 komplett aus Stahl (z.B. kupferplattiert) oder aus Aluminium, wobei zur Stromführung an dem Gehäuse 11 ein kupferplattiertes Stahlblech 25 (vgl. 1, 3) angebracht ist;
    • - Wassergekühlt;
    • - Elektrode 1 wird hydraulisch per Plungerzylinder 20 gehalten, mit dem zum Halten der Elektrode 1 ein definierter und überwachbarer Anpressdruck erzeugt wird (vgl. 3, 4);
    • - Kann mit der Variante gemäß Ziffer ii) kombiniert werden, zur Berücksichtigung einer Nachsetzvorrichtung gemäß DE 10 2013 224 552 A1 .
  5. v) Nippelstandhaltevorrichtung (Typ 2)
    • - Nicht stromführend;
    • - Ungekühlt;
    • - Elektrode 1 wird hydraulisch per Plungerzylinder 20 gehalten, mit dem zum Halten der Elektrode 1 ein definierter und überwachbarer Anpressdruck erzeugt wird (vgl. 3, 4);
    • - Auf einer (nicht gezeigten) Bodenplatte aufgeschweißt;
    • - Berücksichtigung einer Elektrodenzentrierung inklusive einer Annippelvorrichtung.
In connection with the already explained possible standardization or exchangeability of the electrode holding devices 10 according to the first and second embodiment in relation to their interface to an electrode support arm 2 and for the electrode diameter, different series with the following variants are possible for the invention, the features of which are summarized as follows:
  1. i) Standard holding device:
    • - Live - for example, there is the housing 11 completely made of steel ( z .B. copper-plated) or made of aluminum, whereby for current management on the housing 11 a copper-clad steel sheet 25th (see. 1 , 3rd ) is appropriate;
    • - water cooled;
    • - electrode 1 is held by spring preload (this corresponds to the safety requirement according to the standard), whereby for loosening the electrode 1 the preload hydraulically by the actuator 18th is canceled (cf. 1 , 2 ).
  2. ii) Follow-up holding device:
    • - Not live;
    • - water cooled;
    • - electrode 1 is held by spring preload (this corresponds to the safety requirement according to the standard), whereby for loosening the electrode 1 the preload hydraulically by the actuator 18th is canceled (cf. 1 , 2 ).
  3. iii) Nipple Stand Retention Device (Type 1)
    • - Not live;
    • - Unrefrigerated;
    • - electrode 1 is held by spring preload (this corresponds to the safety requirement according to the standard), whereby for loosening the electrode 1 the preload hydraulically by the actuator 18th is canceled (cf. 1 , 2 );
    • - Welded onto a base plate (not shown);
    • - Consideration of electrode centering including a nipple device.
  4. iv) Electrode holder:
    • - Live - for example, there is the housing 11 completely made of steel ( z .B. copper-plated) or made of aluminum, whereby for current management on the housing 11 a copper-clad steel sheet 25th (see. 1 , 3rd ) is appropriate;
    • - water cooled;
    • - electrode 1 is hydraulic via plunger cylinder 20th held with the one to hold the electrode 1 a defined and monitorable contact pressure is generated (cf. 3rd , 4th );
    • - Can be combined with the variant according to point ii) to allow for an adjustment device according to DE 10 2013 224 552 A1 .
  5. v) nipple holding device (type 2)
    • - Not live;
    • - Unrefrigerated;
    • - electrode 1 is hydraulic via plunger cylinder 20th held with the one to hold the electrode 1 a defined and monitorable contact pressure is generated (cf. 3rd , 4th );
    • - Welded onto a base plate (not shown);
    • - Consideration of electrode centering including a nipple device.

An dieser Stelle darf nochmals hervorgehoben werden, dass auf Grundlage der vorstehend genannten Standardisierung auch die An- und Einbauteile für die erfindungsgemäße Elektrodenhaltevorrichtung 10 innerhalb einer Baureihe untereinander ausgetauscht werden können.At this point it should be emphasized again that on the basis of the standardization mentioned above, the add-on and built-in parts for the electrode holding device according to the invention are also used 10 can be interchanged within a series.

Falls die Elektrodenhaltevorrichtung 10 mit einer Stromführung ausgestattet ist, reduziert sich die Kontaktbacke auf zwei massive aber vergleichbar dünne Kupferstreifen 25, welche an der Innenumfangsfläche 13 der Durchgangsöffnung 12 gegen das Gehäuse 11 geschraubt sind. Strom- und Wärmeübergang erfolgt dort über das (nicht gezeigte) kupferplattierte Stahlblech des Gehäuses. Zwar wird die kupferplattierte Stahlblechfläche der Elektrodenhaltevorrichtung 10 dadurch größer, jedoch reduziert sich das Kupfervolumen der Kontaktstücke gegenüber der Kontaktbacke um ca. 20%. Des Weiteren ist kein eigener Kühlreislauf der Kontaktbacken 25 mehr erforderlich.If the electrode holder 10 is equipped with a current lead, the contact jaw is reduced to two massive but comparatively thin copper strips 25th , which on the inner peripheral surface 13th the passage opening 12th against the housing 11 are screwed. Current and heat transfer takes place there via the copper-plated sheet steel (not shown) of the housing. It is true that the copper-clad sheet steel surface becomes the electrode holder 10 therefore larger, but the copper volume of the contact pieces is reduced by approx. 20% compared to the contact jaw. Furthermore, the contact jaws do not have their own cooling circuit 25th more required.

6 zeigt eine vereinfachte Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Systems 100 zum Nachsetzen einer Elektrode 1 eines (nicht gezeigten) metallurgischen Ofens. Mit einem solchen System 100 kann das Nachsetzen einer Elektrode realisiert werden, wie es beispielsweise aus DE 10 2013 224 552 A1 bekannt ist. 6th Figure 3 shows a simplified perspective view of a system according to the invention 100 for repositioning an electrode 1 a metallurgical furnace (not shown). With such a system 100 the repositioning of an electrode can be implemented, for example from DE 10 2013 224 552 A1 is known.

Das System 100 umfasst zumindest zwei Elektrodenhaltevorrichtungen 10, die in vertikaler Richtung z übereinander angeordnet sind. Hierbei ist die untere Elektrodenhaltevorrichtung 10 gemäß der vorstehend genannten Variante iv) ausgebildet, wobei die obere Elektrodenhaltevorrichtung 10 gemäß der vorstehend genannten Variante ii) ausgebildet ist. Mit einer solchen Ausgestaltung der unteren und oberen Elektrodenhaltevorrichtung 10, 10.2 wird erreicht, dass stets mindestens eine Elektrodenhaltevorrichtung geschlossen ist (um ein Abstürzen des Elektrodenstranges zu verhindern), während es möglich ist, beispielsweise die obere Elektrodenhaltevorrichtung auf und ab zu bewegen. In dieser Weise ist ein Nachsetzen bzw. Verschieben der Elektrode 1 bzw. des Elektrodenstranges vertikal in beide Richtungen möglich.The system 100 comprises at least two electrode holding devices 10 that are in the vertical direction z are arranged one above the other. Here is the lower electrode holder 10 formed according to the aforementioned variant iv), wherein the upper electrode holding device 10 is designed according to the aforementioned variant ii). With such a configuration of the lower and upper electrode holding devices 10 , 10 .2 it is achieved that at least one electrode holding device is always closed (in order to prevent the electrode strand from falling), while it is possible, for example, to move the upper electrode holding device up and down. This is how the electrode can be repositioned or moved 1 or of the electrode line vertically in both directions.

In Entsprechung der Variante iv) ist die untere Elektrodenhaltevorrichtung 10 mit einer Stromführung ausgestattet, wohingegen die obere Elektrodenhaltevorrichtung 10, in Entsprechung der Variante ii), nicht stromführend ist.The lower electrode holding device corresponds to variant iv) 10 equipped with a current lead, whereas the upper electrode holder 10 , in accordance with variant ii), is not live.

Zwischen der unteren Elektrodenhaltevorrichtung 10 und der oberen Elektrodenhaltevorrichtung 10 ist ein Nachsetzhubwerk 110 vorgesehen, das aus drei hydraulischen Plungerzylindern 112 (bzw. P1, P2, P3, vgl. 6) pro Elektrodenhalterung besteht. Im Einzelnen sind diese drei Plungerzylinder 112 jeweils an der unteren Elektrodenhaltevorrichtung 10 angebracht bzw. geschützt darin aufgenommen, wobei die (nicht gezeigten) Kolbenstangen dieser Plungerzylinder 112 jeweils mit der oberen Elektrodenhaltevorrichtung 10 verbunden sind. In diesem Zusammenhang wird gesondert darauf hingewiesen, dass die Kolbenstangen gegenüber der nicht-stromführenden oberen Elektrodenhaltevorrichtung 10 elektrisch isoliert sind, um eine Stromfluss über die Plungerzylinder 112 zu verhindern.Between the lower electrode holder 10 and the upper electrode holder 10 is an additional hoist 110 provided that consists of three hydraulic plunger cylinders 112 (or P 1 , P 2 , P 3 , cf. 6th ) per electrode holder. Specifically, these are three plunger cylinders 112 each on the lower electrode holder 10 attached or protected received therein, the (not shown) piston rods of this plunger cylinder 112 each with the upper electrode holder 10 are connected. In this context, it is pointed out separately that the piston rods are opposite to the non-current-carrying upper electrode holding device 10 are electrically isolated to allow current to flow through the plunger cylinders 112 to prevent.

Die vereinfachte Draufsicht gemäß 7 veranschaulicht eine Anordnung der drei Plungerzylinder 112 an einer Elektrodenhaltevorrichtung 10. Hierbei sind ein erster Plungerzylinder P1 und ein zweiter Plungerzylinder P2 an der Seite der Durchgangsöffnung 12 des Gehäuses 11 angeordnet, auf der das Druckstück 15 vorgesehen ist. Demgegenüber befindet sich der dritte Plungerzylinder P3 an der entgegengesetzten Seite der Durchgangsöffnung gegenüberliegend zum Druckstück 15. Somit wird in einer horizontalen Ebene durch diese drei Plungerzylinder P1, P2, P3 ein Dreieck D (in 7 mit gestrichelten Linien symbolisiert) aufgespannt, wobei sich der Schwerpunkt S der zu erhebenden bzw. zu sinkenden Masse, d.h. einer Elektrode 1 - von oben betrachtet - stets innerhalb dieses Dreiecks D befindet. Hierdurch wird eine Minimierung von Biegespannungen in den Kolbenstangen 113 der Plungerzylinder 112 erreicht.The simplified top view according to 7th Figure 3 illustrates an arrangement of the three plunger cylinders 112 on an electrode holder 10 . Here, a first plunger cylinder P 1 and a second plunger cylinder P 2 are on the side of the through opening 12th of the housing 11 arranged on which the pressure piece 15th is provided. In contrast, the third plunger cylinder P 3 is located on the opposite side of the through opening opposite the pressure piece 15th . Thus, in a horizontal plane, these three plunger cylinders P 1 , P 2 , P 3 form a triangle D. (in 7th symbolized with dashed lines) spanned, with the center of gravity S of the mass to be raised or to fall, ie an electrode 1 - viewed from above - always within this triangle D. is located. This minimizes bending stresses in the piston rods 113 of the plunger cylinders 112 reached.

In Bezug auf die vorstehend genannte Anordnung der drei Plungerzylinder 112 (bzw. P1, P2, P3) wird hervorgehoben, dass eine solche Anordnung erst durch die Ausbildung der erfindungsgemäßen Elektrodenhaltevorrichtung 10 in fester Kastenbauweise, d.h. mit einem Gehäuse 11 in Form eines länglichen Kastens möglich ist. Dies führt auf Grund der größeren Querschnitte zudem zur Verringerung von mechanischen Spannungen und macht die biegefreie Anordnung einer Nachsetzvorrichtung überhaupt erst möglich.With regard to the aforementioned arrangement of the three plunger cylinders 112 (or P 1 , P 2 , P 3 ) it is emphasized that such an arrangement is only possible through the design of the electrode holding device according to the invention 10 in solid box construction, ie with a housing 11 in the form of an elongated box is possible. Due to the larger cross-sections, this also leads to a reduction in mechanical stresses and makes the bending-free arrangement of a readjusting device possible in the first place.

Bei dem in 6 gezeigten System 100 sind insgesamt drei Paare von Elektrodenhaltevorrichtung 10 vorgesehen, die jeweils aus einer unteren Elektrodenhaltevorrichtung 10 gemäß der Variante iv) und einer oberen Elektrodenhaltevorrichtung 10 gemäß der Variante ii) gebildet sind. The in 6th shown system 100 are a total of three pairs of electrode holders 10 provided, each consisting of a lower electrode holder 10 according to variant iv) and an upper electrode holding device 10 are formed according to variant ii).

Nachstehend wird der Betrieb eines metallurgischen Ofens unter Verwendung einer Elektrodenhaltevorrichtung 10 bzw. des hiermit ausgestatteten Systems 100 gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt erläutert:

  • Das Nachsetzen bei eingeschaltetem Ofen, d.h. unter „power on“, erfordert einen definierten und überwachbaren Anpressdruck für die Elektrode 1, um sie in der Durchgangsöffnung 12 des Gehäuses 11 zu klemmen bzw. zu halten. Auf Grund der Toleranzen beim Elektrodendurchmesser schwanken auch der Federweg und somit auch die Federkraft des Federpaketes 17. Aus diesen Gründen wird der Elektrodenstrang in der stromführenden unteren Elektrodenhaltevorrichtung 10 direkt hydraulisch aufgebracht wird. Das bedeutet, dass aus Sicherheitsgründen nur bei eingeschwenktem Ofendeckel nachgesetzt werden darf.
The following describes the operation of a metallurgical furnace using an electrode holder 10 or the system equipped with it 100 according to the present invention as follows:
  • Repositioning with the furnace switched on, ie under "power on", requires a defined and monitorable contact pressure for the electrode 1 to place them in the through hole 12th of the housing 11 to clamp or to hold. Due to the tolerances in the electrode diameter, the spring deflection and thus the spring force of the spring assembly also fluctuate 17th . For these reasons, the electrode string is in the current-carrying lower electrode holding device 10 is applied directly hydraulically. This means that, for safety reasons, you may only re-insert when the furnace lid is swiveled in.

Die Möglichkeit auch während des Nachsetzens der Elektroden elektrische Leistung in den Ofen einzubringen erfordert, die Anpresskraft in der stromführenden unteren Elektrodenhaltevorrichtung 10 soweit abzusenken, dass der Elektrodenstrang durchrutschen kann (Sicherheit gegen Durchrutschen <1). Dabei ist zu beachten, dass sich dadurch der elektrische Überganswiderstand erhöht, was zu Erwärmung in der Kontaktfläche führen kann. Ggf. kann der Ofen während des Nachsetzens unter „power on“ nur mit reduzierter elektrischer Leistung betrieben werden. Dieses kontrollierte Rutschen des Elektrodenstranges bzw. der Elektrode 1 durch die stromführende untere Elektrodenhaltevorrichtung 10 ist nur bis zur Schnittstelle zweier Elektroden 1 möglich, da nicht ausgeschlossen werden kann, dass es auf Grund der Durchmessertoleranzen bei den Elektroden zu vor- bzw. zurückspringenden Kanten kommen kann (Kantenbrüche, Verringerung der Kontaktfläche). Folglich muss an dieser Stelle der Kontakt ggf. ganz aufgehoben, und in einer Hubbewegung, unter „power off“, soweit nachgesetzt werden, dass das Druckstück die Schnittstelle komplett passiert. Hierbei ist zu beachten, dass der Nachsetzhub aus räumlichen Gründen begrenzt sein muss. Ein Nachsetzen über den kompletten Schachtelbereich in einer Hubbewegung (2x Schachtelhöhe plus 1x Kontaktbackenhöhe = ca. 1000 mm) ist daher nicht möglich. Daraus folgt auch aus mechanischen Gründen, dass die Anpresskraft im Bereich der Schachtel reduziert werden muss, um diese nicht zu zerstören. Abgesehen von diesen Einschränkungen kann der Nachsetzhub stufenlos erfolgen, was einer maximalen Hublänge der Nachsetzhub- bzw. Plungerzylinder 112 entspricht.The possibility of introducing electrical power into the furnace while the electrodes are being repositioned requires the contact pressure in the current-carrying lower electrode holding device 10 lower so that the electrode assembly can slip through (safety against slipping through <1). It should be noted that this increases the electrical transition resistance, which can lead to heating in the contact surface. If necessary, the furnace can only be operated with reduced electrical power during the reloading under "power on". This controlled sliding of the electrode strand or the electrode 1 through the live lower electrode holder 10 is only up to the interface of two electrodes 1 possible, since it cannot be ruled out that there will be protruding or receding edges due to the diameter tolerances of the electrodes can occur (broken edges, reduction in the contact area). As a result, the contact may have to be completely canceled at this point, and in a stroke movement, under “power off”, it must be readjusted until the pressure piece passes the interface completely. It should be noted that the repositioning stroke must be limited for space reasons. Repositioning over the entire box area in one lifting movement (2x box height plus 1x contact jaw height = approx. 1000 mm) is therefore not possible. For mechanical reasons it follows from this that the contact pressure in the area of the box must be reduced in order not to destroy it. Apart from these restrictions, the repositioning stroke can take place continuously, which means a maximum stroke length of the repositioning stroke or plunger cylinder 112 corresponds to.

Während der „power on“-Zeiten, in denen nicht nachgesetzt wird, entspricht der Anpressdruck durch den Hydraulikzylinder 20 der Federkraft am Arbeitspunkt.During the "power on" times, in which there is no follow-up, the contact pressure from the hydraulic cylinder corresponds 20th the spring force at the working point.

Die Elektrodenhaltevorrichtungen 10, 10.2 bilden nun eine eigenständige Einheit, weshalb sich die Konstruktion der Elektrodentragarme 2 diesbezüglich vereinfacht (z.B. Schweißfolge). Eine Umrüstung von bereits bestehenden Elektrodentragarmen 2 ist möglich.The electrode holders 10 , 10 .2 now form an independent unit, which is why the construction of the electrode support arms 2 simplified in this regard (e.g. welding sequence). A conversion of already existing electrode support arms 2 is possible.

Auch Elektrodenwartungs- und Nippelstände können unter Verwendung von zumindest einer erfindungsgemäßen Elektrodenhaltevorrichtung 10 konstruiert werden. Dies ist gleichbedeutend mit den vorstehend bereits genannten Varianten iii) und v), d.h. ohne Kupferplattierung und ohne Kontaktflansch (nicht stromführend, nicht wassergekühlt) unter Berücksichtigung einer Elektrodenzentrierung inklusive einer Nippelvorrichtung.Electrode maintenance and nipple stands can also be carried out using at least one electrode holding device according to the invention 10 be constructed. This is equivalent to variants iii) and v) already mentioned above, ie without copper plating and without contact flange (not carrying current, not water-cooled) taking into account electrode centering including a nipple device.

8 zeigt eine vereinfachte Ansicht eines solchen Elektrodenwartungsstands 200 („Annippelvorrichtung“), der eine Schraubvorrichtung 210, eine Elektrodenführung/-zentrierung 220 und zumindest eine Elektrodenhaltevorrichtung aufweist. Gemäß der Darstellung in 8 handelt es sich bei der Elektrodenhaltevorrichtung um eine obere Elektrodenhaltevorrichtung 10 gemäß 6, die wie erläutert nicht-stromführend ausgebildet ist. Mittels eines solchen Elektrodenwartungsstands 200 ist es möglich, zwei separate Elektrodenstränge 1 an ihren Stirnseiten miteinander zu verbinden. 8th Figure 3 shows a simplified view of such an electrode maintenance stand 200 ("Nipple device"), which is a screw device 210 , an electrode guide / centering 220 and at least one electrode holder. As shown in 8th the electrode holder is an upper electrode holder 10 according to 6th which, as explained, is designed to be non-current-carrying. By means of such an electrode maintenance stand 200 it is possible to have two separate electrode strands 1 to be connected to one another at their end faces.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Elektrodeelectrode
22
ElektrodentragarmElectrode support arm
1010
ElektrodenhaltevorrichtungElectrode holder
1111
Gehäusecasing
1212th
Durchgangsöffnung (des Gehäuses 11)Through opening (of the housing 11 )
1313th
Innenumfangsfläche (der Durchgangsöffnung 12)Inner peripheral surface (of the through hole 12th )
1414th
ElektrodentragarmkopfElectrode arm head
1515th
DruckstückPressure piece
1616
FederelementSpring element
1717th
FederpaketSpring package
1818th
Stellglied (z.B. Hydraulikzylinder)Actuator (e.g. hydraulic cylinder)
1919th
mittiges Durchgangsloch (im Stellglied 20)central through hole (in the actuator 20th )
2020th
Hydraulikzylinder (z.B. Plungerzylinder)Hydraulic cylinder (e.g. plunger cylinder)
2222nd
RückstellfederReturn spring
2424
Elementelement
2525th
Kupferstreifen, bzw. Metallstreifen, der mit Kupfer beschichtet istCopper strips or metal strips coated with copper
100100
System zum Nachsetzen einer Elektrode eines metallurgischen OfensSystem for repositioning an electrode in a metallurgical furnace
110110
NachsetzhubwerkBack-up hoist
112112
Plungerzylinder (z.B. P1, P2, P3)Plunger cylinder ( z .B. P 1 , P 2 , P 3 )
200200
Elektrodenwartungsstand („Annippelvorrichtung“)Electrode maintenance status ("nipple device")
210210
SchraubvorrichtungScrewing device
220220
Elektrodenführung/-zentrierungElectrode guidance / centering
B1B1
Bolzen (für Federpaket 17)Bolt (for spring package 17th )
B2B2
Bolzen (in Verbindung mit Hydraulikzylinder 20)Bolt (in connection with hydraulic cylinder 20th )
DD.
Dreiecktriangle
zz
vertikale Richtungvertical direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102013224552 A1 [0030, 0051, 0054]DE 102013224552 A1 [0030, 0051, 0054]

Claims (18)

Elektrodenhaltevorrichtung (10), umfassend ein Gehäuse (11) und ein darin beweglich geführtes Druckstück (15), wobei das Druckstück (15) mit einer vorbestimmten Klemmkraft gegen eine Elektrode (1) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) in Form eines länglichen Kastens ausgebildet ist und eine vertikal verlaufende Durchgangsöffnung (12) aufweist, durch die sich die Elektrode (1) hindurch erstreckt, und dass das Druckstück (15) angrenzend zur Durchgangsöffnung (12) des Gehäuses (11) angeordnet und nur von einer Seite her gegen die Elektrode (1) unter Verwendung eines Federelements (16) oder eines Hydraulikzylinders (20) bewegbar ist, um auf die Elektrode (1) eine Druckkraft auszuüben und dadurch die Elektrode (1) innerhalb der Durchgangsöffnung (12) des Gehäuses (11) zu verklemmen.Electrode holding device (10), comprising a housing (11) and a pressure piece (15) movably guided therein, the pressure piece (15) being movable against an electrode (1) with a predetermined clamping force, characterized in that the housing (11) is in Is designed in the form of an elongated box and has a vertically running through opening (12) through which the electrode (1) extends, and that the pressure piece (15) is arranged adjacent to the through opening (12) of the housing (11) and only from one Side against the electrode (1) using a spring element (16) or a hydraulic cylinder (20) to exert a compressive force on the electrode (1) and thereby the electrode (1) within the through opening (12) of the housing ( 11) to jam. Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) in einen Elektrodentragarmkopf (14) integriert ist, vorzugsweise, dass das Gehäuse (11) und der Elektrodentragarmkopf (14) einstückig miteinander ausgebildet sind.Electrode holding device (10) according to Claim 1 , characterized in that the housing (11) is integrated in an electrode support arm head (14), preferably that the housing (11) and the electrode support arm head (14) are formed integrally with one another. Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) an einem Elektrodentragarmkopf (14) lösbar anbringbar ist.Electrode holding device (10) according to Claim 1 , characterized in that the housing (11) can be detachably attached to an electrode support arm head (14). Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausübung einer Druckkraft auf das Druckstück (15) in Richtung der Elektrode (1) ein Federelement (16) vorzugsweise in Form eines Federpakets (17) vorgesehen ist, das innerhalb des Gehäuses (11) angeordnet ist und in Wirkverbindung mit einem mit dem Druckstück (15) verbundenen Bolzen (B1) steht.Electrode holding device (10) according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that a spring element (16), preferably in the form of a spring assembly (17), is provided to exert a compressive force on the pressure piece (15) in the direction of the electrode (1) and is arranged within the housing (11) and in operative connection with a bolt (B 1 ) connected to the pressure piece (15). Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (11) ein Stellglied (18) vorzugsweise in Form eines Hydraulikzylinders befestigt ist, mit dem auf den Bolzen (B1) eine Kraft aufbringbar ist, die entgegengesetzt zur Kraft des Federelements (16) bzw. Federpakets (17) wirkt.Electrode holding device (10) according to Claim 4 , characterized in that an actuator (18), preferably in the form of a hydraulic cylinder, is fastened within the housing (11), with which a force can be applied to the bolt (B 1 ) which is opposite to the force of the spring element (16) or spring assembly (17) works. Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (18) zwischen dem Druckstück (15) und dem Federelement (16) bzw. Federpaket (17) angeordnet ist, wobei das Stellglied (18) ein mittiges Durchgangsloch (19) aufweist, durch das hindurch sich der Bolzen (B1) erstreckt.Electrode holding device (10) according to Claim 5 , characterized in that the actuator (18) is arranged between the pressure piece (15) and the spring element (16) or spring assembly (17), the actuator (18) having a central through hole (19) through which the Bolt (B 1 ) extends. Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausübung einer Druckkraft auf das Druckstück (15) in Richtung der Elektrode (1) ein Hydraulikzylinder (20) vorzugsweise in Form eines Plungerzylinders vorgesehen ist, der innerhalb des Gehäuses (11) angeordnet ist und in Wirkverbindung mit einem mit dem Druckstück (15) verbundenen Bolzen (B2) steht.Electrode holding device (10) according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that a hydraulic cylinder (20), preferably in the form of a plunger cylinder, is provided to exert a pressure force on the pressure piece (15) in the direction of the electrode (1), which is arranged within the housing (11) and in operative connection with a the pressure piece (15) connected to the bolt (B 2 ). Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (11) zumindest eine Rückstellfeder (22) vorgesehen ist, die auf den Bolzen (B2) oder den Hydraulikzylinder (20) wirkt und hierdurch eine Rückstellung des Druckstücks (15) weg von der Elektrode (1) bewirkt, wenn der Hydraulikzylinder (20) nicht aktuiert ist.Electrode holding device (10) according to Claim 7 , characterized in that at least one return spring (22) is provided inside the housing (11) which acts on the bolt (B 2 ) or the hydraulic cylinder (20) and thereby a return of the pressure piece (15) away from the electrode (1 ) causes when the hydraulic cylinder (20) is not actuated. Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromführung für die Elektrode (1) vorgesehen ist.Electrode holding device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a current lead is provided for the electrode (1). Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromführung zumindest ein Element (24) umfasst, das aus Kupfer oder aus Aluminium besteht oder zumindest mit Kupfer beschichtet ist, vorzugsweise, dass das Element (24) zur Stromführung an einer Innenumfangsfläche (13) der Durchgangsöffnung (12) des Gehäuses (11) entgegengesetzt zum Druckstück (15) befestigt ist.Electrode holding device (10) according to Claim 9 , characterized in that the current conduction comprises at least one element (24) which consists of copper or aluminum or is at least coated with copper, preferably that the element (24) for current conduction on an inner circumferential surface (13) of the through opening (12) of the housing (11) is attached opposite to the pressure piece (15). Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (24) der Stromführung aus einem Kupferstreifen (25) oder aus einem mit Kupfer beschichteten Metallstreifen gebildet ist.Electrode holding device (10) according to Claim 10 , characterized in that the element (24) of the current lead is formed from a copper strip (25) or from a metal strip coated with copper. Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) mit einer Wasserkühlung ausgestattet ist.Electrode holding device (10) according to one of the Claims 9 to 11 , characterized in that the housing (11) is equipped with water cooling. Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stromführung für die Elektrode (1) das Gehäuse (11) mit kupferplattiertem Stahlblech ausgerüstet ist.Electrode holding device (10) according to one of the Claims 9 to 12th , characterized in that the housing (11) is equipped with copper-clad sheet steel to conduct current for the electrode (1). Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) aus Aluminium besteht oder Teile aus Aluminium aufweist.Electrode holding device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (11) consists of aluminum or has parts made of aluminum. System (100) zum Nachsetzen einer Elektrode (1) eines metallurgischen Ofens, umfassend zumindest zwei Elektrodenhaltevorrichtungen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, die in vertikaler Richtung (z) übereinander angeordnet sind, und zumindest ein Nachsetzhubwerk (110), das aus drei hydraulischen Plungerzylindern (112) besteht, die jeweils an der unteren Elektrodenhaltevorrichtung (10.1) angebracht sind, wobei die Kolbenstangen (113) der Plungerzylinder (112) mit der oberen Elektrodenhaltevorrichtung (10.2) verbunden sind.System (100) for repositioning an electrode (1) of a metallurgical furnace, comprising at least two electrode holding devices (10) according to one of the Claims 1 to 14th , which are arranged one above the other in the vertical direction (z), and at least one Nachsetzhubwerk (110), which consists of three hydraulic plunger cylinders (112), the are each attached to the lower electrode holding device (10.1), the piston rods (113) of the plunger cylinder (112) being connected to the upper electrode holding device (10.2). System (100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Plungerzylinder (P1; P2) des Nachsetzhubwerks (110) an der Seite der Durchgangsöffnung (12) des Gehäuses (11) angebracht sind, auf der das Druckstück (15) vorgesehen ist, wobei der dritte Plungerzylinder (P3) an der entgegengesetzten Seite der Durchgangsöffnung (12) gegenüberliegend zum Druckstück (15) angebracht ist, so dass mit den drei Plungerzylindern (P1, P2, P3) des Nachsetzhubwerks (110) in einer horizontalen Ebene ein Dreieck (D) aufgespannt wird, innerhalb dessen sich der Schwerpunkt (S) der Elektrode (1) befindet.System (100) according to Claim 15 , characterized in that two plunger cylinders (P1; P2) of the adjustment lifting mechanism (110) are attached to the side of the through opening (12) of the housing (11) on which the pressure piece (15) is provided, the third plunger cylinder (P3) is attached on the opposite side of the through opening (12) opposite to the pressure piece (15), so that a triangle (D) is spanned in a horizontal plane with the three plunger cylinders (P 1 , P 2 , P 3) of the post-lift mechanism (110) , within which the center of gravity (S) of the electrode (1) is located. System (100) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die untere der beiden Elektrodenhaltevorrichtungen (10.1) mit einer Stromführung nach einem der Ansprüche 9 bis 14 ausgestattet ist und die obere der beiden Elektrodenhaltevorrichtungen (10.2) nicht stromführend ausgebildet ist, wobei die Kolbenstangen (113) der Plungerzylinder (112) gegenüber der oberen Elektrodenhaltevorrichtung (10.2) elektrisch isoliert ausgebildet sind.System (100) according to Claim 15 or 16 , characterized in that the lower of the two electrode holding devices (10.1) with a current lead according to one of the Claims 9 to 14th and the upper of the two electrode holding devices (10.2) is not current-carrying, the piston rods (113) of the plunger cylinder (112) being designed to be electrically insulated from the upper electrode holding device (10.2). Elektrodenwartungsstand (200) insbesondere zum Verbinden von zwei Elektrodensträngen (1), umfassend eine Schraubvorrichtung (210), eine Elektrodenführung/-zentrierung (220) und zumindest eine Elektrodenhaltevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.Electrode maintenance stand (200), in particular for connecting two electrode strands (1), comprising a screwing device (210), an electrode guide / centering device (220) and at least one electrode holding device (10) according to one of the Claims 1 to 14th .
DE102019217433.7A 2019-11-12 2019-11-12 Electrode holding device and system for repositioning an electrode in a metallurgical furnace Pending DE102019217433A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019217433.7A DE102019217433A1 (en) 2019-11-12 2019-11-12 Electrode holding device and system for repositioning an electrode in a metallurgical furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019217433.7A DE102019217433A1 (en) 2019-11-12 2019-11-12 Electrode holding device and system for repositioning an electrode in a metallurgical furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019217433A1 true DE102019217433A1 (en) 2021-05-12

Family

ID=75584049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019217433.7A Pending DE102019217433A1 (en) 2019-11-12 2019-11-12 Electrode holding device and system for repositioning an electrode in a metallurgical furnace

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019217433A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10261162A1 (en) * 2002-12-20 2004-07-08 Arndt Dung Clamp for replaceable electrode of electronic fusing aggregate has clamping cylinder provided in electrode carrier arm and is fixed by recess that is removably located in carrier arm
DE102014001713B3 (en) * 2014-02-11 2015-03-26 Badische Stahl-Engineering Gmbh Elektrodentragarmkörper with support body
DE102013224552A1 (en) * 2013-11-29 2015-06-03 Sms Siemag Ag Apparatus and method for repositioning an electrode for a metallurgical furnace

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10261162A1 (en) * 2002-12-20 2004-07-08 Arndt Dung Clamp for replaceable electrode of electronic fusing aggregate has clamping cylinder provided in electrode carrier arm and is fixed by recess that is removably located in carrier arm
DE102013224552A1 (en) * 2013-11-29 2015-06-03 Sms Siemag Ag Apparatus and method for repositioning an electrode for a metallurgical furnace
DE102014001713B3 (en) * 2014-02-11 2015-03-26 Badische Stahl-Engineering Gmbh Elektrodentragarmkörper with support body

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0481275A1 (en) Machine tool with tool changing device
EP0061612B1 (en) High-current conductor system for electric furnaces
DE2312968C2 (en) Device for screwing together electrode sections in an oven
EP3075208B1 (en) Device and method for adjusting an electrode for a metallurgical furnace
DE3524342A1 (en) SPOT WELDING TOOL FOR MACHINE USE
DE2263068A1 (en) ELECTRIC WELDING UNIT
DE1503119A1 (en) Machining device
DE3414067A1 (en) OVERLOAD PROTECTION
DE102010032004A1 (en) Clamping and pulling device
DE102015001619B4 (en) Boom system for a mobile crane as well as a mobile crane
DE102019217433A1 (en) Electrode holding device and system for repositioning an electrode in a metallurgical furnace
DE102005052627A1 (en) Gripping jaws e.g. base jaw or false jaw, has connecting devices comprises permanent magnet and electromagnets in such a manner that energized connecting device
EP0053200B1 (en) Arc furnaces electrode
DE202010017206U1 (en) Hydraulically powered hand tool
DE1807040C3 (en) Device for connecting electrical lines to electrodes, base plates or the like, especially in systems for electro-slag remelting of metals
DE3304099A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR ADJUSTING THE ELECTRODES OF ELECTROTHERMAL MELTING OVENS
EP0124796A1 (en) Clamping jaw arrangement for a stepwise operating hydraulic cable traction device
DE4123673A1 (en) DEVICE FOR SWITCHING A HIGH CURRENT SUPPLY
DE2921722C2 (en) Sluice tube for attachable arc electrodes in vacuum metallurgical systems
DE2539669A1 (en) Improved mantle for sintered arc furnace electrodes - reduces the number of fractured electrodes by means of a suitably shaped inner mantle geometry
DE102009048768B4 (en) Apparatus for hardening a cylindrical portion of a workpiece and use of such a device
DE10333363B4 (en) Grid welding machine, in particular for welding industrial wire mesh
DE20204667U1 (en) Parallel gripper has pairs of movable gripper elements supported by slide carriages having active wedge flanks and pressure members guided transversely to gripping direction
AT345007B (en) RELEASABLE CONNECTION BETWEEN RIGID ROPE ENDS AND FLEXIBLE LIQUID-COOLED HIGH-CURRENT CABLES, IN PARTICULAR IN ARC FURNACE, INDUCTION FURNACE, ESU AND RELATED ELECTRIC HEATING SYSTEMS
WO2023016631A1 (en) Spring-assisted linear drive

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SMS GROUP GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: SMS GROUP GMBH, 40237 DUESSELDORF, DE