DE6602804U

DE6602804U - SEALING FOR ELECTRODE ENTRIES AND THE LIKE WITH CLOSED ELECTRIC OVENS

Info

Publication number: DE6602804U
Application number: DE19646602804
Authority: DE
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1964-04-07
Filing date: 1964-04-07
Publication date: 1969-06-19

Description

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KNAPSACK-GRIESHEIM AKTIENGESELLSCHAFT
Knapsack bei KölnKNAPSACK-GRIESHEIM AKTIENGESELLSCHAFT
Knapsack near Cologne

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Abdichtung für Elektrodendurchführungen und dergleichen bei geschlossenen elektrischen öfen.Sealing for electrode feedthroughs and the like with closed electric ovens.

Die vorliegende Erfindung betrifft die gasdichte Durchführung von sich bewegenden Teilen durch feststehende Teile an geschlossenen elektrischen öfen. Insbesondere in Präge kommen hierbei die gasdichte Durchführung der Elektrode durch den Tragring der Tieffassung und die des Schutzmantels der Tieffassungjrdurch die Ofi-nhaube.The present invention relates to the gas-tight bushing from moving parts through stationary parts to closed ones electric ovens. In particular come into embossing here the gas-tight lead-through of the electrode through the support ring of the deep socket and that of the protective jacket of the deep socket through the Ofi-n hood.

Die Abdichtung von Teilen, die eine Relativ-Bewegung gegeneinander ausführen, ist beim Betrieb elektrischer öfen vielfach erforderlich, um das Eindringen atmosphärischer Luft in die öfen oder aber um das Austreten der Ofengase und -dämpfe ins Freie zu verhindern. Man hat hierfür schon verschiedene Wege eingeschlagen. Man hat z.B. zunächst da, wo es durchführbar war, etwa bei Carbidöfen, den Ofenmöller selbst als Abdichtung zwischen Elektrode und dem Beschickungstrichter verwendet, hat Sandtassen angewandt, um schließlich zu stopfbüchsenartigen Einrichtungen, etwa nach der deutschen Patentschrift 407 827, zu kommen, bei denen ein nachgiebiger Diehtungswerkstoff in radialer und axialer Richtung an das abzudichtende Teil angepreßt wird. Diese erfüllen aber bei großen Elektrodendurchmessern, für die sie mehrteilig ausgeführt werden müßten, ihren Zweck nicht in dem gewünschten Maße. Insbesondere treten Schwierigkeiten bei der Abdichtung selbstbackender Elektroden auf, deren Unrundheiten, exzentrischen Verlagerungen und Pendelbewegungen sich die abdichtenden Teile anpassen müssen.The sealing of parts that move relative to each other run is common when operating electric ovens required to prevent atmospheric air from entering the furnace or to prevent furnace gases and vapors from escaping into the open air to prevent. Various paths have already been taken for this. For example, one has initially where it was feasible, for example Carbide furnaces, which the furnace oiler itself uses as a seal between the electrode and the feed hopper, have sand cups applied to finally stuffing box-like devices, for example according to German patent specification 407 827, to come, in which a flexible Diehtungswerkstoff pressed in the radial and axial direction of the part to be sealed will. However, with large electrode diameters, for which they would have to be made in several parts, they meet their needs Purpose not to the extent desired. In particular, difficulties arise when sealing self-baking electrodes, their out-of-roundness, eccentric displacements and pendulum movements the sealing parts have to adapt.

Ähnliche ScLv/ierigkeiten treten auch bei der Abdichtung der Schutzmäntel von Tieffassungen auf.Similar problems also occur with the sealing of the Protective sheaths from deep sockets.

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Beim Erflndungsgegenstand 1st von einem an den durch die Ofenhaube durchgeführten Teilen gasdicht anliegenden, hitzebeständig©^ nachgiebigen Dichtungsring Gebrauch gemacht, der In an sich bekannter Weise auf einem Tragring aufliegt, in radialer Richtung durch eine um Ihn herumgelegte Bandage an das abzudichtende Teil und in axialer Richtung durch einen ihm aufliegenden Haltering auf den Tragring gepreßt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der ebene Tragring mit Ausnahme von an seinem äußeren Umfang mit Abstand von der Bandage gleichmäßig im Kreis verteilten Konsolen ohne seitliche Begrenzung ausgeführt, und der Dichtungsring ist in axialer Richtung nur bis zur Verhinderung des Abhebens vom Tragring bei Bewegung des 'abzudichtenden Teils von unten nach oben angepreßt, wobei Abweichungen des abzudichtenden Teils von der beispielsweise kreisförmigen Querschnittsform und insbesondere Verlagerungen der Achse desselben ein Verschieben des Dichtungsringes relativ zum Tragring auf diesem bewirken.In the case of the subject of the invention, one to one is through the furnace hood parts carried out gas-tight, heat-resistant © ^ resilient sealing ring made use of the in known way rests on a support ring, in the radial direction by a bandage placed around it on the to be sealed Part and is pressed in the axial direction by a retaining ring resting on it on the support ring. According to the present Invention, the flat support ring is uniform with the exception of on its outer circumference at a distance from the bandage Consoles distributed in a circle run without lateral limitation, and the sealing ring is only in the axial direction until it is not lifted off the support ring when the part to be sealed is moved from bottom to top, with Deviations of the part to be sealed from the, for example, circular cross-sectional shape and, in particular, displacements the axis of the same cause a displacement of the sealing ring relative to the support ring on this.

Der nachgiebige Dichtungsring ist vorzugsweise in Form von mindestens einer UmfangpLänge auf den ebenen Tragring auf- und um das abzudichtende Teil herumgelegt.The flexible sealing ring is preferably in the form of at least one circumferential length on the flat support ring. and placed around the part to be sealed.

Der Dichtungsring besteht insbesondere aus Graphit-Asbest.The sealing ring consists in particular of graphite asbestos.

Die um den Dichtungsring herumgelegte Bandage von unveränderlicher Umfangslänge ist radial gegen das abzudichtende Teil angepreßt, wobei Abweichungen dieses Teils von der beispielsweise s kreisförmigen Querschnittsform eine elastische Deformierung der Bandage bewirken.The bandage wrapped around the sealing ring of immutable The circumferential length is pressed radially against the part to be sealed, with deviations of this part from the example s circular cross-sectional shape an elastic deformation effect of the bandage.

Die um den Dichtungsring herumgelegte Bandage kann aber auch in an sich bekannter Weise aus in tangentialer Richtung federnd zusammengehaltenen TeilbcVen bestehen.The bandage placed around the sealing ring can, however, also in a manner known per se from in the tangential direction resiliently held together parts exist.

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Bei einer !insbesondere für die Abdichtung zwischen Ofenhaube und Schutzmantel der Tieffassung geeigneten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes 1st die Ofenhaube für jede Elektrodendurchführung mit einem Haubenkragen versehen, auf dem mit einer abdichtenden und zugleich elektrisch isolierenden Zwischenlage ein was§.srgeKÜhiter, aus mehreren Teilen züSSmüifcngssefcovSX· Ring ais Tragring für den eigentlichen Dichtungsring angeordnet und durch eine Anzahl elektrisch isolierter Klammern festgeklemmt ist.With one! Especially for the seal between the furnace hood and protective sheath of the deep socket suitable embodiment of the Subject of the invention is the furnace hood for each electrode leadthrough provided with a hood collar on which with a sealing and at the same time electrically insulating intermediate layer a was§.srgeKÜhiter, made of several parts züSSmüifcngssefcovSX · Ring arranged as a support ring for the actual sealing ring and is clamped in place by a number of electrically isolated brackets.

Der Tragring ist aus mehreren Kreisbogen, beispielsweise vier Viertelkreisen zusammengesetzt, besteht aus einem äußeren massiven Flachring und mehreren, beispielsweise drei gebogenen, mit abnehmenden Krümmungsradien in einer Ebene miteinander liegenden, miteinander und mit dem äußeren, massiven Flachring durch Schweißung verbundenen Rohren und ist mit gleichmäßig im Kreise verteilten Konsolen zur Halterung der Klemmlaschen mittels Schrauben versehen.The support ring is made up of several arcs, for example four Composed quarter circles, consists of an outer one massive flat ring and several, for example three curved, with decreasing radii of curvature in one plane with each other lying, with each other and with the outer, massive flat ring connected by welding and is with evenly Provided brackets distributed in a circle to hold the clamping lugs by means of screws.

Die zwischen Haubenkragen und Tragring angeordnete abdichtende und elektrisch isolierende Zwischenlage ist eine zusammengeklebte Schichtung uon Asbest, Glimmer und wiederum Asbest. ^The sealing and electrically insulating intermediate layer arranged between the hood collar and the support ring is glued together Layering of asbestos, mica and again asbestos. ^

Unter den Druckschrauben der zum Anpressen des Tragrings auf die Zwischenlage und den Haubenkragen vorgesehenen Klammern sind stählerne Druckscheiben mit daruntergeklebten Glimmerscheiben angeordnet»Under the pressure screws to press the support ring on the intermediate layer and the clamps provided for the hood collar are steel pressure washers with mica washers glued underneath arranged »

Bei einer insbesondere für die Abdichtung zwischen Elektrode und Tragring der Tieffassung bestimmten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist am Tragring der Tieffassung mittels eines senkrecht steh^iden Steges als Auflager für den Dichtungsring ein die Elektrode mit Abstand konzentrisch umgebener Tragring gasdicht angeordnet, an dessen äußerem UmfangIn a particular embodiment of FIG The device according to the invention is on the support ring of the deep socket by means of a vertically standing ^ iden web as a support for the Sealing ring surrounds the electrode concentrically at a distance Support ring arranged gas-tight, on the outer circumference

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gleichmäßig im Kreise verteilte Konsolen mit Klemmlaschen und Schrauben angebracht sind.Consoles evenly distributed in a circle with clamping lugs and Screws are attached.

Der Erfindungagegenstand ist auf der beigefügten Zeichnung schematisch teils im Schnitt, teils in Ansicht dargestellt. Außer den baulichen Einzelheiten der Abdichtung selbst geht aus der Zeichnung auch die gegenseitige räumliche Zuordnung der beiden Ausführungsformen der Abdichtung hervor.The subject matter of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, partly in section and partly in view. In addition to the structural details of the seal itself, the mutual spatial assignment of the two embodiments of the seal can also be seen from the drawing.

Die beiden aus der Zeichnung zu ersehenden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Abdichtung sind an sich insofern gleichartig, als in beiden Fällen als abdichtendes Element ein Ring aus einem hitzebeständigen, nachgiebigen Werkstoff Verwendung findet, der auf einem Tragring aufliegt, in axialer Richtung auf diesen und in radialer Richtung gegen die Elektrode bzw. den Schutzmantel der Tieffassung gepreßt wird. Die vorhandenen Unterschiede beziehen sich im wesentlichen auf dip Ausführung der Tragringe, auf denen die Dichtungsringe aufliegen und auf die Art ihrer Befestigung.The two embodiments of the seal according to the invention, which can be seen in the drawing, are of the same kind per se, a ring made of a heat-resistant, flexible material is used as a sealing element in both cases that rests on a support ring, in the axial direction on this and in the radial direction against the electrode or the protective jacket of the deep socket is pressed. The existing differences essentially relate to the dip version the support rings on which the sealing rings rest and how they are attached.

Die Beschreibung und die Zeichnung beziehen sich insbesondere auf eine Anordnung, bei der die Elektrode durch eine sogenannte Tieffassung hindurch in die Ofenwanne eingeführt wird. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern kann mit den erfindungsgemäßen Mer'..:;^len auch für die Elektrodendurchführungen ohne Tieffassung ausgeführt werden.The description and the drawing relate in particular to an arrangement in which the electrode by a so-called Deep socket is inserted through into the furnace pan. The object However, the present invention is not limited to this embodiment, but can with the inventive Mer '..:; ^ len also for the electrode feed-throughs without Be executed deeply.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich,ist die Elektrode 1 durch den Tragring 2, den Zwischenring 3 und den Schutzmantel 4 der (nicht gezeichneten) Tieffassung hindurch in den Ofenraum geführt. Es ist dabei mit Relativbewegungen zwischen der Ofenhaube und dem Schutzmantel 4 der Tieffassung sowie zwischen dem Tragring 2 der Tieffassung und der Elektrode 1 zu rechnen, so daß an diesen Stellen Abdichtungen erforderlich sind.As can be seen from the drawing, the electrode 1 is through the support ring 2, the intermediate ring 3 and the protective jacket 4 of the (not shown) deep socket through into the furnace space guided. It is with relative movements between the furnace hood and the protective jacket 4 of the deep socket and between the Support ring 2 of the deep socket and the electrode 1 to be expected, so that seals are required at these points.

Die Ofenhaube ist für jede Elektrode mit einer Öffnung versehen, die von einem sogenannten Haubeinkragen umgeben ist. Der obere Flansch des Haubenkragens 5 dient unter Zwischenschaltung einer Dichtung 6 als Auflagefläche für den Tragring 9 des Dichtungsringes 13- Die Dichtung 6, die das Durchtreten von Gasen zwischen dem Haubenkragen 5 und dem Tragring 9 verhindern, zugleich aber auch diese Teile elektrisch voneinander isolieren soll, besteht aus einer zusammengeklebten Schichtung von Asbest-Glimmer-Asbest. The furnace hood is provided with an opening for each electrode, which is surrounded by a so-called hood collar. The upper flange of the hood collar 5 is used with the interposition of a Seal 6 as a support surface for the support ring 9 of the sealing ring 13- The gasket 6 that prevents the passage of gases between prevent the hood collar 5 and the support ring 9, but at the same time These parts are also supposed to electrically isolate from each other, consists of a layer of asbestos-mica-asbestos glued together.

Der Tragring 9 bedarf der Kühlung, da er wegen der großen Nähe zum Einsatzgut des elektrischen Ofens insbesondere der Einwirkung der strahlenden Wärme ausgesetzt ist. Er ist daher aus einem außen liegenden, massiven Flachring und aus mehreren, beispielsweise drei gebogenen, mit abnehmenden Krümmungsradien in einer Ebene nebeneinanderliegenden, miteinander und mit dem äußeren, massiven Flachring durch Schweißung verbundenen Rohren zur Durchleitung eines Kühlmittels zusammengesetzt. Der Tragring 9 besteht, im Bogenmaß gemessen, aus mehreren, beispielsweise fünf Kreisbogen, die durch Klammern 7 auf dem Haubenkragen 5 und der Zwischenlage 6 kraftschlüssig festgehalten werden. Dementsprechend sind auch die Rohre für das Kühlmittel unterteilt und an denStoßstellen miteinander verschraubt.The support ring 9 needs cooling, because it is because of the close proximity is particularly exposed to the action of radiant heat for the input material of the electric furnace. It is therefore made of one external, massive flat ring and of several, for example three curved, with decreasing radii of curvature in one Flat pipes next to each other and connected to the outer, solid flat ring by welding for passage composed of a coolant. The support ring 9 consists, measured in radians, of several, for example five arcs, which are indicated by brackets 7 on the hood collar 5 and the intermediate layer 6 are held firmly in place. The tubes for the coolant are also subdivided accordingly and screwed together at the joints.

Die Klammern 7 bestehen aus einem U-förmigen Körper, von dem der eine Schenkel eine Druckschraube 8 mit Gegenmutter und der gegenüberliegende Schenkel einen Zapfen 19 trägt. Der Zapfen 19 setzt sich in eine Bohrung 20 des Verstärkungsringes 21 und des Haubenkragens 5> wodurch sichergestellt ist, daß die vorgesehene Verteilung der Klammern 7 gewahrt bleibt. Durch die Druckschraube 8 wird eine stählerne Drucksoheibe 11 mit untergeklebten Glimmerscheiben auf den Tragring 9 gepreßt, wodurch diese kraftschlüssig auf dem Haubenkragen 5 festgehalten wird.The brackets 7 consist of a U-shaped body, of which the one leg carries a pressure screw 8 with a lock nut and the opposite leg carries a pin 19. The pin 19 sits in a bore 20 of the reinforcement ring 21 and the hood collar 5> whereby it is ensured that the intended distribution of the brackets 7 is maintained. Through the pressure screw 8 becomes a steel printing plate 11 with glued mica washers pressed onto the support ring 9, as a result of which it is held firmly on the hood collar 5 in a non-positive manner.

Auf dem Tragring 9 liegt der eigentliche, beispielsweise aus Graphit-Asbestschnur bestehende Dichtungsring 13 auf. Er wird durch eine mehrteilige, beispielsweise vierteilige, nachstellbare Bandage 17 in radialer Richtung durch den ebenfalls mehrteiligen, beispielsweise vierteiligen Klemmring 14 mit einstellbarem Druck auf den Tragring 9 gepreßt. Die Druckkraft wird hierbei durch das Anpressen der Klemmlaschen 15 auf den Klemmring l4 mittels der Schraubenmuttern der an den Konsolen 12 befestigten Schrauben l6 erzeugt. Diese Konsolen 12 sind, im Kreise gleichmäßig verteilt, an desa Tragring S₃ beispielsweise durch Schweißung, befestigt und dienen gleichzeitig als Auflage für den einen Hebelarm der Klemmlaschen 15·The actual sealing ring 13, consisting for example of graphite-asbestos cord, rests on the support ring 9. It is pressed by a multi-part, for example four-part, adjustable bandage 17 in the radial direction through the likewise multi-part, for example four-part clamping ring 14 with adjustable pressure on the support ring 9. The compressive force is generated here by pressing the clamping lugs 15 onto the clamping ring l4 by means of the nuts of the screws l6 attached to the brackets 12. These brackets 12 are evenly distributed in a circle, attached to the support ring S _3, for example by welding, and at the same time serve as a support for one lever arm of the clamping lugs 15.

Die Abdichtung zwischen der Elektrode 1 und dam Tragring 2 der Tief fassung tfird in an sich bekannter V/eise ausgeführt. Sj.e unterscheidet sich von der oben beschriebenen Anordnung im wesentlichen nur dadurch, daß der Tragring 10 ein einfacher Flachring ohne Kühleinrichtung ist, der durch einen senkrecht stehenden Steg l8 gasdicht mit dem Tragring 2 der Tieffassung verbunden ist. Außerdem sind die Konsolen 12 am äußeren Umfang des Tragrings 10 befestigt, und die ganze Anordnung ist zur Verringerung der Impedanz weitgehend aus unmagnetischem Werkstoff, z.B. Kupfer hergestellt.The seal between the electrode 1 and the support ring 2 of the deep version is carried out in a manner known per se. Sj.e differs from the arrangement described above essentially only in that the support ring 10 is a simple one Flat ring without a cooling device, which is gas-tight with the support ring 2 of the low socket by a vertical web l8 connected is. In addition, the consoles 12 are attached to the outer circumference of the support ring 10, and the entire arrangement is largely made of non-magnetic material to reduce the impedance, e.g. made of copper.

Auftretende Unrundheiten der Elektrodenmäntel bzw. der Schutzmantel der Tieffassungen führen zu einer elastischen Deformierung der Bandagen ohne Beeinträchtigung der Dichtwirkung, während die nie ganz zu verhindernden exzentrischen Verlagerungen und Pendelbewegungen der abzudichtenden Teile ein Verschieben des ganzen Dichtungsringes nebst der um ihn gelegten Bandage in seiner Ebene auf dem Tragring relativ zu diesem bewirken. Führungskräfte werden durch den Dichtungsring auf die abzudichtenden Teile nicht ausgeüot, und Staubanfall bleibt ohne Einfluß aufOccurring out-of-roundness of the electrode sheaths or the protective sheath the deep mounts lead to elastic deformation of the bandages without impairing the sealing effect, while the eccentric displacements and pendulum movements of the parts to be sealed, which can never be completely prevented, cause the the entire sealing ring together with the bandage placed around it in its plane on the support ring relative to this effect. Executives are through the sealing ring on the to be sealed Parts not taken out, and dust accumulation remains without influence

die Zuverlässigkeit der Wirkungsweise. Der Erfindungsgegenstand stellt daher, insbesonder für große elektrische Öfen, eine wirkliche Bereicherung der Technik dar.the reliability of the mode of operation. The subject of the invention therefore provides, in particular for large electrical Ovens, a real asset to technology.

Claims

Patent claims:

1) seal for electrode lead-throughs and the like in the closed electric furnace using a gas-tight manner to the process performed by the furnace hood parts adjacent, hitsebeständigen, resilient seal ring (lj?), Which rests on a supporting ring (9, 10) in the radial direction by a Bandage (17) placed around it is pressed onto the part (i, 4) to be passed through and ^{pressed in the axial direction by a retaining ring (I 2} O) resting on it on the support ring (9, 10), characterized in that the flat -, ^ support ring ( 9, 10) with the exception of consoles (12) evenly distributed in a circle on its outer circumference at a distance from the bandage (17) and the sealing ring (lj>) in the axial direction only up to the prevention of lifting off the support ring (9, iO) is pressed when the part to be sealed (l, 4) is moved from bottom to top, with deviations of the part to be sealed (l, * \) from the, for example, circular cross-section f Orm and in particular displacements of the axis of the same cause a displacement of the sealing ring (lj) relative to the support ring (9, 10) on this.

2) Device according to claim 1, characterized in that the resilient sealing ring (lj5) is preferably in the form of at least one circumferential length on the flat support ring (9 > 10) and is placed around the part to be sealed (l, h) .

3) Device according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing ring (15) ^a US graphite asbestos is.

4) Device according to one of the preceding claims, characterized in that the one placed around the sealing ring (15) Bandage (17) of invariable circumferential length radially against

the part (l, h) to be sealed is pressed on, deviations of the part (l, 4) from the, for example, circular cross-sectional shape causing an elastic deformation of the bandage.

5) Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the bandage (17) placed around the sealing ring (15) in a known manner from in tangential Bestek'c towards the resiliently held together partial arches.

6) embodiment of the device according to one of the claims to 5, especially for the seal between the furnace hood and Protective jacket (4) of the deep socket, characterized in that the furnace hood has a hood collar for each electrode leadthrough (5) is provided, on which with a sealing and at the same time electrically insulating intermediate layer (6) a water-cooled, Ring (9) composed of several parts as a support ring for the actual sealing ring (15) and is clamped in place by its number of electrically isolated brackets (7, 8, 11).

7) Device according to claim 6, characterized in that the support ring (9) is composed of several arcs, for example four quarter circles, an outer, massive flat ring and several, beispie'n ^{> (} iron three curved, mi ο decreasing radii of curvature consists of tubes lying next to one another in one plane and connected to one another and to the outer, solid flat ring by welding and is provided with brackets (12) evenly distributed in a circle to hold the clamping lugs (l5) with screws (l6).

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8) Device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the sealing and electrically insulating intermediate layer (6) arranged between the hood collar (5) and support ring (9) is a bonded layer of asbestos, mica and in turn asbestos.

9) Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that that under the pressure screws (8) for pressing the support ring (9) onto the intermediate layer (6) and the hood collar (5) provided brackets (7) steel pressure washers (ll) are arranged with glued mica washers.

10) embodiment of the device according to one of claims 1 up to 5j especially for the seal between the electrode (l) and support ring (2) of the deep socket, characterized in that on the support ring (2) of the deep socket by means of a vertical standing web (l8) as a support for the sealing ring is a support ring concentrically surrounding the electrode (l) with a spacing (lO) is arranged gas-tight, on the outer circumference evenly Consoles (12) distributed in a circle are attached with clamping lugs (l5) and screws (l6).