Зажимное устройство для электрода

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для зажима и удержания электрода дуговой печи. Устройство содержит по меньшей мере одно генерирующее силу средство, выполненное с возможностью прикладывания радиальной силы к электроду, и гибкий периферийный натяжной элемент, выполненный с возможностью принятия реактивной силы, направленной от электрода, и распределения ее вокруг периферии электрода. Генерирующее силу средство содержит смещающее средство в виде пружины, причем первый конец пружины при зажиме электрода примыкает к нему, а второй конец расположен радиально снаружи относительно ее первого конца, а концевые области упомянутого гибкого периферийного элемента смещены в угловом направлении относительно продольной оси упомянутого смещающего средства. Изобретение позволяет уменьшить размер и вес пружины благодаря оптимальному распределению сил, а также использовать устройство для более тяжелых сплошных электродов, требующих меньшего разжимания, без внешнего опорного каркаса для противодействия силам, прилагаемым пружинами. 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к зажимному устройству для электрода для применения в электродуговой печи.

Дуговые печи часто применяют при производстве стали и ферросплавов для операции металлургической плавки. Электродуговая печь содержит один или более электрод, продолжающийся в печь. Нижние концы электродов расположены рядом с садкой печи и при работе подают необходимую энергию для плавления садки, формируя электрическую дугу между электродом и садкой печи. Электрический ток, необходимый для возникновения дуги, подается по электроду с помощью электропроводных контактных колодок, которые образуют проводящий канал между источником энергии и электродами.

Дуговые печи также содержат системы позиционирования, предназначенные для удержания электродов и для управления положением концов электродов относительно садки так, чтобы гарантировать приблизительно постоянные ток и мощность во время плавки или переплавки садки. Разные системы позиционирования обычно имеют один общий признак, заключающийся в наличии обоймы, которая находится в высвобождаемом зацеплении с электродом, при этом обойма имеет возможность смещения относительно свода печи для управления положением электрода. Обойму обычно смещают лебедкой или гидравлическим поршневым устройством.

Во время работы нижние концы электродов расходуются, и электроды необходимо непрерывно подавать вниз, чтобы их концы оставались рядом с садкой печи. В некоторой степени описанная выше система позиционирования применяется для управления положением конца электрода. Однако в определенной точке система позиционирования достигает абсолютного нижнего предела и положение электрода относительно держателя электрода требуется регулировать, чтобы создать возможностью дальнейшего движения электрода вниз. На практике это значит, что электроду необходимо позволить смещаться вниз относительно держателя электрода, и этот процесс обычно называют перепуском электрода. В некоторых случаях, например, когда был допущен избыточный перепуск, может потребоваться сместить электрод вверх относительно держателя электрода. Этот процесс называется «обратный перепуск».

В большинстве существующих дуговых печей возможность перепуска обеспечивается наличием комплекта из двух вертикально смежных зажимных устройств. Первое зажимное устройство установлено на обойме, а второе зажимное устройство отведено от первого гидравлическими поршнями. Когда требуется выполнить перепуск, одно из двух зажимных устройств освобождается и отводится от другого, которое все еще удерживает электрод, а в требуемом положении оно вновь входит в зацепление с электродом. В этой точке другое зажимное устройство отпускает электрод и два зажимных устройства подводятся ближе друг к другу, тем самым «перепуская» электрод вниз. После достижения требуемого перепуска оба зажима могут войти в зацепление с электродом для его удержания. Следует понимать, что возможно существование множества разных конфигураций, с помощью которых можно реализовать вышеописанную технологию. Однако все такие конфигурации имеют общий признак, заключающийся в наличии двух зажимных устройств, каждое из которых должно прилагать зажимную силу к электроду в первом, зажатом состоянии и, в большинстве случаев, не прилагать зажимную силу или прилагать уменьшенную зажимную силу к электроду во втором, раскрытом состоянии.

Процесс перепуска необходимо осуществлять с высокой степенью управляемости из-за размера, веса и подверженности электродов к разрушению. Кроме того, внешняя поверхность электрода по существу имеет низкий коэффициент трения, что делает правильный зажим электрода, особенно во время перепуска, критическим. В плавильных печах, где применяются электроды Содерберга гладкого типа, зажим обычно осуществляют на уровне, где тонкий стальной кожух или оправа электрода является единственным источником структурной поддержки и, поэтому, зажим должен осуществляться так, чтобы не привести к смятию тонкого кожуха или оправы. Для достижения этого императивом является равномерное распределение сил вокруг электрода.

Для больших электродов диаметром более приблизительно 800 мм, в отрасли известно много разных зажимных устройств и с точки зрения функциональности их можно разделить на две основные группы. Все устройства первой группы зажимных устройств характеризуются тем, что зажимная сила прикладывается в радиальном направлении во множестве дискретных точек зажима, распределенных по окружности электрода. В устройствах второй группы зажимная сила генерируется периферийно на всей окружности электрода, как в проволочном хомуте.

Как указано выше, в устройствах первой группы зажимная сила прикладывается радиально, например, за счет установки вокруг электрода набора пружин. Затем этот набор пружин непосредственно прикладывает к электроду радиальное или близкое к радиальному давление с четырех или более сторон. В такой конструкции требуемая зажимная сила весьма велика и определяется только массой электрода и достигаемым коэффициентом трения между удерживающими колодками и кожухом. Например, для электрода весом 40 тонн, имеющим коэффициент трения приблизительно 0,4, требуемая радиальная сила составит приблизительно 100 тонн, которую следует разделить на количество зажимных элементов, и если применяется четыре сегмента, то на каждый сегмент приходится 25 тонн. Реактивные силы принимаются каркасом, который окружает электрод и в котором расположены генерирующие силу устройства. Устройства такого типа также требуют множества разжимающих устройств для снятия приложенной силы, поэтому, если сила прикладывается с четырех сторон, потребуется четыре разжимающих устройства, поскольку каждый генерирующий силу механизм является функционально дискретным узлом.

Первый недостаток зажимного устройства такого типа заключается в том, что когда в генерирующем силу устройстве применяются пружины, эти пружины необходимо предварительно нагрузить, сжимая пружины с помощью соответствующего регулировочного механизма. Учитывая, что в вышеописанном примере (четыре точки зажима) сила прикладывается в сегментах по 90°, то приходится предварительно нагружать набор 25-тонных пружин в каждой точке зажима. Это операция является нелегкой и может привести к задержке при наладке и техническом обслуживании. Другим недостатком является то, что конструкция такого типа очень тяжела и требует структурного каркаса, множества разжимающих устройств и больших и очень тяжелых пружин. Пружинный механизм может быть очень дорогим и малодоступным, например, используются тарельчатые пружины, которые имеют и другие недостатки.

Зажимные устройства второй группы, как упоминалось выше, относятся к семейству зажимных устройств, в которых усилие срабатывания распределено по окружности, но соответствующая зажимная сила прикладывается к электроду в радиальном направлении. Таким образом, эта конструкция по существу является конструкцией, в которой вокруг электрода проходит натяжная зажимная «лента». Термин «лента», разумеется, является относительным и его следует толковать как включающий трос, цепь, множество соединенных элементов или любой подходящий удлиненный натяжной элемент, который можно расположить вокруг периферии электрода и который может передавать растягивающую нагрузку.

Зажимная сила прикладывается за счет вытягивания концов ленты (лент), и направление приложенной растягивающей силы во всех случаях будет тангенциальным относительно электрода. Такое распределение силы вокруг периферии электрода приводит к существенному снижению усилия срабатывания и для того же электрода, который был упомянут в вышеприведенном примере, требуемое усилие срабатывания снижается со 100 тонн до приблизительно 20 тонн. Другим преимуществом устройств такого типа является то, что они требуют единственного разжимающего устройства, поскольку можно применять только одно приводное генерирующее силу устройство. Однако зажимные устройства такого типа требуют некоторого дополнительного оборудования, обеспечивающего распределение окружной силы по периферии электрода. Это может быть сделано с помощью рычагов, петель, гибких лент, тяг или тросов. Для получения симметричной конструкции силу необходимо прикладывать через какие-то рычаги, в результате чего устройство, генерирующее силу, становится весьма большим, тяжелым и дорогим. Рычаги, кроме того, требуют дополнительных усилий по техническому обслуживанию.

Применение рычагов дополнительно увеличивает требуемый ход разжимающего устройства во время разжимания зажимного устройства. Например, в некоторых случаях требуется ход пружины в 90 мм для отпускания ленты на 30 мм (передаточное отношения рычага 3:1), что, в свою очередь, создает радиальное отпускание электрода менее 5 мм. Это не идеально, поскольку требуемое смещение пружины должно быть минимальным. Если симметрия не требуется, не потребуются и рычаги, но в такой конфигурации генерирующее силу устройство выступает достаточно далеко от электрода, что с точки зрения практического применения может быть неприемлемо.

Преимущество зажимного устройства такого типа заключается в том, что для генерирующего силу устройства типично не требуется противодействующий структурный каркас.

Кроме того, при наладке и техническом обслуживании разжимающее устройство можно использовать для дополнительного сжатия генерирующих силу устройств (пружин) и, следовательно, регулировка производится без необходимости в ручном предварительном натяжении пружин.

Соответственно, задачей настоящего изобретения является создание зажимного устройства для электрода, в котором по меньшей мере частично устранены вышеописанные недостатки.

Другой задачей настоящего изобретения является создание зажимного устройства для электрода, которое стало бы полезной альтернативой существующим зажимным устройствам для электрода.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание зажимного устройства для электрода, подходящего для применения в узле зажима и перепуска электрода.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению предлагается зажимное устройство, пригодное для зажима и удержания электрода дуговой печи, содержащее по меньшей мере одно генерирующее силу средство, которое прикладывает радиальную или близкую к радиальной силу относительно электрода, при этом реактивная сила, направленная от электрода, принимается и распределяется вокруг электрода посредством периферийного натяжного элемента.

Устройство предназначено для электродов Содерберга, но применимо и к электродам другого типа.

Натяжной элемент является гибким или соединенным на шарнирах натяжным элементом.

Натяжной элемент может быть выполнен в виде по меньшей мере одного удлиненного натяжного элемента, выполненного так, чтобы при работе продолжаться по меньшей мере частично по периферии электрода дуговой печи для определения затягивающейся петли вокруг электрода, выполненной с возможностью приложения зажимной силы к электроду при натяжении.

В предпочтительном варианте генерирующее силу средство может включать по меньшей мере один смещающий элемент, имеющий первый конец и второй конец, при этом первый конец смещающего элемента при работе расположен смежно электроду, а второй конец расположен радиально или приблизительно радиально снаружи относительно первого конца.

Концевые области натяжного элемента закреплены относительно второго конца смещающего средства для того, чтобы смещение второго конца смещающего средства приводило к натяжению натяжного элемента.

Концевые области натяжного элемента, кроме того, смещены в угловом направлении относительно оси смещающего средства. Этот угол предпочтительно составляет от 35° до 85°, более предпочтительно, от 45° до 75° и наиболее предпочтительно приблизительно 60° в предварительно нагруженном зажимающем положении.

При наиболее предпочтительном угле в 60° достигается оптимальный баланс между величиной силы, передаваемой на натяжной механизм (трос) и движением высвобождения. Например, если сила, создаваемая смещающим средством равна 220 кН, то на каждый из двух натяжных элементов будет передаваться сила 220 кН с весьма желательным отношением 1:2. Кроме того, если смещающее средство разжать всего на 50 мм, это приведет к ослаблению в направлении окружности более чем на 40 мм с отношением 1:1, что также весьма желательно.

Смещение может быть получено путем направления концов натяжного элемента вокруг направляющей или анкерной формации так, чтобы натяжной элемент мог изгибаться по нему с требуемым радиусом.

Направляющая конструкция может быть круглой.

Смещающее средство предпочтительно выполнено в виде пружины и, более предпочтительно, спиральной витой пружины. Смещающее устройство также может быть приводом.

Согласно еще одному признаку настоящего изобретения зажимное устройство может содержать фрикционные колодки, при работе расположенные между натяжным элементом и поверхностью кожуха электрода. В качестве альтернативы, натяжной элемент также может быть интегрирован с фрикционной колодкой для формирования интегральной детали, которая шарнирно соединена с дополнительным аналогичной колодкой или колодками.

Натяжной элемент может содержать два отдельных натяжных элемента, по одному натяжному элементу с каждой стороны электрода, и каждый натяжной элемент имеет первый конец и второй конец.

Первые концы натяжных элементов могут быть прикреплены к регулировочной конструкции, с помощью которой можно регулировать эффективную длину каждого натяжного элемента и, следовательно, петли, сформированной натяжными элементами.

Вторые концы натяжных элементов могут быть прикреплены к генерирующему силу механизму и, более конкретно, ко второму концу смещающего средства или пружины.

Натяжной элемент или каждый натяжной элемент может быть выполнен в виде множества по существу параллельных и непрерывных гибких тросов, ленты, звеньев, цепи или полосы.

Натяжной элемент или каждый натяжной элемент в качестве альтернативы может включать множество шарнирно соединенных друг с другом звеньев.

Согласно еще одному признаку настоящего изобретения зажимное устройство может содержать опциональный разжимающий механизм для уменьшения натяжения в зажимном элементе (в зажимных элементах) для высвобождения зажатого электрода.

Разжимающее устройство может содержать узел из поршня и цилиндра, выполненный с возможностью сжатия пружины при приведении в действие.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее следует подробное описание не ограничивающего примера настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематичное горизонтальное сечение зажимного устройства по настоящему изобретению, иллюстрирующее общую концепцию, реализованную изобретением.

Фиг. 2 - вид в перспективе двух зажимных устройств по варианту настоящего изобретения, при этом одно из устройств расположено над другим для определения устройства для перепуска электрода.

Фиг. 3 - горизонтальное сечение зажимного устройства по фиг. 2.

Фиг. 4 - увеличенный вид натяжного механизма зажимного устройства по фиг. 3.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На всех чертежах, где одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, показан не ограничивающий пример зажимного устройства по настоящему изобретению, в целом обозначенного позицией 10.

Суть изобретения описана со ссылками на фиг. 1, которая является схематичным представлением зажимного устройства 10 по настоящему изобретению. Зажимное устройство 10 применяется для зажима электрода 11, наиболее типично, являющегося электродом Содерберга и, более конкретно, для приложения с возможностью снятия зажимной силы к кожуху электрода. Зажимная сила прикладывается генерирующим силу механизмом 20, который прикладывает направленную радиально внутрь силу (F1) к кожуху электрода. Равная и противоположно направленная сила (FR) прикладывается генерирующим силу механизмом 20 в направлении, противоположном направленной радиально внутрь силе (F1). Однако эта сила (FR) не поглощается поддерживающим каркасом, как это происходит в конфигурациях с радиальной силой по прототипу, а используется для натяжения натяжного элемента 30, проходящего вокруг электрода 11. Таким образом, эта система проще и более эффективна, чем устройства для перепуска электрода по предшествующему уровню техники, поскольку силы, прилагаемые генерирующим силу механизмом 20, используются более эффективно. Еще один новый и неочевидный аспект изобретения, также ясно показанный на фиг. 1, заключается в том, что концевые области 35 натяжного элемента 30 смещены относительно оси смещающего средства 21. Этот угол β предпочтительно равен 35°-85°, более предпочтительно 54°-75° и наиболее предпочтительно 60° в предварительно нагруженном «зажатом» положении. При наиболее предпочтительном угле 60° достигается оптимальный баланс между величиной силы, передаваемой на натяжной элемент 330, и движением высвобождения, необходимым при разжимании зажимного устройства 10. Например, если сила, создаваемая смещающим средством, равна 220 кН, то сила в 220 кН будет прилагаться к каждому из двух концов натяжного элемента 30, что приведет к эффективному отношению силы зажима 1:2 (т.е. 220 кН прилагаемые смещающим средством: 220 кН+220 кН, прилагаемые к двум концам натяжного элемента 30). При такой конфигурации в 60°F1=FR=F3=F4. Далее, если смещающее средство сжато всего на 50 мм, это приведет к ослаблению (провисанию) по окружности на 40 мм, т.е. отношение высвобождения составляет почти 1:1. И отношение распределения сил и отношение высвобождения имеют весьма желательные величины.

Если разжимающий механизм не нужен, угол может быть значительно больше, существенно ближе к 85°. Это приведет к значительно большему отношению зажимающей силы >1:5, что позволит использовать значительно меньшую пружину. В такой конфигурации возможно только минимальное разжимание или разжимание будет вообще невозможно, и операция перепуска будет возможна, если каждое зажимное устройство рассчитано на удержание только части веса электрода, но когда два зажимных устройства в комбинации способны удерживать вес всего электрода. Когда зажимные устройства принудительно перемещают вверх и вниз относительно друг друга, масса электрода становится определяющим фактором в отношении того, какой именно зажим скользит по электроду, чтобы допустить только направленное вниз скольжение. Такой способ перепуска электрода не является новым, но новым является способ приложения зажимной силы.

Более конкретный пример варианта настоящего изобретения, в котором применяются вышеописанные новые и неочевидные аспекты, далее будет описан со ссылками на фиг. 2-4, на которых два зажимных устройства 10 применяются как комплект зажимных устройств, которые при эксплуатации работают как устройство для перепуска электрода, выполненное с возможностью управляемого перемещения электрода 11 вниз (именуемого «перепуск») или вверх (именуемого «обратный перепуск»). Это достигается выборочным введением зажимных устройств в зацепление и выведением из зацепления с боками кожуха 12 электрода 11. Зажимные устройства 10 выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга, что позволяет управляемо перемещать электрод. Несмотря на то что устройство именуется устройством для перепуска, зажимные устройства не позволяют электроду скользить относительно введенного в зацепление зажимного устройства. Концепция такого устройства для перепуска хорошо известна, и настоящее изобретение относится к новой и неочевидной конструкции нового зажимного устройства для использовании в устройстве для перепуска.

Каждое зажимное устройство 10 содержит зажимную конструкцию, содержащую фрикционные колодки 13, которые при работе могут прижиматься к кожуху 12 электрода по действием генерирующего силу механизма 20, и которые могут быть отпущены разжимным механизмом 40.

Натяжная/зажимная конструкция может принимать множество разных форм, и в данном конкретном примере она имеет форму двух противоположных комплектов натяжных элементов, в данном примере тросов 31 и 32. Натяжные элементы (31 и 32) при работе по меньшей мере частично окружают кожух 12 электрода для формирования петли вокруг кожуха 12 электрода. Эту петлю можно затягивать генерирующим силу механизмом 20, в результате чего петля прикладывает сжимающую силу к фрикционным колодкам 13 и, далее, к электроду 11. Каждый комплект зажимных элементов содержит множество разнесенных друг от друга зажимных тросов, и количество тросов, образующих комплект не является ограничивающим признаком настоящего изобретения. Для ясности будут даны ссылки на первый и второй натяжные элементы 30 в единственном числе, хотя следует понимать, что каждый натяжной элемент фактически может содержать множество индивидуальных натяжных элементов, как показано на фиг. 2-4, где показаны элементы 31 и 32.

Каждый натяжной элемент (31 и 32) имеет первый конец 33 и второй конец 35. Первые концы 33 натяжных элементов (31 и 32) соединены с регулировочной конструкцией 34, которая допускает регулировку эффективной длины петли, сформированной зажимными элементами (31, 32). Регулировочная конструкция может иметь разные формы, и в настоящем примере она имеет форму рамы 34 фрикционной колодки, к которой прикреплены первые концы 33. Первые концы 33 выполнены с возможностью перемещения относительно рамы 34 фрикционной колодки и могут быть закреплены в требуемом положении относительно этой рамы. Следует понимать, что регулировочная конструкция 34 не существенна и может быть опущена в случаях, когда имеется единственный натяжной элемент, а не два дискретных натяжных элемента (31, 32).

Вторые концы 35 натяжных элементов (31, 32) расположены диаметрально противоположно первым концам 33 и прикреплены к генерирующему силу механизму 20, который более подробно будет описан ниже. Проксимальные области натяжных элементов (31 и 32) не упираются непосредственно во внешнюю поверхность 12 электрода 11, а продолжаются по распределяющим силу пластинам 37, которые, в свою очередь, передают зажимную силу на фрикционные колодки 13. Фрикционные колодки 13 расположены рядом с внешней поверхностью кожуха 12 электрода и при работе прикладывают зажимную силу к кожуху электрода. Между фрикционными колодками 13 и распределительными пластинами 37 расположены смещающие средства, например ролики 38, которые допускают некоторое относительное движение в стороны между распределяющими силу пластинами 37 и фрикционными колодками 13, когда натяжная конструкция 30 натягивается или ослабляется. Предусмотрено, что зажимное устройство 10 можно применять в варианте, когда натяжные элементы (31, 32) продолжаются вокруг не всей периферии электрода, и в этом случае фрикционные колодки шарнирно соединены друг с другом. Более конкретно, натяжные элементы (31 и 32) будут содержать по меньшей мере несколько соединенных секций, определяющих некоторые из фрикционных колодок.

Генерирующий силу механизм 20 расположен диаметрально напротив регулировочной конструкции 34 и содержит натяжное средство 21 для натяжения зажимного устройства 10, и в этом случае, следовательно, противоположных зажимных элементов 31 и 32. Натяжное средство 21 выполнено в виде по меньшей мере одной пружины 21, выполненной с возможностью перемещения между сжатым положением и растянутым положением, при этом пружина смещена к свободному, растянутому положению. Первый конец 21.1 пружины при работе примыкает к электроду 11, а второй конец 21.2 пружины расположен радиально снаружи относительно первого конца 21.1. Пружина, таким образом, ориентирована в радиальном или близком к радиальному направлении относительно электрода 11, что является важным признаком зажимного устройства по настоящему изобретению.

Как указано выше, первый конец 21.1 пружины примыкает к электроду, и при работе упирается в фрикционную колодку 13, которая контактирует с кожухом 12 электрода. Когда пружина нагружена, она прикладывает к электроду радиально направленную силу, аналогичную той, которая применяется в известных радиальных зажимных устройствах. Однако в данном случае нужен только один нагружающий механизм 20, что является существенным отличием от известных радиальных зажимных устройств, где применяется множество нагружающих средств, разнесенных по периферии электрода. В этих существующих системах второй конец нагружающего средства 21 или пружины упирается во внешний каркас, который поглощает реактивную силу пружины. Однако в данном случае второй конец 21.2 пружины используется для приложения дополнительной зажимной силы к электроду и никакого внешнего каркаса не требуется. Более конкретно, вторые концы 35 натяжных элементов (31 и 32) закреплены относительно второго конца 21.2 пружины, и реактивная сила пружины прикладывается к натяжным элементам (31 и 32), а не к внешнему поддерживающему каркасу. Таким образом, один конец пружины прикладывает радиально направленную силу к электроду, а второй конец пружины применяется для натяжения натяжных элементов, которые, в свою очередь, прикладывают зажимную силу к периферии электрода. Нагружающее средство 21 или пружина, таким образом, применяется очень эффективно без необходимости в дополнительных внешних каркасах, рычагах или поддерживающих структурах.

Интерфейс между натяжными элементами (31 и 32) и генерирующим силу механизмом 20 также является важным аспектом настоящего изобретения. Концевые области 35 натяжных элементов (31 и 32) прикреплены к нагружающему средству или спиральной витой пружине 21 генерирующего силу механизма. Концевые области 35 смещены в угловом направлении относительно продольной оси пружины и в настоящем примере это достигается с помощью направляющих формаций 22, по которым продолжаются натяжные элементы (31 и 32) и которые образуют часть рамы, в которой находится конце 21.2 смещающего средства. Предпочтительный угол (β) смещения между концевыми областями 35 и продольной осью смещающего средства составляет приблизительно 60°. Угловое смещение β является важным, поскольку оно приводит к оптимальному распределению сил в натяжных элементах (31 и 32), в то же время не допуская адекватной величины хода нагружающего средства 21, когда зажимное устройство разжимается.

Разжимающий механизм 40 расположен смежно генерирующему силу механизму 20 и содержит узел 41 из поршня и цилиндра, который при работе сжимает пружину 21, когда зажимное устройство необходимо разжать, создав ослабление в натяжных элементах (31 и 32). Разжимающий механизм 40 также может применяться для предварительного нагружения пружины 21 во время установки зажимного устройства, упрощая процесс наладки.

Комбинация технологий радиального и окружного зажима дает множество преимуществ, включая:

- использование только одного комплекта нагружающего средства или пружины;

- существенное уменьшение размеров и веса такого нагружающего средства или пружин благодаря оптимальному распределению сил;

- небольшой ход, необходимый во время разжимания;

- изменяя угол нагружающего средства можно генерировать существенно увеличенную силу для боле тяжелых сплошных электродов, требующих меньшего разжимания;

- не требуется внешнего опорного каркаса для противодействия силам, прилагаемым нагружающим средством или пружинами, поскольку реактивные силы прикладываются непосредственно к натяжным элементам.

Следует понимать, что выше описан лишь один вариант изобретения и в него могут быть внесены изменения, не выходящие за рамки изобретательской идеи и/или объема изобретения.

1. Устройство для зажима и удержания электрода дуговой печи, содержащее по меньшей мере одно генерирующее силу средство, выполненное с возможностью прикладывания радиальной силы к электроду, и гибкий периферийный натяжной элемент, выполненный с возможностью принятия реактивной силы, направленной от электрода, и распределения ее вокруг периферии электрода, отличающееся тем, что генерирующее силу средство содержит смещающее средство в виде пружины или привода, причем первый конец пружины или привода при зажиме электрода примыкает к нему, а второй конец пружины или привода расположен радиально снаружи относительно ее/его первого конца, а концевые области упомянутого гибкого периферийного элемента смещены в угловом направлении относительно продольной оси упомянутого смещающего средства.

2. Устройство по п. 1, в котором натяжной элемент выполнен в виде по меньшей мере одного удлиненного натяжного элемента, выполненного с возможностью продолжения при работе по меньшей мере частично по периферии электрода дуговой печи для определения затягивающейся вокруг электрода петли, выполненной с возможностью приложения зажимной силы к электроду при затягивании.

3. Устройство по п. 1, в котором концевые области натяжного элемента закреплены относительно второго конца смещающего средства для того, чтобы смещение второго конца смещающего средства приводило к натяжению натяжного элемента.

4. Устройство по п. 3, в котором концевые области натяжного элемента смещены в угловом направлении относительно продольной оси смещающего средства.

5. Устройство по п. 4, в котором угол смещения составляет от 35° до 85°.

6. Устройство по п. 4, в котором угол смещения составляет от 45° до 75°.

7. Устройство по п. 4, в котором угол смещения составляет приблизительно 60° в предварительно нагруженном состоянии.

8. Устройство по п. 1, в котором пружина выполнена с возможностью перемещения между растянутым положением и сжатым положением, при этом пружина смещена к растянутому положению.

9. Устройство по п. 3, в котором пружина выполнена с возможностью перемещения между растянутым положением и сжатым положением, при этом пружина смещена к растянутому положению.

10. Устройство по п. 4, в котором пружина выполнена с возможностью перемещения между растянутым положением и сжатым положением, при этом пружина смещена к растянутому положению.

11. Устройство по п. 5, в котором пружина выполнена с возможностью перемещения между растянутым положением и сжатым положением, при этом пружина смещена к растянутому положению.

12. Устройство по п. 6, в котором пружина выполнена с возможностью перемещения между растянутым положением и сжатым положением, при этом пружина смещена к растянутому положению.

13. Устройство по п. 7, в котором пружина выполнена с возможностью перемещения между растянутым положением и сжатым положением, при этом пружина смещена к растянутому положению.

14. Устройство по п. 2, содержащее фрикционные колодки, которые при работе расположены между натяжным элементом и поверхностью кожуха электрода.

15. Устройство по п. 2, которое содержит разжимающий механизм для уменьшения натяжения в зажимном элементе (элементах) для высвобождения зажатого электрода.

16. Устройство по п. 15, в котором разжимающее устройство содержит узел из поршня и цилиндра, выполненный с возможностью сжатия пружины при приведении в действие.

17. Устройство по любому из пп.1-16, в котором электрод представляет собой электрод Содерберга.

18. Устройство по любому из пп. 1-16, в котором электрод представляет собой электрод Содерберга, а диаметр электрода составляет более 800 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при определении расхода электродного материала в процессе производства стали в дуговой печи.

Изобретение относится к электрометаллургии, а именно к дуговым плавильным и ковшевым печам для плавки и нагрева металла. Электрододержатель состоит из головки с хомутом и контактной пластиной для подачи тока к графитированному электроду, токопроводящего рукава для передачи тока от гибких кабелей к контактной пластине и пружинно-гидравлического механизма зажима или разжима электрода, при этом на наружной поверхности токопроводящего рукава вдоль его длины расположены ребра в виде волны, ширина которой в 2-10 раз больше ее высоты.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при квазинепрерывном проведении последовательных плавок в дуговой электропечи. Дуговая электропечь содержит нижнюю емкость для плавления железосодержащих материалов с выпускным устройством для регулярного выпуска расплава, крышку для установки на нижнюю емкость, по меньшей мере один электрод, удерживающее электрод устройство для удерживания по меньшей мере одного электрода через первое отверстие в крышке внутри дуговой электропечи и устройство электроснабжения для создания питающего электрического напряжения для электрода.

Изобретение относится к области переработки отходов и может быть использовано на промышленных предприятиях, а также в коммунальном хозяйстве. Устройство замены плазмотрона для установки плазменной переработки отходов включает водоохлаждаемую заслонку канала установки плазмотрона в футеровке камеры термической обработки установки плазменной переработки отходов, привод заслонки канала установки плазмотрона, каретку, направляющие перемещения каретки, привод перемещения каретки, фиксатор плазмотрона, адаптер плазмотрона, композитный разъем, привод композитного разъема.

Изобретение относится к электрометаллургии, а именно к дуговым плавильным и ковшевым печам для плавки и нагрева металла. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к нажимному устройству электродной колонны рудовосстановительной электропечи для производства ферросплавов.

Изобретение относится к области электротермии и может применяться для управляемого, в том числе непрерывного, нагрева и плавления как легкоплавких, так и тугоплавких материалов в широком диапазоне - от металлов до неметаллических материалов, включая оксиды.

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к способам вакуумной дуговой плавки высокореакционных металлов, в частности титана и его сплавов. .

Изобретение относится к электрометаллургии, а именно к дуговым плавильным и ковшевым печам для плавки и нагрева металла. .

Изобретение относится к электродуговой технике и может служить для получения высокостабилизированных дуг. .

Изобретение относится к электрометаллургии, а именно к дуговым плавильным и ковшевым печам для плавки и нагрева металла. Электрододержатель состоит из головки с хомутом и контактной пластиной для подачи тока к графитированному электроду, токопроводящего рукава для передачи тока от гибких кабелей к контактной пластине и пружинно-гидравлического механизма зажима или разжима электрода, при этом на наружной поверхности токопроводящего рукава вдоль его длины расположены ребра в виде волны, ширина которой в 2-10 раз больше ее высоты.

Изобретение относится к электродной системе для газоэлектрических печей, предназначенных для производства волокон из горных пород, преимущественно базальта. Электрод (7) выполнен из высокохромистого жаропрочного сплава в виде цельнолитых сегментов с резьбовым выступом (9) с одной стороны и резьбовым углублением (10) с другой стороны, установлен с зазором внутри охлаждающего электрододержателя (2), выполненного по типу «труба в трубе».

Изобретение относится к области переработки отходов и может быть использовано на промышленных предприятиях, а также в коммунальном хозяйстве. Устройство замены плазмотрона для установки плазменной переработки отходов включает водоохлаждаемую заслонку канала установки плазмотрона в футеровке камеры термической обработки установки плазменной переработки отходов, привод заслонки канала установки плазмотрона, каретку, направляющие перемещения каретки, привод перемещения каретки, фиксатор плазмотрона, адаптер плазмотрона, композитный разъем, привод композитного разъема.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к особенностям конструкции узла электрододержателя, который может быть использован в электрической печи. .

Изобретение относится к электрометаллургии, а именно к дуговым плавильным и ковшевым печам для плавки и нагрева металла. .

Изобретение относится к электротермии, в частности к автоматическим регуляторам положения электродов дуговых сталеплавильных электропечей. .

Изобретение относится к электрометаллургии, а именно к дуговым плавильным и ковшевым печам для плавки и нагрева металла. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкции вакуумной дуговой печи, предназначенной для выплавки титановых сплавов. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к элетродуговым печам с эркерным выпуском металла из печи. .

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для плавления металлического материала в плавильной установке. В способе на стадии загрузки осуществляют первую подоперацию, на которой загружают упомянутый металлический материал в количестве от 25 до 45% от общего количества расплавленного материала, содержащегося внутри печи перед стадией выпуска плавки и подлежащего выпуску по завершении стадии плавления, вторую подоперацию загрузки и плавления, на которой норму подачи металлического материала уменьшают с помощью управляющего устройства, чтобы в среде постепенно образующейся ванны жидкого металла было обеспечено поддержание количества твердой массы упомянутого металлического материала, третью подоперацию, на которой норму подачи подвергают дальнейшему уменьшению до прекращения процесса загрузки для обеспечения возможности полного расплавления всего металлического материала в плавильной печи, при этом стадию выпуска плавки выполняют при расплавлении всей массы твердого металлического материала.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для зажима и удержания электрода дуговой печи. Устройство содержит по меньшей мере одно генерирующее силу средство, выполненное с возможностью прикладывания радиальной силы к электроду, и гибкий периферийный натяжной элемент, выполненный с возможностью принятия реактивной силы, направленной от электрода, и распределения ее вокруг периферии электрода. Генерирующее силу средство содержит смещающее средство в виде пружины, причем первый конец пружины при зажиме электрода примыкает к нему, а второй конец расположен радиально снаружи относительно ее первого конца, а концевые области упомянутого гибкого периферийного элемента смещены в угловом направлении относительно продольной оси упомянутого смещающего средства. Изобретение позволяет уменьшить размер и вес пружины благодаря оптимальному распределению сил, а также использовать устройство для более тяжелых сплошных электродов, требующих меньшего разжимания, без внешнего опорного каркаса для противодействия силам, прилагаемым пружинами. 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх