183641. lajstromszámú szabadalom • Elektróda ívkemencékhez
1 183 641 2 A találmány tárgya elektróda ívkemencékhez, amely elektróda egy felső szelvényből, amely fémből készül, és egy cserélhető alsó szelvényből áll, amely alsó szelvény elfogyó vagy lassan elfogyó anyagból van kialakítva, és mind az alsó, mind pedig a felső szelvény lényegében hengeres alakúra van kiképezve, és egymással egy csőkapcsoló által kapcsolhatók össze. A felső szelvény egy hűtőrendszert is magába foglal, amely egy bemenő csatornával és egy visszamenő csatornával van ellátva és a felső szelvény alsó tartománya előnyösen egy hőálló, szigetelő réteggel van védve. Ilyen elektródát ismertet a 867876 számú belga szabadalmi leírás. Az ott ismertetett elektródánál a fémrész, amely a hűtőrendszert magába foglalja, egy külső hőálló masszával van bevonva. Ebben az esetben nyilvánvalóan egy folyamatos és folytonos rétegről van szó, amely réteg jobb tapadása érdekében a fémrészbe kapcsok vannak kiképezve. Hasonló elektródát ismertet az 1 223 162 számú angol szabadalmi leírás, ahol a teljes fémrész egy, védelmi célokat szolgáló, kerámia bevonattal van ellátva. Ennél a megoldásnál arra kell vigyázni, hogy a kerámiaréteg lehetőleg minél vékonyabb legyen, és ez a réteg a fémrészbe is behatoljon és az ott levő csövek nagy részét is szigetelje. Az itt levő csövek két feladatnak tesznek eleget. Egyrészt a hűtőfolyadék hozzávezetéséről gondoskodnak, másrészt villamos kapcsolatot hoznak létre az elfogyó elektródarészhez, amely grafitból készült. Végül utálunk a 79 302 809 számú Európa-bejelentésre. Ennél az elektródánál a fémrész külső fém érintkezői a belső fém hűtőrendszertől szigetelten vannak csapágyazva. A fém hűtőrendszer alsó részében azután ismét egy horgokkal biztosított kerámia szigetelő rétegvan, amely körülbelül a csőcsatlakozás magasságáig nyúlik. Az ívkemencékben alkalmazott elektródák igen nagy igénybevételnek vannak kitéve. Ezt elsősorban a magas hőmérsékleti értékek okozzák, ahol ezek az eljárások végbemennek, például a leggyakrabban alkalmazott eljárásnál az elektroacél előállításánál. Az ív következtében, amely csak ideális esetben megy az elektróda alsó csúcsánál az olvadékba, az oldaloxidáció következtében veszteségek keletkeznek. Végül előadódhat az is, hogy az ív eltolódik, vagy az ív az elektróda oldalából indul ki, amely zavar esetén olyan szélső esetet is okozhat, amely az ív az elektróda elfogyó része fölött képződik és ezáltal zárlatot okoz. Ezen felül az elektródán különböző hőmérsékletértékek lépnek fel. Más a hőmérséklet például a hűtőközeg előremenő és visszamenő csatornája mentén, valamint az elfogyó rész tartományában az áramhozzávezetéshez képest és a hűtőegységhez képest. Különösen nagy veszélynek van ebből a szempontból a csavarozható csőkapcsoló és annak a környéke kitéve. Az elektróda bevitelekor például a villamos berendezés vetemedése miatt, vagy az olvadékba becsúszott hulladékok miatt, az elektróda további mechanikus igénybevételnek is ki van téve. Az elektródák nagy igénybevétele következtében, állandó ezirányú továbbfejlesztésükre van szükség. A találmányunk célja tehát az, hogy olyan elektródát hozzunk létre, amelyek igen nagy üzembiztonsággal, a hozzávezetés során kis áram- és feszültségveszteséggel működnek, továbbá kevésbé sérülékenyek, ugyanakkor könnyen szerelhetők és javíthatók. Célul tűztük ki, hogy az elektróda az ív eltolódása vagy akár az elektróda részleges sérülése miatt, a szokásos eljárásokkal szemben továbbhaladjon. A találmány szerinti elektróda lényege abban van, hogy a szigetelő réteget egy alakos idom képezi, amely oldhatóan van elhelyezve. A találmány szerinti elektróda egyik előnyös kiviteli alakjában, a nagy hőállóságú, szigetelő alakos idomot egy cső képezi. Kialakítható azonban csőszelvények, szegmensek vagy félköpenyek vagy hasonló idomok sorozatából is, amelyek azután a felső szelvény alsó tartományát egészen a csőkapcsolóig, esetenként még azon túl is, körülveszik. A szigetelő, hőálló alakos idom anyaga lehet például grafit is, amely azután egy külön borítással van ellátva. Ilyen hőálló szigetelő kerámia vagy egyéb anyagok ismeretesek. Azáltal, hogy egy alakos idomot helyezünk oldhatóan, különösen pedig akkor, ha ez az alakos idom csőszelvények, szegmensek vagy félköpenyek sorozatából áll, a találmány szerinti elektróda egész sor előnyös tulajdonsággal rendelkezik. A találmány szerinti elektróda egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy a szigetelő alakos idom, a felső, fémből készült szelvény egy alsó tartománya és az alsó, elfogyó szelvény között van oly módon elhelyezve, hogy az alakos idomnak az elektróda tengelyével párhuzamosan kiképzett pereme és a fémből készült felső szelvény külső tartományának pereme egymással szorosan össze vannak kapcsolva. A találmány szerinti elektróda esetében az ellencsapágy kialakítására vonatkozóan, amely az alakos idomot tartja, semmiféle korlátozás nincsen. Éppúgy lehet egy hőálló, szigetelő anyagból készült ellendarab, mint maga a csőkapcsoló, vagy akár maga az elfogyó rész is, de lehet ezeknek bármilyen kombinációja. A gyakorlatban azonban általában a szigetelő alakos idomot nem csupán az elfogyó rész tartja meg, hanem legalább részben egy nem-elfogyó, hőálló, szigetelő anyagból készült rész is. Az alakos idom helyzete természetesen az elektróda készítése során megfelelő módon szabályozható. A találmány szerinti elektróda egyik előnyös kiviteli alakjában azonban a szigetelő alakos idom az elektróda üzemeltetése közben, anélkül, hogy az elektródát a kemencéből ki kellene venni, a felső szelvényben kiképzett furatokban vezetett csapok, csavarok, stb. segitségével azeliencsapágyra nyomható, például egy rugó segítségével. Attól függetlenül azonban, hogy a felső szelvényen vannak-e furatok vagy egyebek kiképezve, célszerű a szigetelő alakos idomot a fémrészre oly mértékben lazán vagy csúsztathatóan elhelyezni, hogy egy részszegmens kiesése esetében, vagy a cső törése esetén valamilyen mechanikus sérülés hatására, a sérült szegmens helyébe egy ép szegmens vagy a cső törése esetében maga a cső tovább tudjon csúszni az elektróda tengelye irányába. À találmány szerinti elektróda egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy a szigetelő, hőálló alakos idom és azon belül elhelyezkedő fémrész között egy további villamosán vezető, hőálló betétréteg van elhelyezve. A külső szigetelő alakos idomhoz hasonlóan a villamosán vezető betétréteg is kiképezhető egy cső alakjában, de kialakítható csőszelvények, szegmensek és félköpenyek sorozatából is. Az előre formára alakított alakos rész helyett betétrétegként alkalmazható azonban villamosán vezető, hőálló nemezeit vagy szövött anyag is, vagy akár ezeknek tetszőleges kombinációja. Vannak olyan alkalmazási esetek is, amikor a villamosán vezető betétréteg hőálló nemezzel vagy szövettel bevont csőszelvények sorozata. Hőálló, vezető nemez, illetőleg rost, valamint szövetek közbenső elhelyezésére elsősorban ott lehet szükség, ahol az elektróda mechani5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
