187997. lajstromszámú szabadalom • Elektródegyüttes ívkemencéhez
1 187 997 2 * A találmány tárgya elektródegyüttes ívkemencéhez, amely vízhűtő rendszerrel és befogási tartománnyal ellátott fémtengelyt, a fémtengelyt körbevevő, a befogási tartomány alatt elrendezett védőbevonatot, továbbá elfogyó aktív részt tartalmaz, ahol az aktív rész és a fémtengely között elektromosan vezető kapcsolat van. Az 50 682 szám alatt közzétett európai szabadalmi bejelentésből olyan elektród ismerhető meg, amely ívkemencéhez van kialakítva és ugyancsak vízhűtő rendszerrel és befogási tartománnyal ellátott fémtengelyt, a fémtengelyt körbevevő, a befogási tartomány alatt elrendezett védőbevonatot, továbbá elfogyó aktív részt tartalmaz, ahol az aktív rész és a fémtengely között elektromosan vezető kapcsolat van. Az ebben a szabadalmi leírásban ismertetett elektródban a fémtengely és az aktív rész között csavarmenetes kötéssel kialakított kapcsolat van, és a fémtengelyt védőbevonat veszi körül. A 4 121 042 íjsz. Észak-amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásból olyan kombinált elektród ismerhető meg, amelynek vízzel hűtött fémtengelye közvetlenül kapcsolatba kerül az ívkemence atmoszférájával, ki van téve az ív hatásának. Ez a fémtengely nincs védőbevonattal ellátva. Az elektródot ebben az esetben közvetlenül a fémtengelyre kell szorítani. A 2 037 549 sz. angol szabadalmi leírásból olyan kombinált elektród ismerhető meg, amelynek fémtengelye két vízzel átjárt csőből áll és ezeket három koaxiális hengerként készített acél anyagú védőbevonat veszi körül. Ily módon két gyűrűs tér alakul ki, amelyek a vízhütési körök alkotórészeit képezik. Ebben az esetben a védőbevonat a benne elhelyezett csöveket lényegében teljes hosszukon körülveszi és az elektródot a védőbevonat révén lehet megfogni. Az említett 50 682 sz. európai szabadalmi bejelentés leírása szerint kialakított elektród a működés során igen jó jellemzőket mutat. Ezt bizonyítja, hogy számos ívkemencében már ilyen elektródegyüttest használnak. Mivel a vízhűtéses elektródok fejlesztésére irányuló munkák hatóereje ma alapvetően az acélgyártás költségeinek csökkentésére való törekvés, új lehetőségekre van szükség a kiegészítő költségek csökkentésére. Ennek megfelelően a további erőfeszítések célja az üzemeltetési és karbantartási költségek csökkentése az 50 682 sz. európai szabadalmi leírásból megismerhető elektród esetében, ahol, természetesen, a költség csökkentése nem jelentheti a jó működési jellemzők lerontását. A 4 121 042 ljsz. Észak-amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásból ismeretes elektród esetében azt a hátrányt kell említeni, hogy fém eleme egyetlen darabként van kialakítva, és ezért a szélső fémrétegek sérülése esetén, amit az ív okozhat, vagy olyan nehéz munkadarabok becsapódása, amelyeket fel kell dolgozni, az egész elektródot le kell cserélni, és a megsérült részek javítása, illetve cseréje után lehet csak újból felszerelni. A 2 037 542 sz. angol szabadalmi leírásban leírt elektród esetében az acélból készült védőbevonat szintén kapcsolódik az elektród belső hűtőcsöveihez és ezért nem cserélhető le. Ennek a megoldásnak további hátránya, hogy az elektród befogását a védőbevonat segítségével biz- 5 tosítják, és így annak rendkívül nagy mechanikai teherbíróképességgel kell rendelkeznie, hogy a 20...40 tonna nagyságú befogóerőket befoghassa. A 4 291 191 ljsz. Észak-amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás olyan elektródtartó 10 szerkezetet ismertet, amely a találmány szerinti megoldás ismert jellemzőit mutatja. Ez a szerkezet néhány függőlegesen elrendezett vízvezetéket tartalmaz, amelyek feladata az elektródot tartó szerkezet alsó végén levő elem hűtése. A vízvezetékeket 15 1'ővisszaverő, tűzálló anyagú hengeres test belsejében vezetik el, amely üreges acélhengerre csatlakozik, és ez megbízhatóan fogja meg az előző hengert. A szabadalom igénypontja szerint a fémhenger és a villamosán vezető anyagú vízvezetékek között a 20 tűzálló anyagú henger villamos szigetelést biztosít. Ugyanakkor ezt a hengert elegendően jól kell kialakítani ahhoz is, hogy a fémhengert megfelelően lűtse a vízvezetékekhez elvezetett hő révén. 25 Köztudott, hogy a jó hővezetők jó elektromos vezetők és viszont. Ennek megfelelően az említett elektródnak az az alapvető hiányossága, hogy a fémhenger megfelelő intenzitású hűtéséhez szükséges anyag választása esetén bizonyosan nem sikerül 3Q a fémhenger és a vízcsövek között a megfelelő elektromos szilárdságú szigetelést biztosítani, és a szigetelő hatás a hőmérséklettől csak romlik. Nagyon fontos, hogy a fémfelület elektromosan szigetelve legyen mindazoktól a részektől, amelyek az 35 elektród potenciálján vannak, mivel a szigeteletlen fém felületek jelenléte a közelébe jutó más elemek esetében elektromos híd áthúzását jelentené, ami a felület igen gyors lepusztulását okozza. A találmány feladata az előzőekben leírt elektród- 40 együttesek tulajdonságainak javítása éspedig a karbantartási költségek csökkentésével és a fent említett hátrányok elkerülésével. További célja ívkemencék részére olyan elektródtartó szerkezet kialakítása, melynek fém borítása megfelelően haté- 45 konyán van az elektródpotenciálon tartott egyéb elektródrészektől elektromosan szigetelve. Ugyancsak célja a találmánynak olyan védőborítás kialakítása az elektródtartó szerkezet körül, amelynek élettartama hosszú, és amely tönkremenetel esetén 50 könnyen eltávolítható. A kitűzött cél elérésére olyan ívkemencéhez, alkalmazott elektródegyüttest hoztunk létre, amely vízhűtő rendszerrel és befogási tartománnyal ellátott fémtengelyt, a fémtengelyt körbevevő, a befogási tartomány alatt elrendezett védőbevonatot, továbbá elfogyó aktív részt tartalmaz, ahol az aktív rész és a fémtengely között elektromosan vezető kapcsolat van, és a találmány szerint a védőbevonatban hűtőrendszer, a védőbevonatot a fémtengelytöl elválasztó és elektromosan szigetelő, a hűtőrendszerrel érintkező átmeneti tűzálló réteg van, ahol a védőbevonat és a fémtengely egymástól elválaszthalóan van elrendezve. Előnyösen a fémhenger rézből, a fémcső acélból
