192078. lajstromszámú szabadalom • Elektróda ívkemencékhez
1 192X78 2 A találmány tárgya elektróda ívkemencékhez, előnyösen elektroacél előállítására, amely elektróda fémből készült, vízliütéssel ellátott felső szárból és egy cserélhető, elfogyó anyagból készült alsó aktív részből áll, amely általában grafit, továbbá tartalmaz egy szorító szerkezetet, amely szorító szerkezet a szár áramvezető részével szemben villamosán szigetelten van elhelyezve, és a szorító szerkezet a szárat és az aktív részt oldható módon kapcsolja össze egymással, és a szár áramvezető részének érintkező felületét az aktív rész érintkező felületével összenyomva tartja. ívkemencéknél alkalmazott elektródák mind mechanikailag,mind pedig termikusán igen nagy igénybevételnek vannak kitéve. A nagy termikus igénybevételt az ívkemencéknél, különösen pedig az elektroacél gyártásánál szokásos és szükséges magas hőmérséklet okozza. A mechanikai igénybevételt egyrészt az elektródának a kemencébe történő bezetésekor, az ott lévő fémhulladékokkal való érintkezése okozza, másrészt az eljárás során a kemencében lévő fémhulladékok okozzák. Ezen túlmenően az elektródák elektromágneses hatásnak is ki vannak téve. Ennek hatására az elektródák rezgésbejöhetnek. A rezgéseknek mind a frekvenciája, mind pedig az amplitúdója olykor meglehetősen nagy értéket vehet fel. A rezgések következtében az elektródára egy gyorsító erő hat, amely azt mind hajlító, mind csavaró igénybevételnek teszi ki. Ehhez járul még elektroacél előállításánál, a mostoha üzemi körülmény. A fent említett körülmények sok nehézséget okoznak az elektróda aktív részének és a szárának az összekapcsolásánál. Ennek ellenére a szárat és az aktív részt úgy kell egymással összekapcsolni, hogy a kapcsolat szükség esetén könnyen oldható, egyszerű és kis villamos veszteséggel járó legyen. Az eddig alkalmazott megoldásokban a szárat és az akítv részt diaiéban csavarosán kapcsolták össze egymással. Ez tűnik ki például a technika jelenlegi állását jól tüköröző 27 39 483 számú német szövetségi köztársaságbelí közrebocsátási iratból is. Ennél a megoldásnál a szár alsó végén egy belső menettel ellátott persely vagy hüvely van kiképezve. Az aktív rész felső végén pedig egy belső menettel ellátott zsákfurat van kiképezve. Az ilymódon kialakított két belső menetet egy, célszerűen az aktív rész anyagával megegyező anyagból készült csavarozható csőkapcsoló van becsavarozva. A csőkapcsoló elsősorban grafitból készül. Az ilyen jellegű csavaros kapcsolatokra speciális meneteket fejlesztettek ki. Ezeknek a meneteknek a kialakításánál ugyanis nemcsak az aktív rész, illetve a csőkapcsoló anyagát kell figyelembe venni, hanem a fent említett üzemi körülményeket is, amely üzemi körülmények között az elektródáknak működniük kell. Ezen túlmenően a meneteknek villamosán megfelelően érintkező felületeket kell létrehozniuk,mivel az áramnak egy része a csőkapcsolón folyik át, Ebből a célból különféle táblázatokat dolgoztak ki, ahol meg van adva, hogy adott anyag esetében mekkora nyomatékkai kell meghúzni a csőkapcsolót, hogy megfelelő jó villamos érintkezés létrejöjjön, azaz hogy a szár és az aktív rész felületei megfelelően egymáshoz legyenek nyomva. A csavaros összekapcsolás a gyakorlatban elég jól bevált, mégis egyes esetekben az aktív rész cseréje elég hosszantartónak és drágának bizonyult. Ebből a célból új konstrukciós megoldások kerültek kidolgozásra, amelyeknek az volt a célja, hogy a termikus és Mechanikus igénybevételeknek jól ellenálló, ugyanakkor könnyen oldható, egyszerű kapcsolat jöjjön létre a szár és az aktív rész között, továbbá, hogy egy újabb aktív "rész elhelyezése a száron egyszerűen megvalósítható legyen. Ezeknek a megoldásoknak előnye, hogy az aktív rész teljes egészében elhasználhatná vált, ami a növekvő nyersanyagárak mellett különösen nagy jelentősséggel bír. A 28 11 877 számú német szövetségi köztársaság>eli közrebocsátási iratban egy olyan elektróda kerül smertetésre, ahol az elektródának a már elfogyott ak:ív része a szárról egyszerű módon leoldható, és helyé>e egy új aktív rész csatlakoztatható. Ennél a megoldásnál a fémrész és az aktív rész közötti áramút a szár 5s az aktív rész közötti oldható kapcsolat üzemszerűen le van választva. Ennél a megoldásnál az aktív rész felső része speciálisan van kiképezve, és az aktív rész felső végén egy speciálisan kiképzett csatlakozó darab van elhelyezve, amely egy kerek lapból áll, amelynek alsó végén egy, a lap átmérőjének megfelelő méretű keret van elhelyezve, a felső végén pedig egy, a lap átmérőjénél kisebb átmérőjű nyúlvány van kiképezve, amely sugárirányban kiálló peremmel van ellátva. Egy, a csatlakozó darabban kiképzett központi furatban egy további húzócsavar van elhelyezve, az aktív rész és a csatlakozó darab közötti összekapcsolás előfeszítésére. Az aktív rész felső tartománya tehát úgy van kiképezve, hogy az a húzócsavar fejét foglalja magában, és a keretbe, amely az érintkezés helyén kúposán van kialakítva, belekapaszkodik. Ilymódon megadályozható, hogy a keresztirányú erők hatására az aktív rész felső vége és a húzócsavar szétváljanak egymástól. A rögzítő egység a szár oldalán egy üreges henger alakúra képzett ketrecet foglal magába, amelynek alsó kerülete mentén kivágások vannak, amelyekben szorító elemeket helyezünk. Ezek lehetnek sugárirányban elmozdítható golyók vagy görgők. A ketrec egy dugattyúval ellátott hidraulikus hengerrel van öszszekapcsolva, amely dugattyú segítségével a ketrec és vele a szorító elemek a henger ellenében tengelyirányban elmozdíthatóak. A szorító elemek még egy ferde vezetőperemmel is kölcsönhatásban vannak, mégpedig úgy, hogy azok sugárirányban befelé elmozdulnak, amikor a hidraulikus henger felemeli őket. Ekkor a szorító elemek a csatlakozó darab pereme alatt fognak elhelyezkedni. így a szár és az aktív rész alaktartó reteszelése jön létre. A fentiekben ismertetésre kerülő elektróda felerősítő egysége felépítését tekintve rendkívül bonyolult. Ez a bonyolultság elsősorban abból adódik, hogy az aktív részre egy speciálisan kiképzett csatlakozó darabot kell elhelyezni, amelyet egy húzócsavar segítségével az aktív rész felső tartományával együtt elő kell feszíteni. Erre a konstrukciós kialakításra azért van szükség, mert ennél az elrendezésnél az aktív rész anyaga húzásra van igénybevéve. Az aktív rész előállítására alkalmazott anyagok, de különösen a grafit, szakítószilárdsága általában sokkal kisebb, mint ugyanezen anyagok nyomószilárdsága. Az alkalmazott megoldás, tehát ahol az aktív rész csatlakozó elemmel és húzócsavarral van kialakítva, lényegesen megdrágítja az ilymódon készített elektródákat. További hátránya ennek a rendszernek, hogy a fémből készült tartóelemeket hűtés nélkül kell rögzítőelemként az elektróda forró aktív részébe behelyezni.-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
