Устройство для уплотнения электродного зазора Советский патент 1986 года по МПК C21C5/52 

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для уплотнения электродных зазоров дуговых электросталеплавнльных печей.

Цель изобретения - повьшюние надежности и долговечности уплотнения. На фиг.1 показан вытяжной колпак, вид в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - узел I на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.З - разрез В-В на фиг.2; на фиг.6 - 11 - схемы расположения последующих, по высоте, колец относительно электрода.

Устройство размещается под вытяжным колпаком 1 (фигЛ) , снабженным фланцем для подсоединения вентиляции. Вытяжной колпак 1 устанавливается на водоохлаждаемый свод, печи. К колпаку прикреплен цилиндрический кожух 2 (фиг.2) с осевым отверстием для прохода электрода 3. В кожухе 2 подвижно помещен стакан 4 с узлом 5 уплотнения, охватывающим электрод 3. Уплотнительный узел 5 представляет собой набор плоских колец, kaждoe из которых смещено относительно тела электрода 3 при цомощи огран тчителей 6. На дно стакатса ,4 уложено опорное кольцо 7 (фиг.З), на котором расположена пружина 8 (фиг.З и 4) , смещенная эксцентрично относительно тела электрода 3 ограничителем 6, прикрепленным к стакану 4 в одной точке при помощи крепежа 9. Toroj ограничитель б препятствует свободному провороту пружины 8 при работе устройства. Пружина 8 принимает уплотнительное кольцо 10 к электроду 3 с незначительным усилием Далее по высоте на пружине 8 размещено дистанционное кольцо 1. Размеры после;тних вьтолнены по высоте такими,чтобы обеспечить взаимодействие каждой пружины 8 со своим уплотнительньм кольцом 10,, а внутренний диаметр каждого кольца 11 выполнен с значительным зазором относительно наружного диаметра уплотнительных колец 10, что позволит им смешаться, играть под воздействием электрода- 3, скользя по поверхности друг друга без зазоров. На дистанционном кольце 1 1 размещена следующая пр;у:жина 8 аналогичной конструкции и свойств,. но смеи енная относительно предьщущей пружины в диаметрально противоположную сторону при помощи ограничи

686182

теля 6, установленного к предьщущему огранич.ителю с противоположной стороны и также закрепленному крепежом 9. Эта пружина 8 прижимает уплотнитель5 ное кольцо 10 к телу электрода 3 с противоположной, относительно нижележащего кольца 10, стороны (фиг.5). Уплотнительные кольца 10 имеют одинаковую конструкцию, причем отверс0 тия для прохода электрода 3 в них вы-, полнены с размерами незначительно большими максимального диаметра электрода для уменьп1ения межэлектродного зазора (например, для печи емкостью

5 5т, при максимальном диаметре электрода, равном 303 мм, отверстие в уплотнительном кольце равно 305 мм). Кольца 7,10 и 11 изготавливаются из ко,рунда КО (90% AI О) электроизоля20 ционного, износостойкого и теплостойкого материала, кольца 10 имеют скругленности 12 по внутренним диаметрам, для уменычения поверхностей трения о тело электрода 3. Размещенные та25 КИМ образом уплотнительные кольца 10 образуют пару, обеспечивающую перекрытие зазора с противоположных сторон (фиг.4 и 5). Следующая пара уплотнительных колец 10 (фиг.6 и 7) с

30 перекрытием зазора в электроде 3 также с прот:ивоположных сторон размеща- . ется с поворотом их относительно предыдущей пары на угол 90°. Эта пара также перекроет часть зазора в элект-

35 роде, не перекрытого предьщущей парой. образом, получаются две пары колец 10, размещенных с прижатием к электроду 3 в прямоугольной системе координат и обеспечивающих.

40 уменьшение межэлектродного зазора.

Размещение по высоте нового комплекта уплотнительных колец 10 с ограничителями 6, пружинами 8 я дистанционными кольцами 11 структуры в та45 кой же прямоугольной системе координат, но со смещением на угол 45 (фиг.8-и) по отношению к нижележащей (фиг.4-7) перекрывает межэлектродный зазор достаточно надежно, И

5Q хотя между отдельно взять м кольцом 10 и электродом 3 имеется зазор, система размещения колец, обуславливает сложный лабиринт для перемещения газа, приводяп;ий к образованию

55 газового затвора, препятствующего прохожден:ию газов в производственное помещение, а также обеспечивается и перекрытие электродного зазора. Самым верхним расположено направляюще кольцо 13 с конусным осевым отверстием 14, служащим для центрирования стакана 4 с узлом 5 уплотнения при введении в него смещенного относительно оси устройства электрода 3. Кожух 2 с расположенным в нем стаканом 4 с узлом 5 уплотнения крепится к вытяжному колпаку 1 крепежом. Стакан 4 и кольцо 13 вьшолнены также из корунда, поэтому пружины 8 располагаются между деталями, выполненными из теплоизоляционного материала, что способствует предохранению их от воздействия высоких температур печных газов, находящихся внутри колпака 1. Кроме того, для предохранения пружин от воздействия высоки температур, их можно охлаждать введением сжатого воздуха в полость между стенкой кожуха 2 и стакана 4 (не показана) . Колпак 1 и 2 выполнены из жаропрочной стали.

Устройство работает следующим образом.

Электрод 3 вводит через отверстие в вытяжном колпаке 1 (фиг.1 и 2) и благодаря конусному осевому отверстию 14 направляющего кольца 13 стакан 4 с узлом 5 уплотнения центрируется относительно электрода 3. Перемещаясь вниз (или вверх), электрод 3 взаимодействует с уплотнительньми кольцами 10, прижимаемыми к его телу с противоположных сторон (фиг.4 и 5). При этом от воздействия электрода 3 на уплотнительные кольца 10 с любой стороны, между каждым из колец и телом электрода остается постоянный зазор, но его место расположения меняется, причем новое расположение зазора предьщущего кольца 10 закрьшается новыми расположениями зазоров последующих колец, а лабиринт, образованный указанным в предлагаемом устройстве расположением внутренних диаметров колец 10 относительно тела электрода 3, остается постоянным. Месторасположение лабиринта меняется в зависимости от направления отклонения электрода 3 от оси устройства. Поскольку от воздействия электрода 3 уплотнительные кольца 10 движутся по поверхности друг друга без зазоров и прижаты они к телу электрода 3 с различных сторон (фиг.2), то межэлектродный зазор значительно уменьшается от суммарного воздействия всех колец на тело

686184

электрода по общей высоте их взаимодействия.

Сборка уплотнения не представляет особых трудностей. В стакан 4 укла5 дьшается опорное кольцо 7, прикрепляется ограничитель 6 к стакану 4, затем укладывается пружина 8 и помещается первое уплотнительное кбльцо 10.Сверху, на пружину 8 укладьша10 ется дистанционное кольцо 11, затем снова на стакане 4 укрепляется ограничитель 6 в диаметрально-противоположной стороне относительно предыдущего ограничителя, }5 уклйДьшается следующая пружина 8 и второе уплотнительное кольцо 10. Описанный процесс сборки повторяется однотипно за исключением изменения мест крепления ограничителей 6 0 по описанной системе. На верхнее уплотнительное кольцо 10 укладьшает ся направляющее кольцо 13, после чего стакан 4 с его содержимым, помещается в кожух 2, которьш прикрепляет5 ся к колпаку 1 при помощи крепежа.

Предлагаемая конструкция обеспечивает превышение давления под уплотнением. Если превьпаение значительное в результате неэффективной вытяжки Q газов из-под колпака 1 , то можно установить дополнительные комплекты уплотнительных колец, увеличив высоты стаканов 4 и кожуха 2. Если, например, дополнить уплотнение двумя комплектами уплотнительных колец,

5 расположенных как указано ранее, и повернуть относительно первого комплекта на угол 22 ° 30 и соответственно, то надежность уплотнения. еще больше повысится.

0

Таким образом, конструкция обеспечивает надежное уплотнение электродного зазора, уменьщает попадание газов в производственное помещение,

45 уменьшает тепловые потери при вьшлав ке стали, что способствует улучшению Технологии плавки и увеличению производительности печи.

Формула изобретения

Устройство для уплотнения электродного зазора, содержащее помещенные под вытяжной колпак стаканы с размещенными по высоте уплотнительными кольцами, охватывающими электрод , отличающееся тем, что, с целью повышения надежности

51268618

и долговечности, уплотнительные коль- при этом пара колец смещена относица установлены друг на друга с воз- тельно предыдущей на 90, а послеможностыр прижатия к электроду с про- дующая такая же паря колец смещена тивоположных сторон, образуя пары,-- относительно предыдущей на 45.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в качестве конструкции уплотнения электродных зазоров дуговых элёктросталеплавильных печей в металлургии и других подобных объектах промышленности стройматериалов, т.п.) Цель изобретения - повышение надежности и долговечности уплотнения. Конструкция содержит помещенные под вытяжным колпаком стаканы, в которых помещены плоские уплотнительные кольца 10, размещенные по высоте электрода и охватывающие его. Кольца 10 смещены упругими элементами 8 и, прижимаясь к электроду с противоположных сторон, образуют пару. Следующая по высоте такая пара повернута относительно нижележащей на 90°, образуя таким образом прямоугольную систему координат. Следующая по высоте та(Л кая же пара колец 10 повернута отно сительно нижележащей на 45°.Размещение колец 10 в указанном порядке по высоте обеспечивается дистанционными кольцами 11. М ил.

fpLLZ.d

fPLLZ.9

9и.г.10

9 иг. 11