(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋により閉鎖されている炉の上方に配置され垂直に可動なフレームを具備し、前記フレームには電極把持装置と電極補給装置とが配置されている、開放型スクラップ浴を具備する電気還元炉において、
プラットフォーム（31）が設けられ、前記プラットフォーム（31）にはフレーム（43）が少なくとも３つの調整シリンダ（41）を介して支持され、前記プラットフォーム（31）が炉の蓋（12）の上方に保守プラットフォームとして形成され、前記保守プラットフォームにはそれぞれの電極（71〜73）毎に１つの密封装置（20）が設けられ、前記密封装置（20）は、電極と前記蓋（12）の電極貫通開口（13）との間の開孔面を水平方向及び垂直方向で密封する構成部品（21,23）を有することを特徴とする電気還元炉。
【請求項２】
調整シリンダ（41）が同期制御装置（42）を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電気還元炉。
【請求項３】
密封装置（20）の構成部品のうちの１つが、密封フレーム（21）であり、前記密封フレーム（21）は個々の電極（71,73）を閉鎖リングとして取囲んでいることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電気還元炉。
【請求項４】
それぞれの密封フレーム（21）と個々の電極（71〜73）との間に前記電極（71〜73）に同軸に密封スリーブ（22）が設けられ、前記密封スリーブ（22）の外側外被面は機械加工され、密封フレーム（21）の内側面に滑動可能に当接可能であることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の電気還元炉。
【請求項５】
密封フレーム（21）にフランジ（23）が設けられ、前記フランジ（23）は蓋（12）に平行に安定され、前記フランジ（23）は密封手段（24）を介して蓋開口（13）の端縁に寄掛かっていることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の電気還元炉。
【請求項６】
密封手段（24）が、弾性的に変形可能な密封材料例えばシリコーンから成ることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の電気還元炉。
【請求項７】
制御装置（34）にピストンシリンダ装置（33）が接続されて設けられ、前記ピストンシリンダ装置（33）はプラットフォーム（31）から吊られており、前記ピストンシリンダ装置（33）は、個々の電極（71〜73）を取囲み水平方向で密封する密封フレーム（21）に接続され、そしてさらに前記密封フレーム（21）に接続され蓋開口（13）に平行に配置され垂直方向に密封するフランジ（23）にも接続され、前記フランジ（23）により、電気還元炉の作動中に前記蓋開口（13）の端縁の高さ（Ｈ）が変化する際に一定の力を垂直密封個所に作用することが可能であることを特徴とする電気還元炉の蓋（12）の中の電極貫通開口の密封装置を有する電極還元炉。
【請求項８】
ピストンシリンダ装置（33）が炉停止時に、垂直方向で密封するフランジ（23）を蓋開口（13）の端縁から持上げて離すことができることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の電気還元炉の蓋（12）の中の電極貫通開口の密封装置を有する電極還元炉。
【請求項９】
炉の蓋（12）が持上げ及び走行装置（80）に連結可能であり、前記物上げ及び走行装置（80）により前記蓋（12）を、フランジ（23）が取外された状態において炉の容器（11）の外部の修理位置に移動できることを特徴とする請求の範囲第７項から第８項のうちのいずれか１つの項に記載の電極貫通開口の密封装置の蓋（12）の中の電極貫通開口の密封装置を有する電極還元炉。
【発明の詳細な説明】
本発明は、蓋により閉鎖されている炉の上方に配置され垂直に可動なフレームを具備し、前記フレームには電極把持装置と電極補給装置とが配置されている、例えば粉状及び微粒子状のスクラップと融剤との混和物の開放型スクラップ浴を具備する電気還元炉に関する。
還元炉の中の電極の先端は消耗し、従って電極は作動中に補給されなければならない。接触把持により電極を押し進めるためのピストンシリンダから成り二重作用する圧力媒体式駆動装置を有するこのような電極の補給装置は、ドイツ特許出願公開第DE  AS1440991号公報から公知である。この文献から公知の補給装置と電極把持装置とは、フレームに固定されており、このフレームは電極ウィンチにより担持されている。この文献に、下降操作時間全体にわたり均一に衝撃を発生させず速度を調整しながら個々の電極を電極把持装置により補給することができる１つの手段が開示されている。同時に電極を調整しながら下降することは、開示されておらず、電極貫通穴を蓋により確実に密封することも、開示されていない。
ヨーロッパ特許出願公開第EP0093070B1号公報から公知の電極密封部材ではリング状のパッキン箱が電極の外側外被に押付けられている。更に、電極を取囲む室が設けられ、この室には圧縮空気を供給可能である。密封リング全体は炉の天井にねじ止めされ、従って炉の蓋からの取外しは容易ではない。
ドイツ特許出願公開第DE2455202号公報から公知の主リング密封部材は、アーク炉に関連して使用され、このアーク炉の炉天井は耐火材から成り、この天井の中には、過剰に充填されている開口が設けられ、主リング密封部材は耐火材製の炉天井を介してかつ耐火材製の炉天井とは無関係に担持構造により支持されている。これを実現するために、回動可能な接続関節が設けられ、これらの接続関節により主リング密封部材は、炉天井に対して側方へ動き移動することができる。更に、炉天井用主リング密封部材は、位置調整可能であり円筒形に形成されている部分により密封可能である。天井の上にはリング状の天井密封部材が設けられ、この天井密封部材の寸法は、この天井密封部材が下部の円筒形部品に対して、密に当接した場合にはテレスコピックにずれることがでるように定められている。この当接は弾性部材により更に改善される。この複雑な構造では蓋の交換は複雑で手間がかかる。本発明の課題は、簡単な構造的手段により、確実に電極運動を保証し作動利用時間を延長し保守を容易にする、冒頭に記載の形式の電気還元炉と、蓋の中の電気貫通開口の密封装置とを提供することにある。本発明の課題は請求の範囲第１項及び第７項に記載の特徴により解決される。
本発明の課題は、請求の範囲第１項の特徴により解決される。本発明では、電極把持装置及び補給装置とが固定されているフレームにピストンシリンダが接続され、このピストンシリンダは定置した調整プラットフォームにより支持されている。このフレームが動くと、通常３つ設けられている電極も同時に動く。それぞれの電極を補給して再保持することは、把持装置と組合せてクランプリングを用いて行う。開放スラグ浴で動作する電気還元炉において、３つすべての電極を同時に調整することが可能である。このような炉には、粉状又は類似の原料が使用される。この場合、粉状のスクラップ及び融剤混和物は有利には空洞電極を通して装入される。残りの装入材料、すなわち主にコークス及び溶剤は、装入管を介して高温で液状のスラグの上に供給され、スラグの上に浮かぶ。スラグ及び前記混和物の面の平坦性は規格を超える不規則性を有しない。
炉の蓋を通過させて電極を案内する際の案内構造は、粉体を密封して又は気密に実現する。この場合の重大な問題は、蓋が熱的に変形することにある。本発明者は、電気還元炉が作動している間は蓋開口の端縁に密封部材を設け、この密封部材は一定の力により、電極軸線に平行な任意の運動を受止め、蓋開口を垂直方向で確実に閉鎖することを提案する。
蓋は規則的にライニングされ、予測できない摩耗にさらされる。これにより蓋は即座に交換できなければならない。この交換は、電極通過案内構造の密封部材の本発明の実施の形態では簡単に可能であり、最短時間で可能である。これを実現するために、保守プラットフォームに固定されている押圧シリンダが戻され、密閉部材は炉の蓋から取外される。これと同時に電極が電極貫通穴から取出される。次いで、自由になった蓋を、簡単な手段により取外すことが可能であり、準備された修復済みの蓋を簡単に再び炉に載置できる。次いで電極貫通穴が再び閉鎖され、電極が作業位置に移動され、生産を再び行うことが可能となる。
本発明の１つの有利な実施の形態では、それぞれの電極が密封装置の領域内で密封スリーブにより取囲まれ、密封スリーブは密封フレームにより取囲まれている。密封スリーブの外側外被面は機械加工され、従って外側外被面は容易にかつ密封性を損なわれずに密封リングフレームの中で滑動できる。この段階で、計画に基づく蓋交換の際に電極を、密封スリーブの中に引張り入れることができ、電極と密封スリーブとは垂直方向に、電極及び密封スリーブの先端が密封フランジの水平面の上方に位置するまで動く。次いで、ピストンシリンダ装置を作動して、密封装置を蓋を水平方向で自由に密封装置の下で動かすことができるようになるまで持上げる。
電極を取囲む把持リングは一体的に形成され、その利点は、正確な形状を維持でき、摩耗が僅かであることである。リングは絶縁されて吊られている。これに
より電力損失を防止でき、フレームを人間が歩く際の安全技術的規則が守られる。
全体として電線の長さが最小化される。これはとりわけ、フレームを設け、特別のジブを不要にすることにより実現される、何故ならば電極との組合せの重心は、従来の設計の場合に比してより低いからである。
電極の２つの個所に作用するホルダ、すなわち電極把持装置及び補給装置により、そして、すべての電極を垂直方向に同時に動かすことにより、電極に側方力がかからない。
本発明の１つの例が、添付の図面に示されている。ただ１つの図は、蓋部分領域を有する電気還元炉の断面を示す。
図中、電気還元炉10の蓋12を有する容器11が示されている。蓋開口13を貫通して電極71が容器11の中に突出している。
電極71は、補給装置60のクランプリング62により把持され、補給装置60は、リフトシリンダ61を介してフレーム43により支持されている。
フレーム43には電極把持ホルダ52が固定され、電極把持ホルダ52には電極把持リング51が取付けられ、電極把持リング51は電極71も取囲んでいる。
フレーム43は、同期制御装置42に接続されている調整シリンダ41を介して保守装置30の調整及び保守用プラットフォーム31により支持されている。調整及び保守用プラットフォーム31は貫通穴32を有し、その近傍にはピストンシリンダ装置33が固定され、ピストンシリンダ装置33は制御装置34に接続されている。ピストンシリンダ装置33は密封装置20に接続されている。この密封装置20は、蓋開口13に平行に案内されているフランジ23を有し、蓋開口13とフランジ23との間には弾性的に変形可能な材料24が設けられている。この場合に使用可能なのは、耐熱性シリコーン又は金属製補償部材である。
フランジは密封フレームに接続され、図の左側に示されているように密封フレームは直接に電極を取囲んでいるか、又は密封スリーブ22を取囲んでいる。密封スリーブ22の使用の利点は、外側外被面の機械加工により接触面を所定の状態に形成できる点である。これにより、計画にもとづく蓋交換の間に電極装置を密にかつ確実に滑動できる。
蓋交換の際には持上げ素子81と走行素子82とを有する持上げ及び走行用装置80が使用され、持上げ及び走行用装置80は、フランジ23が蓋開口から取外され電極と必要な場合には蓋の密封スリーブが引込められると、妨げられずに容器11から離れて動く。
参照番号リスト
10  電気還元炉
11  容器
12  蓋
13  蓋開口
20  密封装置
21  密封フレーム
22  密封スルフィド
23  フランジ
24  弾性的に変形可能な材料
30  保守装置
31  調整及び保守用プラットフォーム
32  貫通穴
33  ピストンシリンダ装置
34  制御装置
41  調整シリンダ
42  同期制御装置
43  フレーム
50  電極把持装置
51  電極把持リング
52  電極把持ホルダ
60  補給装置
61  リフトシリンダ
62  クランプリング
71〜73  電極
80  持上げ及び走行用装置
81  持上げ素子
82  走行素子
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