(57)【要約】  本発明は、電極（６）が電極支持アーム（４）に固定されており、一定の圧力の作用を受けている媒体で満たされている配管内に、電極が破損した場合、警告信号として検出される圧力低下が生じる、電気アーク炉内での電極の破損を検出するための安全装置（１）を問題としている。この場合、配管（７ａ〜ｄ，３）が、電極支持アーム（４）の下でこの電極支持アームに配設されている保護部品に統合されており、電極が破損した場合、生じるアークによって配管（７ａ〜ｄ，３）が損傷を受け、圧力低下が生じる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極（６）が電極支持アーム（４）に固定されており、一定の圧力の作用を受けている媒体で満たされている配管内に、電極が破損した場合、警告信号として検出される圧力低下が生じる、電気アーク炉内での電極の破損を検出するための安全装置（１）において、
配管（７ａ〜ｄ，３）が、電極支持アーム（４）の下でこの電極支持アームに配設されている保護部品に統合されており、電極が破損した場合、生じるアークによって配管（７ａ〜ｄ，３）が損傷を受け、圧力低下が生じることを特徴とする安全装置。
【請求項２】
保護部品が放射線保護プレート（２）を有し、この放射線保護プレートが、電極（６）を電極支持アーム（４）に固定するためのクランプ装置（５）の下で電極の隣に配設され、かつ配管（７ａ〜ｄ，３）に統合されていることを特徴とする請求項１に記載の安全装置。
【請求項３】
配管（７ｃ，７ｄ）が、曲折式又は螺旋状に放射線保護プレート（２）に統合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の安全装置。
【請求項４】
保護部品がリング（３）を有し、このリングに配管が統合されており、このリングが電極（６）を間隔を置いて包囲することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の安全装置。
【請求項５】
放射線保護プレート（２）に、電極（６）を冷却するためのスプレーリング（１４）が配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の安全装置。
【請求項６】
スプレーリング（１４）が、保護部品のリング（３）に対して高さをずらして配設されていることを特徴とする請求項５に記載の安全装置。
【請求項７】
媒体が空気であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の安全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極が電極支持アームに固定されている、電気アーク炉内での電極の破損を検出するための安全装置に関する。電極の破損を検出するための警告信号は、一定の圧力の作用を受けている媒体で満たされている配管において、電極が破損した場合に圧力低下が生じることによって発生される。
【背景技術】
【０００２】
電気アーク炉は、特に鋼を製造するための溶解ユニットとして使用される。このため、電気アーク炉は、蓋を旋回させて外した場合に上からくず鉄や他の使用材料を充填され、蓋を通して炉内に突出する電極のアークによりチャージを溶かす。電極は、電極支持アームに固定されており、消耗に応じて再調整される。電極のための保持装置としての電極支持アームは、通常は電流を案内し、従って電極への電流を保証する。
【０００３】
これら電気アーク炉、特にアーク溶解炉では、運転中に時々電流を案内するグラファイト電極が破損し、その結果として、電極支持アームと炉内に差し込まれている電極の残りの部分との間で高出力のアークが飛ぶことを回避することができない。これにより、電極支持アームでは、長い生産中断の原因ともなり得る損害が引き起こされることがある。
【０００４】
電極における種々の破損保護方法が公知である。特許文献１によれば、電極自身に対する負荷は、振動ダンパによって低減される。他の方法は、警告信号として使用されるシステム変化の検出と共に作動する。
【０００５】
特許文献２は、例えば、回路が電極を経る電流を監視し、電流の中断が、所定の時間を超過した場合に、電極の破損を示す警告信号が発生されることから出発する。
【０００６】
更に、この種の特許文献３によれば、空気圧による破損防止装置が設けられている水冷式の電極が公知である。電極内部本体内に軸方向に配設され、金属スリーブと摩耗部分の間の端面側の結合面内の移行領域を貫通する相応の配管を介して、不活性ガスがこの結合面に至るまで運ばれる。この場合、一定の圧力が加えられ、圧力の低下は、電極の摩耗部分の破損の信号として使用される。このシステムは、従来の電極を使用することができるのではなく、電極がその内部を延在する配管を備えなければならないという欠点を備える。
【特許文献１】独国特許出願公開第３１  １４  １４５号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第２８  １３  ７３９号明細書
【特許文献３】英国特許第２  ０３７  ５４９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これから出発して、本発明の基本にある課題は、従来技術の欠点を克服する、電極の破損を検出するための安全装置を提案することにある。特に、従来の電極に使用することができる有効な安全装置を得るべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１の特徴を有する装置によって解決される。有利な発展形は、下位の請求項に記載されている。
【０００９】
本発明の核心は、電極が破損した際に圧力低下を受ける媒体で満たされた配管が、電極自身に統合されるのではなく、電極の下で電極支持アームに、独立した保護部品を意味する独立した装置として配設されていることにある。これは、既存の装置でもこのシステムを追加装備することができるという利点を有する。
【００１０】
電極支持アームは、保護部品として、好ましくは放射線保護プレートを備え、この放射線保護プレートに、一端が閉鎖されている圧力作用を受けた配管が統合されている。この配管は、好ましくは空気の作用を受ける。結果として電極支持アームに向かってアークが形成される電極の破損では、放射線保護プレートに、これにより圧力作用を受けた配管に穴が生じる。圧力が崩壊し、このようにして溶解エネルギーを遮断するための信号が提供される。
【００１１】
本発明の発展形によれば、電極は、リング配管によって包囲され、この場合、一貫せずに形成されているリングは、圧力作用を受けた媒体を収容し、保護部品としての放射線保護プレートに応じて作用する。リングを放射線保護プレートと結合し、このようにして検出もしくは配管システムを電極本体の近傍に案内したほうがよい。
【００１２】
更に、放射線保護プレートは、電極本体を冷却するためのスプレーリングと結合されてもよい。
【００１３】
本発明による安全装置によって、電極支持アームの大きな損害を確実に防止し、生産の中断を回避することができる。損害を受けた放射線保護プレートもしくは損害を受けたリングは、次順の整備シフトで簡単に補修又は交換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の更なる詳細及び利点は、下位の請求項と、図に図示した本発明の実施形を詳細に説明する後続の説明とから分かる。この場合、上記の特徴の組み合わせ以外に、特徴単独でも、他の組み合わせも、本発明にとって本質的である。
【００１５】
図１は、放射線保護プレート２とスプレーリング１４とから成る、電極の破損を検出するための安全装置１を示す。放射線保護プレート２は、クランプ装置５を介して電極６（図４参照）を収容する電極支持アーム４に固定されている。電極６は、相応に形成された接点シュー（示されてない）を介してロックされ、電流を供給される。電極支持アーム４は、ここには示されてない電気アーク炉を越えて突出する。
【００１６】
放射線保護プレート２又は放射線保護薄板には、第1の型式の配管７ａが統合されている。この配管７ａのために、ただ１つの入口８が設けられているが、出口は設けられていない。入口８を介して、チューブ配管７ａが空気の作用を受け、一定の圧力に調整される。チューブ配管７ａ自身は、プレート２の中心１０に入り、そこで終わるために、放射線保護プレート２の縁部９に沿って延在する。
【００１７】
第２の配管変化型式が、図２に図示されている。この変形例の場合、検出配管７ｂが放射線保護プレート２に統合されており、ここに示した供給配管１１を介して供給を受ける。配管７ｂは、螺旋状に放射線保護プレート２内を延在する。このようにして、プレート面積に比べて高い配管７ｂのカバーする範囲が得られるので、故障時に、配管領域は、高い確率でアークによって捕らえられる。配管７ｂ自身は、同様に放射線保護プレート２の中心領域１０で終わる。放射線保護プレート２には、スプレーリング１４が配設されている。
【００１８】
図３による実施形は、空気の作用を受けた放射線保護プレート２のチューブ配管７ｃが、放射線保護プレートに配設されたリング３のチューブ配管内を延在することを示す。配管は、曲折式に放射線保護プレート２を経て延在し、互いに結合されていない２つのリング端部１２，１３で終わる。配管は、全体的に圧力下にある。
【００１９】
図４は、放射線保護プレート２が、リング３と、高さをずらして配設されたスプレーリング１４とを備えている配管の変形例を示す。リング３は、スプレーリング１４の上に配設されている。
【００２０】
安全装置の作用方法は、以下のようである。電極が破損した場合に限り、電極の破損した端部と電極支持アーム間にアークが生じる。アークは、放射線保護プレート及び／又はリング内の配管に穴を生じさせる。故障時の信号として検出される圧力低下が生じ、その際、溶解電流を遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電極用のクランプ装置を有する電極支持アームと第１の配管変化型式の放射線保護プレートを有する本発明による安全装置とを示す。
【図２】第２の配管変化型式の放射線保護プレートを有する安全装置を経る断面図を示す。
【図３】安全装置とこの安全装置に配設された保護リングとを経る断面図を示す。
【図４】スプレーリングを有する安全装置の側面図を示す。
【図５】図４の外観図を示す。
【符号の説明】
【００２２】
１      安全装置
２      放射線保護プレート
３      リング（リング配管）
４      電極支持アーム
５      クランプ装置
６      電極
７ａ    配管
７ｂ    配管
７ｃ    配管
８      配管入口
９      放射線保護プレートの縁部領域
１０    放射線保護プレートの中心領域
１１    供給配管
１２    リング端部
１３    リング端部
１４    スプレーリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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