Спосіб герметизації зазорів у струмознімальному кільці та ущільнювальний пристрій

Реферат: Спосіб та ущільнювальний пристрій (22) для герметизації зазорів (1) в струмознімальному кільці (2). Ущільнювальний пристрій (22) містить вогнетривкий матеріал (12), який складено по суті до U-подібної форми, що має першу частину розгалуження (13), прикріплену вогнетривким клеєм до першої бічної кромки (7) першого контактного башмака (10), і другу частину розгалуження (14), прикріплену вогнетривким клеєм до другої бічної кромки (8) другого контактного башмака (11). Принаймні одна вогнетривка повстяна смуга (15) розташована між першою та другою частинами розгалуження (13), (14) для заповнення проміжку між ними. Захисна смуга (16) виготовлена з вогнетривкого матеріалу та прикріплена вогнетривким клеєм до бічної поверхні (9) першого і другого контактних башмаків (10, 11). UA 114346 C2 (12) UA 114346 C2 UA 114346 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ОБЛАСТЬ ВИНАХОДУ Винахід стосується способу герметизації зазорів у струмознімальному кільці. Крім того, винахід стосується ущільнювального пристрою для герметизації зазорів у струмознімальному кільці. ПЕРЕДУМОВИ СТВОРЕННЯ ВИНАХОДУ Струмознімальне кільце є частиною групи нижніх електродних колон електродної системи електродугової печі. Струмознімальне кільце налаштовано для створення контакту з електродом для проведення електричного струму до електрода. Струмознімальне кільце містить множину контактних башмаків. Контактні башмаки розташовані в кільцевій формі, щоб оточувати електрод. Контактні башмаки притискаються до сталевого хомута електрода з допомогою множини гідравлічних сильфонів, розташованих в притискному кільці, яке оточує струмознімальне кільце. Кожен контактний башмак має дві, головним чином, вертикальні бічні кромки. Суміжні контактні башмаки в струмознімальному кільці розташовані, головним чином, з вертикальним зазором між прилеглими бічними кромками суміжних контактних башмаків. Зазор необхідний для пристосування діаметра струмознімального кільця при зміні діаметра електрода і через деформації, викликані тепловим розширенням і тому, що діаметр електрода може змінюватися по довжині. Вогнетривкий ущільнювальний пристрій необхідний в зазорі, щоб запобігти витоку газу із внутрішньої атмосфери електродугової печі. У попередньому обладнанні ущільнювальний пристрій виконано з вогнетривкої маси. Вогнетривка маса, наприклад, керамічна маса, заливається, щоб герметизувати зазор. Проблема полягає в тому, що після затвердіння керамічна маса не є пружною, а замість цього є твердої і крихкою. Таким чином, керамічна маса має тенденцію до руйнування та розриву під впливом рухів елементів відносно один до одного, такі рухи можуть бути спричиненими силами, що викликані тепловим розширенням. Після руйнування керамічна маса ремонту не підлягає. Залишки розбитої маси повинні бути видалені, і має бути зроблено відлиття нової керамічної маси. МЕТА ВИНАХОДУ Метою винаходу є створення ущільнювального пристрою, в якому усунуті вищевказані недоліки. Метою винаходу є створення ущільнювального пристрою, який має здатність пристосовуватися до змін ширини зазору без втрати ефективності герметизації. СУТЬ ВИНАХОДУ Згідно з першим аспектом винаходу запропоновано спосіб герметизації зазорів в струмознімальному кільці, причому струмознімальне кільце є підгрупою групи нижніх електродних колон електродної системи електродугової печі, а підгрупа нижніх електродних колон має струмознімальне кільце і притискне кільце, яке оточує струмознімальне кільце, і струмознімальне кільце має контактні башмаки, кожен з яких має першу бічну кромку, другу бічну кромку, яка по суті паралельна першій бічній кромці, а бічна поверхня на зовнішній периферії обернена до притискного кільця, та кожен з зазорів є проміжком між першою бічною кромкою першого контактного башмака і другою бічною кромкою другого контактного башмака, який суміжно сусідній з першим контактним башмаком. Згідно з винаходом спосіб включає в себе етапи - складання вогнетривкого матеріалу, по суті, до U-подібної форми, щоб сформувати першу частину розгалуження і другу частину розгалуження, яка паралельна і на відстані, що відповідна ширині зазору відносно першої частини розгалуження, - приєднання першої частини розгалуження вогнетривким клеєм до першої бічної кромки першого контактного башмака, - приєднання другої частини розгалуження вогнетривким клеєм до другої бічної кромки контактного башмака, - вставка принаймні однієї вогнетривкої повстяної смуги між першою і другою частинами розгалуження, щоб заповнити простір між ними, і - приєднання захисної смуги з вогнетривкого матеріалу вогнетривким клеєм до бічних поверхонь першого і другого контактних башмаків. Згідно з другим аспектом винаходу запропоновано ущільнювальний пристрій для герметизації зазорів в струмознімальному кільці, причому струмознімальне кільце є підгрупою групи нижніх електродних колон електродної системи електродугової печі, а група нижніх електродних колон має струмознімальне кільце та притискне кільце, яке оточує струмознімальне кільце, і струмознімальне кільце має контактні башмаки, кожен з яких має першу бічну кромку, другу бічну кромку, яка по суті паралельна першій бічній кромці, а бічна поверхня на зовнішній периферії, яка обернена до притискного кільця, та кожен з зазорів є 1 UA 114346 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 проміжком між першою бічною кромкою першого контактного башмака і другою бічною кромкою другого контактного башмака, який суміжно сусідній з першим контактним башмаком. Згідно з винаходом ущільнювальний пристрій включає - вогнетривкий матеріал, який складений, по суті, в U-подібну форму, що має першу частину розгалуження, прикріплену вогнетривким клеєм до першої бічної кромки першого контактного башмака і другу частину розгалуження, прикріплену вогнетривким клеєм до другої бічної кромки другого контактного башмака, - принаймні, одну вогнетривку повстяну смугу, яка розташована між першою і другою частинами розгалуження, щоб заповнити простір між ними, і - захисну смугу, яка виготовлена з вогнетривкого матеріалу, що кріпиться вогнетривким клеєм до бічних поверхонь першого і другого контактних башмаків. Перевага винаходу полягає в тому, що ущільнювальний пристрій, який має матеріал і повсть, що за своєю природою є еластичними і гнучкими, таким чином здатний адаптуватися до рухів, і теплового розширення, і стиснення контактних башмаків без втрати ним ефективності герметизації. Крім того, ущільнювальний пристрій є дуже міцним. У втіленому способі, спосіб включає етап розташування вогнетривкого нижнього затвора для з'єднання нижніх кінців першої та другої частин розгалуження, щоб сформувати опору для вогнетривкої повстяної смуги. В одному з варіантів втілення способу перед установкою захисної смуги до бічних поверхонь першого та другого контактних башмаків спосіб включає стадії: - складання першої крайової ділянки першої частини розгалуження навколо першого кута, який є кутом між першою бічною кромкою і бічною поверхнею першого контактного башмака і кріплення першої крайової ділянки вогнетривким клеєм до вищезазначеної бокової поверхні першого контактного башмака і - складання другої крайової ділянки другої частини розгалуження навколо другого кута, який є кутом між другою бічною кромкою і бічною поверхнею другого контактного башмака, на протилежному напрямку відносно першої крайової ділянки і приєднання другої крайової ділянки вогнетривким клеєм до вищезазначеної бічної поверхні другого контактного башмака. В одному з варіантів втілення ущільнювальний пристрій містить вогнетривкий нижній затвор для з'єднання нижніх кінців першої і другої ділянок розгалуження, щоб сформувати нижню опору для вогнетривкої повстяної смуги. В одному варіанті здійснення вогнетривкий матеріал містить першу крайову ділянку, складену з першої частини розгалуження і прикріплену вогнетривким клеєм до бічної поверхні першого контактного башмака і другу крайову ділянку, складену з другої частини розгалуження, на протилежному напрямку відносно першої крайової ділянки і прикріплену вогнетривким клеєм до бічної поверхні другого контактного башмака В одному варіанті втілення винаходу вогнетривкий матеріал і/або покриття смуги і/або нижній затвор - це керамічний матеріал або матеріал з кварцового волокна. В одному варіанті втілення винаходу вогнетривка повстяна смуга - це керамічна повсть. КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ Додані креслення, які включені для забезпечення подальшого розуміння винаходу і складають частину опису, ілюструють варіанти втілення винаходу і разом з описом допомагають пояснити принципи винаходу. На кресленнях: Фіг. 1 - це схематичний вертикальний вид електродугової печі, Фіг. 2 є аксонометричним зображенням збірки нижньої електродної колони, Фіг. 3 це ділянка III-III на Фіг. 2 Фіг. 4 - це по-компонентний аксонометричний вид елементів ущільнювального пристрою відповідно до одного з варіантів втілення винаходу. Докладний опис винаходу На Фіг. 1 показано схематичний вигляд електродугової печі 5. Лише одну з трьох електродних систем 14 показано для спрощення. З посиланням на Фіг. 1 та Фіг. 2, група нижніх електродних колон 3 знаходиться в нижній частині електродної системи. Група нижніх електродних колон 3 містить струмознімальне кільце 2 і притискне кільце 6. Струмознімальне кільце 2 налаштовано для розміщення в контакті з електродом для того, щоб проводити електричний струм до електрода. Струмознімальне кільце 2 містить велику кількість контактних башмаків 10, 11. Контактні башмаки розташовані в кільцевій формі, щоб оточувати електрод. Контактні башмаки притискаються до сталевого хомута електрода з допомогою великої кількості гідравлічних сильфонів, розташованих в притискному кільці 6, яке оточує струмознімальне кільце 2. 2 UA 114346 C2 5 10 15 20 25 З посиланням на Фіг. 2 і Фіг. 3, контактні башмаки 10, 11, кожен має першу бічну кромку 7, другу бічну кромку 8, яка по суті паралельна першій бічній кромці, і бічну поверхню 9 на зовнішній периферії, яка обернена до притискного кільця 6. Кожен із зазорів 1 є проміжком між першою бічною кромкою 7 першого контактного башмака 10 і другою бічною кромкою 8 другого контактного башмака 11, який суміжно сусідній до першого контактного башмака 10. Зазори 1 обладнані ущільнювальним пристроєм 22, тільки один з яких показано на Фіг. 2. Ущільнювальний пристрій 22 запобігає витоку газу і з печі. Внутрішня атмосфера електродугової печі включає пил і газ CO при високій температурі. Витік газу СО з печі є серйозною загрозою для безпеки і про це повинно бути ефективно попереджено. З посиланням на Фіг. 3 і Фіг. 4 ущільнювальний пристрій 22 містить вогнетривкий матеріал 12, який складений, по суті, до U-подібної форми. У складеному вигляді вогнетривкий матеріал 12 має першу частину розгалуження 13 та другу частину розгалуження 14. Першу частину розгалуження 13 прикріплено вогнетривким клеєм до першої бічної кромки 7 першого контактного башмака 10. Другу частину розгалуження 14 прикріплено вогнетривким клеєм до другої бічної кромки 8 другого контактного башмака 11. Перша крайова ділянка 18 складається з першої частини розгалуження 13 і кріпиться вогнетривким клеєм на бічній поверхні 9 першого контактного башмака 10. Друга крайова ділянка 20 складається з другої частини розгалуження 14 з протилежним напрямком по відношенню до першої крайової ділянки, і приєднані вогнетривким клеєм на бічній поверхні 9 другого контактного башмака 11. Вогнетривка повстяна смуга 15 розташована між першою і другою частинами розгалуження 13, 14, щоб заповнити простір між ними. Нарешті, захисна смуга 16, яка виконана з вогнетривкого матеріалу приєднано вогнетривким клеєм до бічної поверхні 9 першого і другого контактних башмаків 10, 11. На Фіг. 4 ущільнювальний пристрій 22 містить вогнетривкий нижній затвор 17, який з'єднаний з нижніми кінцями першої і другої частинами розгалуження 13, 14, щоб сформувати нижню опору для вогнетривкої повстяної смуги 15. Вогнетривкий матеріал 12, захисна смуга 16 і нижній затвор 17 можуть бути виготовлені з керамічного матеріалу або матеріалу з кварцового волокна. Вогнетривка повстяна смуга 15 - це керамічна повсть. 30 35 40 45 50 Ущільнювальний пристрій 22 може бути встановлено з допомогою способу, в якому плоский лист з вогнетривкого матеріалу 12 зігнутий навкруги, тобто вогнетривкий матеріал 12 складений на 180 градусів, з утворенням по суті U-подібної форми таким чином, що сформовані перша частина розгалуження 13 і друга частина розгалуження 14. Вогнетривкий нижній затвор 17 з'єднаний з нижніми кінцями першої і другої частинами розгалуження 13, 14, щоб сформувати нижню опору для вогнетривкої повстяної смуги 15. Перша крайова ділянка 18 згинається на 90 градусів від першої частини розгалуження 13 навколо першого кута 19, який є кутом між першою бічною кромкою 7 і бічною поверхнею 9 першого контактного башмака 10. Аналогічно, друга крайова частина 20 складена на 90 градусів від другої частини розгалуження 14 навколо другого кута 21, який є кутом між другою бічною кромкою 8 і бічною поверхнею 9 другого контактного башмака 11 у протилежному напрямку відносно першої крайової ділянки. Перша частина розгалуження 13 приєднана вогнетривким клеєм до першої бічної кромки 7 першого контактного башмака 10, друга частина розгалуження 14 прикріплюється вогнетривким клеєм до другої бічної кромки другого контактного башмака 11. Крім того, перша крайова ділянка 18 прикріплюється вогнетривким клеєм до вищезазначеної бічної поверхні 9 першого контактного башмака 10 і друга крайова ділянка 20 вогнетривким клеєм до вищезазначеної бічної поверхні 9 другого контактного башмака 11. Одна або більше вогнетривких повстяних смуг 15 вставлені між першою і другою частинами розгалуження 13, 14, щоб заповнити простір між ними. Захисну смугу 16 виготовлено з вогнетривкого матеріалу, приєднано вогнетривким клеєм до бічних поверхонь 9 першого і другого контактних башмаків 10, 11. Хоча винахід було описано у зв'язку з зразковим варіантом втілення і реалізацій, винахід не обмежується цим, а охоплює різні модифікації та еквівалентні пристрої, які потрапляють в сферу прикладеної формули винаходу 55 3 UA 114346 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб герметизації зазорів (1) в струмознімальному кільці (2), де вищезазначене струмознімальне кільце є підгрупою групи нижніх електродних колон (3) електродної системи (4) електродугової печі (5), при цьому вищезазначена група нижніх електродних колон має вказане струмознімальне кільце і притискне кільце (6), яке оточує струмознімальне кільце, при цьому зазначене струмознімальне кільце має контактні башмаки (10, 11), кожен з яких має першу бічну кромку (7), другу бічну кромку (8), яка є по суті паралельна першій бічній кромці, і бокову поверхню (9), яка на зовнішній периферії обернена до притискного кільця, при цьому кожен із зазначених зазорів (1) є проміжком між першою бічною кромкою (7) першого контактного башмака (10) і другою бічною кромкою (8) другого контактного башмака (11), який суміжно сусідній з першим контактним башмаком, який відрізняється тим, що спосіб включає в себе етапи: - складання вогнетривкого матеріалу (12) по суті до U-подібної форми, щоб сформувати першу частину розгалуження (13) і другу частину розгалуження (14), яка паралельна і знаходиться на відстані, що відповідна ширині зазору відносно першої частини розгалуження, - приєднання першої частини розгалуження (13) вогнетривким клеєм до першої бічної кромки (7) першого контактного башмака (10), - приєднання другої частини розгалуження (14) вогнетривким клеєм до другої бічної кромки (8) другого контактного башмака (11), - вставка принаймні одної вогнетривкої повстяної смуги (15) між першою і другою частинами розгалуження (13, 14) для заповнення простору між ними, і - приєднання захисної смуги (16), виготовленої з вогнетривкого матеріалу, вогнетривким клеєм до бокової поверхні (9) першого і другого контактних башмаків (10, 11). 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що спосіб містить етап розміщення вогнетривкого нижнього затвора (17) для з'єднання нижніх кінців першої та другої частин розгалуження (13, 14), щоб сформувати опору для вогнетривкої повстяної смуги (15). 3. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що перед прикріпленням захисної смуги (16) до бічної поверхні (9) першого і другого контактних башмаків (10, 11), спосіб включає етапи: - складання першої крайової ділянки (18) першої частини розгалуження (13) навколо першого кута (19), який є кутом між першою бічною кромкою (7) і бічною поверхнею (9) першого контактного башмака (10), і прикріплення першої крайової ділянки (18) вогнетривким клеєм до вищезазначеної бічної поверхні (9) першого контактного башмака (10), і - складання другої крайової частини (20) другої частини розгалуження (14) навколо другого кута (21), який є кутом між другою бічною кромкою (8) і бічною поверхнею (9) другого контактного башмака (11), у протилежному напрямку відносно першої крайової ділянки і приєднання вогнетривким клеєм другої крайової ділянки (20) до вищезазначеної бокової поверхні (9) другого контактного башмака (11). 4. Ущільнювальний пристрій (22) для герметизації зазорів (1) в струмознімальному кільці (2), де вищезазначене струмознімальне кільце може бути підгрупою групи нижніх електродних колон (3) електродної системи (4) електродугової печі (5), вищезазначена група нижніх електродних колон містить вказане струмознімальне кільце і притискне кільце (6), яке оточує струмознімальне кільце, при цьому вищезазначене струмознімальне кільце містить контактні башмаки (10, 11), кожен з яких має першу бічну кромку (7), другу бічну кромку (8), яка є по суті паралельна першій бічній кромці, і бокову поверхню (9) на зовнішній периферії, яка обернена до притискного кільця, причому кожний з зазначених зазорів (1) є проміжком між першою бічною кромкою (7) першого контактного башмака (10) і другою бічною кромкою (8) другого контактного башмака (11), який суміжно сусідній до першого башмака, який відрізняється тим, що ущільнювальний пристрій (22) містить: - вогнетривкий матеріал (12), який зігнутий по суті до U-подібної форми, що має першу частину розгалуження (13), прикріплену вогнетривким клеєм до першої бічної кромки (7) першого контактного башмака (10) і другу частину розгалуження (14), прикріплену вогнетривким клеєм до другої бічної кромки (8) другого контактного башмака (11), - принаймні одну вогнетривку повстяну смугу (15), яка розташована між першою і другою частинами розгалуження (13, 14) для заповнення простору між ними, та - захисну смугу (16) з вогнетривкого матеріалу прикріплену вогнетривким клеєм до бічних поверхонь (9) першого і другого контактних башмаків (10, 11). 5. Ущільнювальний пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що ущільнювальний пристрій (22) містить вогнетривкий нижній затвор (17), з'єднаний з нижніми кінцями першої і другої частинами розгалуження (13, 14), щоб сформувати нижню опору для вогнетривкої повстяної смуги (15). 4 UA 114346 C2 5 10 6. Ущільнювальний пристрій за п. 4 або п. 5, який відрізняється тим, що вогнетривкий матеріал (12) містить: - першу крайову ділянку (18) складену з першої частини розгалуження (13) і прикріплену вогнетривким клеєм до бічної поверхні (9) першого контактного башмака (10), і - другу крайову ділянку (20), складену з другої частини розгалуження (14) в протилежному напрямку відносно першої крайової ділянки і приєднану вогнетривким клеєм до бічної поверхні (9) другого контактного башмака (11). 7. Ущільнювальний пристрій за будь-яким із пп. 4-6, який відрізняється тим, що вогнетривкий матеріал (12) та/або захисна смуга (16) та/або нижній затвор (17) - це керамічний матеріал або кварцовий волокнистий матеріал. 8. Ущільнюючий пристрій за будь-яким із пп. 4-7, який відрізняється тим, що вогнетривка повстяна смуга (15) - це керамічна повсть. 5 UA 114346 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6