一种密封装置（１），其围绕通过在电弧炉的顶（２）中形成的孔隙（３）竖直地延伸并在炉的内部可竖直运动的杆状电极（４）布置，以防止气体从炉通过孔隙（３）进入大气，并且另一方面防止空气从大气流入炉。该密封装置包括气体分配腔室（５），其设置有用于将诸如氮或者空气的基本钝态的气体送到气体分配腔室中的进口通道（６）。密封装置还包括包围电极的狭缝喷嘴（７），气体射流布置成通过该狭缝喷嘴（７）从气体分配腔室（５）沿相对于水平面成角度（α）和具有稍微向上倾斜的取向、并且相对于所述炉内部指向外的方向朝电极（４）排出，使得由于产生的驻点压力效应而实现密封。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于冶金的电弧炉中的电极的密封。本专利技术的目标是在权利要求1的 前述部分中限定的密封装置。
技术介绍
电弧炉是一种用于熔融金属和/或用于清除炉渣的电操作炉。炉的操作基于在分 开的电极之间、或在电极与待熔化的材料之间燃烧的光弧。炉可通过AC或DC电流操作。在 光弧于材料与电极之间燃烧的情况下，在光弧、并且还在待熔化的材料中产生热。电力被传 导至相对于炉的中点以三角形对称设置的竖直电极。由于电极在尖端处因光弧而磨损，所 以不断地调整电极在炉中的组装深度。电极经由设置在炉顶中的通孔延伸到炉中。通孔的直径大于电极的直径，以便确 保电极的自由运动，并避免电极与顶之间的接触。必须密封留在电极与顶孔隙之间的间隙， 以便防止气体从炉的内部通过孔隙进入大气，并且另一方面防止空气从大气进入炉。在现有技术中，已知通过液压地压在电极上的机械密封(例如通过石墨环、编织 绳密封等)用于密封留在电极与顶孔隙之间的间隙的密封装置。例如从公开FI81197、 FI64458、DE1540876和SE445744已知各种机械密封装置。用于产生液压压缩的液压介质 是水。采用机械密封装置出现的缺点是，实际上，电极表面不是精确的圆柱形的和光滑 的，而是其可能是不圆的和不均勻的，这在电极竖直运动时导致与电极的外表面接触的密 封的磨损。因此，密封被削弱。然而，在具有还原气氛的电弧炉中，不能允许空气到炉中的 任何泄露。另一方面，一氧化碳气氛在炉内部散布。同样，由于一氧化碳极毒，所以不能允 许一氧化碳到炉的外部的任何泄露。此外，如果空气流入炉，则一氧化碳开始燃烧，并将孔 隙处的温度上升至非常高，因此破坏炉结构。设置在炉内部的连续自焙电极的成分是遇热 发光的石墨。泄露空气引起石墨的燃烧和快速磨损，这增加连续自焙电极糊和焦碳的消耗。另一缺点是水与密封的结合使用，因为在受损情况下，水可意外地进入炉。当将水 引入具有高温的炉气氛时，可出现危险的水气爆炸。
技术实现思路
本专利技术的目的在于消除上述的缺点。本专利技术特定的目的在于介绍一种密封装置，在这种密封装置中不需要与电极接触 来进行密封。本专利技术的另一目的在于介绍一种密封装置，其有效地防止空气泄漏进入炉子并防 止气体从炉子泄漏。本专利技术的另一目的在于介绍一种密封装置，其中避免使用水。另外，本专利技术的目的在于介绍一种密封装置，由于该密封装置电极的磨损减小。根据本专利技术的密封装置的特征在于权利要求1所述的内容。根据本专利技术，该密封装置围绕通过在电弧炉的顶中形成的孔隙竖直地延伸并在炉 的内部可竖直运动的杆状电极布置，以防止气体从炉通过孔隙进入大气，并且另一方面防 止空气从大气进入炉，该密封装置具有气体分配腔室，其设置有用于将诸如氮或者空气的 基本钝态(passive)的气体送到气体分配腔室中的进口通道；以及喷嘴，气流布置成通过 该喷嘴从气体分配腔室朝电极排出。根据本专利技术，喷嘴为狭缝喷嘴，该狭缝喷嘴包围电极并沿相对于水平面取向成 稍微向上倾斜的角度、并相对于炉内部指向外的方向排出气体射流，使得由于驻点压力 (stagnation pressure)实3 ^^本专利技术的优点是，由于从包围电极的狭缝喷嘴沿相对于水平面取向成稍微向上倾 斜的角度、并相对于炉内部指向外的方向排出气流，因此当正压在炉的内部占优势时能防 止气体从炉泄漏出来，另一方面，当负压在炉的内部占优势时能防止空气泄漏到炉中，并且 电极与密封装置之间的间隙通过驻点压力效应被实际地封闭。不管是负压或是正压在炉中 占优势，根据本专利技术的装置总是起作用。炉中的压力例如可相对于环境空气压力从_70Pa 的负压变化为22 的正压。这意味着该密封装置在炉的所有运行状态下都能提供良好的 密封。本专利技术的另一优点是，即使电极稍微不圆和不均勻，也不会磨损密封装置，并且不 会削弱密封。因此，装置具有长的保养周期。该密封装置不包括利用水的任何液压装置，因 此在炉中不可能出现水泄漏。又一优点是，在减小电极的磨损的情况下，有效地防止空气泄 漏到炉中和气体从炉泄漏。在密封装置的实施例中，通过狭缝喷嘴相对于水平面成大约15° -25°的角度排 出气流。在密封装置的实施例中，狭缝喷嘴距离电极的外表面的距离大约为10_40mm。在密封装置的实施例中，狭缝喷嘴的喷嘴狭缝的高度大约为5mm。在密封装置的实施例中，来自狭缝喷嘴的气体流率至少为大约lOm/s。在密封装置的实施例中，气体分配腔室中的气体压力大约为3_4kPa。这种压力可 由鼓风机产生。在密封装置的实施例中，电极是将所谓的连续自焙电极糊放置在金属管壳的内部 的所谓的连续自焙电极。作为替换，电极可以是石墨电极。在密封装置的实施例中，密封装置装配在电绝缘的滑动轴承之上，该电绝缘的滑 动轴承包括金属的第一基环，该第一基环布置在设置于炉顶中的孔隙的边缘之上。在第一 基环之上布置有由电绝缘材料制成的第二基环。在第二基环之上布置有金属的第三基环。 密封装置在无其他紧固的情况下仅通过重力搁置在第三基环上。基板的机加工表面允许密 封装置有限的横向运动，以便适应于电极的横向运动。在密封装置的实施例中，密封装置包括以圆形方式布置在气体分配腔室之上的多 个定心辊，定心辊支靠电极的外表面。定心辊保持狭缝喷嘴与电极的外表面之间的距离基 本恒定。在密封装置的实施例中，定心辊通过弹簧布置成在有限范围内水平运动。在密封装置的实施例中，密封装置包括由铜制成的冷却元件，在该冷却元件的内 部布置有用于冷却水循环的管道。在密封装置的实施例中，冷却元件在气体分配腔室的下面附接至密封装置的金属 框架。在密封装置的实施例中，密封装置设置有在气体分配腔室的下面附接至金属框架 的耐火衬里。在密封装置的实施例中，密封装置由以可拆卸的方式互连以形成包围电极的圆形 结构的两个或多个相同的段汇集成。附图说明以下将参考优选实施例和附图更详细地描述本专利技术，其中图1是电弧炉的顶的示意性横截面图，其中围绕电极装配根据本专利技术的密封装置 的实施例；图2示出图1的细节A ；图3示出沿轴测倾斜方向从上方观察的根据图1和2的密封装置；图4示出安置在基环上的图3所示的密封装置的四段中的一段；以及图5示出从上方观察的图1-4所示的密封装置的一个有弹簧的定心辊。具体实施例方式图1示出电弧炉顶2的一部分，其设置有使得竖直杆状电极4直通的孔隙3。在孔 隙3的边缘之上布置有图3所示的密封装置1，所述密封装置包围电极4。电极4是在圆柱 形钢壳8内包含所谓的连续自焙(Siiderberg)电极糊的所谓的连续自焙电极。在另一实 施例中，电极可以是石墨电极。电极4的直径可具有500-1200mm的数量级。密封装置1防 止气体从炉的内部通过孔隙3泄露到大气，并且另一方面，其还防止空气泄漏到炉中。从图2和3更详细地显示的是，密封装置1包括设置有进口通道6的气体分配腔 室5，通过该进口通道6将空气或氮送入气体分配腔室5。从气体分配腔室5通过包围电极 的狭缝喷嘴7沿相对于水平面成稍微向上倾斜的角度α和相对于炉内部向外的方向朝电 极4排出气体，以便借助于产生的驻点压力形成围绕电极的环形气体密封。有利地相对于 水平面成向上倾斜大约15-25的角度α从狭缝喷嘴7排出气体。此时，主要向外排出密封 气体，并且密封气体不会流入炉。狭缝喷嘴7距离电极本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种密封装置（１），其围绕通过在电弧炉的顶（２）中形成的孔隙（３）竖直地延伸并在所述电弧炉的内部能竖直运动的杆状电极（４）布置，以防止气体从所述电弧炉通过所述孔隙（３）进入大气，并且另一方面防止空气从大气流入所述电弧炉，所述密封装置包括：气体分配腔室（５），其设置有用于将诸如氮或者空气的基本钝态的气体送入所述气体分配腔室的进口通道（６）；以及 喷嘴（７），气体射流布置成通过所述喷嘴（７）从所述气体分配腔室（５）朝所述电极（４）排出，其特征在于，所述喷嘴（７）为狭缝喷嘴（７），所述狭缝喷嘴（７）包围所述电极并沿相对于水平面成角度（α）并具有稍微向上倾斜的取向、并且相对于所述电弧炉的内部指向外的方向排出气体射流，使得由于产生的驻点压力效应而实现密封。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FI 2008-6-6 200855651.一种密封装置(1)，其围绕通过在电弧炉的顶O)中形成的孔隙(3)竖直地延伸并 在所述电弧炉的内部能竖直运动的杆状电极(4)布置，以防止气体从所述电弧炉通过所述 孔隙C3)进入大气，并且另一方面防止空气从大气流入所述电弧炉，所述密封装置包括气体分配腔室(5)，其设置有用于将诸如氮或者空气的基本钝态的气体送入所述气体 分配腔室的进口通道(6)；以及喷嘴(7)，气体射流布置成通过所述喷嘴(7)从所述气体分配腔室( 朝所述电极(4) 排出，其特征在于，所述喷嘴(7)为狭缝喷嘴(7)，所述狭缝喷嘴(7)包围所述电极并沿相对 于水平面成角度(α)并具有稍微向上倾斜的取向、并且相对于所述电弧炉的内部指向外 的方向排出气体射流，使得由于产生的驻点压力效应而实现密封。2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，从所述狭缝喷嘴相对于水平面成大 约15° -25°的角度(α)排出气流。3.根据权利要求1或2所述的密封装置，其特征在于，所述狭缝喷嘴(7)距离所述电极 ⑷的有效外表面的距离(s)大约为10-40mm。4.根据权利要求1-3中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述狭缝喷嘴的狭缝的 高度(d)大约为5mm。5.根据权利要求1-4中任一项所述的密封装置，其特征在于，从所述狭缝喷嘴(7)的气 体流率至少为大约lOm/s。6.根据权利要求1-5中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述气体分配腔室(5)中 的气体压力大约为3-4kPa。7.根据权利要求1-6中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述电极(4)是在金属管 壳(8)的内部包含所谓的连续自焙电极糊的所谓的连续自焙电极。8.根据权利要求1-6中任一项所述的密...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏吉良，T阿霍凯宁，R萨里南，
申请(专利权)人：奥图泰有限公司，
类型：发明
国别省市：FI
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