[发明专利]熔炼冶金的炉的电极托架

说明书

技术领域

本发明涉及一种熔炼冶金的(schmelzmetallurgisch)炉、尤其地电弧炉(Lichtbogenofen)的电极托架(Elektrodentragarm)，其中，电极托架设有至少一个用于测量物理的参数的测量元件。

背景技术

从文件DE 27 50 271 A1中已知带有这种类型的电极托架的电极组件。在熔炼冶金的炉中、尤其地在电弧炉中，为了所需的电极应用保持装置。该装置大多由载有电极托架的承载杆(Tragmast)组成；在此，电极托架在水平的方向上伸延。在电极托架的远离承载杆的端部处布置有电极，其垂直地向下延伸，也就是说，其悬挂在电极托架的端部处。从电流联接部(Stromanschluss)到电极的电流引导大多通过镀铜的钢板实现，由该钢板制成托架。在此，钢板基本上承担机械的承载功能，其中，施覆的铜传导电流。

在所提及的文件中也已经解释，电极托架可设有传感器元件，其中，应用测力计(Kraftmessdose)或应变计(Dehnmessstreifen)。利用这些传感器获取托架的变形。在此，借助于传感器所获得的数据可与理论值相比较，为此应用测量值评估设备。

在文件DE 27 50 186 A1、文件DE 36 08 338 A1、文件EP 1 537 372 B1以及文件EP 0 094 378 B1中描述了相似的电极组件。

在已知的系统中不利的是，(一般地说这些系统涉及在电极托架中的测量值获取的问题)，由于通过电极托架的电流强度高，因而存在高的电的干扰场，其显著地影响热电偶以及应变计。相应地困难的是，准确地获得热的数据(即温度)和机械的数据(即应力或应变(Dehnung))，然而这是以优化的方式使电极运行的前提。

发明内容

本发明的目的为，如此改进开头提及的类型的电极托架，即实现尽可能准确地获取电极托架的热的和/或机械的负载并且因此以改进的方式控制电极组件的运行。应提供对电极托架的有效的监控。在此，这样的对电极托架的温度或机械的应力的连续的且精确的监控应是可能的，即可成本适宜地实现该监控。

通过本发明，该目的的解决方案的特征在于，测量元件构造在电极托架中以用于测量电极托架的温度和/或机械的应变，其中，该测量元件包括至少一个光波导，其至少部分区段地(abschnittsweise)沿着电极托架的纵向延伸伸延。

在此，该光波导可布置在包围该光波导的管中。

光波导和如有可能包围光波导的管可布置在电极托架中的孔中。

此外备选地可能的是，光波导和如有可能包围光波导的管布置在电极托架中的槽中。该槽可通过封闭元件封闭，该封闭元件将光波导和如有可能包围光波导的管保持在槽底中，其中，封闭元件尤其地为插入槽中的或注入槽中的金属件。优选地，封闭元件通过搅拌摩擦焊接(Reibrührschwei?en)与槽相连接。在搅拌摩擦焊接中，有利地可良好地控制焊接温度，由此可防止在槽的内部中的光波导过热。

另一备选方案设置成，光波导和/或如有可能包围光波导的管布置在层中，其中，该层布置在电极托架处或布置在电极托架中。在此，该层可由金属或由耐热的非金属材料制成。光波导和如有可能包围光波导的管可完全地由层的材料包围。可电镀地将层施加到电极托架处或施加到电极托架中。层可由铜、铬或镍制成。层也可为注射覆层或化学的覆层，例如从文件DE 10 2009 049479.0中已知的那样。

通过将光波导引入电极托架的壁和起承载作用的元件中，可在电极托架的表面上测量在电极托架的构件中的温度和/或应力或应变作为温度或应力曲线。同样获取在熔体(Schmelze)中的与流动相关的动态的变化，该熔体位于在托架之下的容器中。由此，通过温度和/或应力评估托架的磨损状态和当前负载情况是可能的。所提出的方案使在每个运行状态中示出构件的在其表面上的热的和机械的负载成为可能。

为了可利用光波导进行准确的温度测量，有利的是，光波导或包围光波导的金属管紧密地贴靠在构件或介质处，具体而言，尽可能没有(绝缘的)空气间隙，以便可良好地将温度传递到光波导上。然而，为了光波导可在温度变化时膨胀或收缩，在温度测量时不可以卡住的方式铺设光波导。

相对地，对于利用光波导的应变测量需要的是，光波导固定地与构件相连接，应测量构件的应变或构件的时间上的应变变化，从而构件的机械的应变传递到光波导上。

为了也可测量电极托架的壁的应变(应力)，有利的是，光波导或包围光波导的管与孔或槽底固定地相连接。