一種碳化矽冶煉爐爐頭水冷石墨電極的製作方法

2023-10-24 18:24:52

專利名稱：一種碳化矽冶煉爐爐頭水冷石墨電極的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石墨電極，尤其涉及一種碳化矽冶煉爐爐頭水冷石墨電極。
背景技術：
傳統的碳化矽冶煉爐及類似的電阻爐爐頭電極，冷卻方式一種是在導電母線例如銅板外加一個冷卻夾板，缺點是夾板與導電銅板通過接觸傳熱，夾板與銅板之間極易形成氧化層，導致銅板降溫效果差，同時也不能有效降低石墨電極的溫升；另一種方式是將導電銅板直接鑽孔通水，缺點一是需要使用加厚銅板以方便鑽孔，銅板成本增加約40% ;二是一旦銅板的水道結垢後，除垢不僅費時費力，而且會導致冶煉爐停爐。如中國專利公告號為:CN201713323U，公告日為:2011年I月19日的實用新型專利公開了一種超大功率碳化矽冶煉爐，包括供電裝置、爐身、爐頭及水循環裝置，爐頭中設有固體石墨電極及與固體石墨電極電性連接導電銅排，導電銅排與供電裝置電性連接以將供電裝置產生的直流電提供給固體石墨電極，爐身內設有由石墨粉組成的電阻式爐芯，電阻式爐芯與爐頭的固體石墨電極電性接觸，爐頭上設置具有進水口及出水口的冷卻部，水循環裝置的出水管道與冷卻部的進水口連接、水循環裝置的進水管道與冷卻部的出水口連接以使水流過冷卻部，冷卻部利用流過的水吸收爐頭產生的熱量。該裝置的缺陷在於:結構複雜，用於盛裝冷卻水的冷卻部不便於密封，使用較長時間後很容易出現漏水的情況，使用壽命較短。
發明內容本實用新型的目的是針對現有冶煉爐的石墨電極不便於冷卻，冷卻效率低，使用壽命短的缺陷和不足，提供一種結構簡單，冷卻效率較高，使用壽命長的一種碳化矽冶煉爐爐頭水冷石墨電極。為實現上述目的，本實用新型的技術解決方案是:一種碳化矽冶煉爐爐頭水冷石墨電極，包括石墨電極，石墨電極安裝在冶煉爐的爐頭上，所述石墨電極的外端面上開設有冷卻孔，冷卻孔的內壁上塗有防水塗層，冷卻孔的孔口設置有水道板，水道板與冷卻孔外孔端部的接觸面之間通過密封部件密封，水道板上分別固定有進水管和出水管，水道板的中心開設有通孔，石墨電極的外側面上開設有與冷卻孔的軸線相垂直的安裝孔，安裝孔內穿有拉緊橫杆，安裝孔的外孔端安裝有堵頭，拉緊橫杆的中部與拉緊螺杆的一端相連接，拉緊螺杆的另一端穿過水道板中心的通孔並通過螺母拉緊，拉緊螺杆與水道板的結合處安裝有密封圈。所述水道板與冷卻孔外孔端部的接觸部位設置有凹槽，凹槽內放置有沾有樹脂的密封繩。所述進水管伸入到冷卻孔的孔底，出水管的進水端靠近水道板一側。所述拉緊螺杆的一端為圓孔或鉤狀，另一端設置有外螺紋。所述冷卻孔的直徑為150毫米-200毫米。所述防水塗層為樹脂材料。[0010]本實用新型的有益效果是:1、本實用新型在石墨電極的外側面上開設有冷卻孔，冷卻孔的內壁上塗有防水塗層，冷卻孔通過水道板及密封件密封，水道板上的一側安裝有貫穿水道板的進水管，水道板上的另一側安裝有貫穿水道板的出水管，冷卻通過進水管流入冷卻孔內後再通過出水管流出。2、本實用新型水道板通過拉緊螺杆、拉緊橫杆實現拉緊固定，使得水道板上的密封件與冷卻孔的外孔端充分壓緊，達到了較好的密封效果，結構簡單，通過冷卻水的不斷循環流動實現降溫，冷卻效率較高，使用壽命長。

圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是本實用新型的石墨電極鑽孔不意圖。圖中:石墨電極1，冷卻孔2，進水管3，拉緊螺杆4，出水管5，防水塗層6，密封繩7，水道板8，拉緊橫杆9，堵頭10，冶煉爐11，磁力鑽12，連接杆13，鑽頭14。
具體實施方式
以下結合附圖說明和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細描述:參見I至圖2，本實用新型的一種碳化矽冶煉爐爐頭水冷石墨電極，包括石墨電極1，石墨電極I安裝在冶煉爐11的爐頭上，所述石墨電極I的外端面上開設有冷卻孔2，冷卻孔2的內壁上塗有防水塗層6，冷卻孔2的孔口設置有水道板8，水道板8與冷卻孔2外孔端部的接觸面之間通過密封部件密封，水道板8上分別固定有進水管3和出水管5，水道板8的中心開設有通孔，石墨電極I的外側面上開設有與冷卻孔2的軸線相垂直的安裝孔，安裝孔內穿有拉緊橫杆9，安裝孔的外孔端安裝有堵頭10，拉緊橫杆9的中部與拉緊螺杆4的一端相連接，拉緊螺杆4的另一端穿過水道板8中心的通孔並通過螺母拉緊，拉緊螺杆4與水道板8的結合處安裝有密封圈。所述水道板8與冷卻孔2外孔端部的接觸部位設置有凹槽，凹槽內放置有沾有樹脂的密封繩7。所述進水管3伸入到冷卻孔2的孔底，出水管5的進水端靠近水道板8 一側。所述拉緊螺杆4的一端為圓孔或鉤狀，另一端設置有外螺紋。所述冷卻孔2的直徑為150毫米-200毫米。所述防水塗層6為樹脂材料。冶煉爐11的爐頭上安裝有石墨電極1，石墨電極I的外端面上開設有冷卻孔2，冷卻孔2為盲孔，其直徑為150毫米-200毫米，用於循環水經過冷卻孔2循環冷卻達到為石墨電極I降溫的目的。冷卻孔2的內壁上塗有防水塗層6，防水塗層6為樹脂材料塗刷而成。冷卻孔2的孔口設置有水道板8，水道板8與冷卻孔2外孔端部的接觸面之間通過密封部件密封，例如在水道板8與冷卻孔2外孔端部的接觸部位設置有凹槽，凹槽內放置有沾有樹脂的密封繩7。水道板8上的一側安裝有貫穿水道板8的進水管3，水道板8上的另一側安裝有貫穿水道板8的出水管5，進水管3伸入到冷卻孔2的孔底，出水管5的進水端靠近水道板8 —側，冷卻水通過進水管3進入到冷卻孔2內，再通過出水管5流出。[0024]為增強水道板8與冷卻孔2之間的密封固定效果，在石墨電極I的外側面上開設有與冷卻孔2的軸線相垂直的安裝孔，安裝孔內穿有拉緊橫杆9，拉緊螺杆4的一端為圓孔或鉤狀，另一端設置有外螺紋。拉緊橫杆9的中部與拉緊螺杆4的圓孔或鉤狀相連接，拉緊螺杆4的螺紋端穿過水道板8中心的通孔並通過螺母拉緊，從而使得水道板8上的密封件與冷卻孔2的外孔端充分壓緊以起到較好的密封作用。並且在拉緊螺杆4與水道板8的結合處安裝有密封圈，用以防止冷卻水從拉緊螺杆4與水道板8的結合處向外滲漏。本實用新型的冷卻孔2加工製作過程如下:先在磁力鑽12上安裝大小合適的鑽頭14，鑽頭14為傘形，有兩條或多條稜，在每條稜上焊接合金刀口，確保合金刀口的軌跡能夠覆蓋傘面，參見圖2 ;然後通電後讓鑽頭14在石墨電極I上鑽孔，鑽頭14行走到磁力鑽12的最大行程時，再增加一個連接杆12，用於連接磁力鑽12和鑽頭14，起到加長的作用，鑽到預定深度停止，在電極鑽孔時，使用帶有一條或多條稜的傘狀鑽頭，通過增加連接12實現不同的孔深；最後用烤槍將孔壁加熱到約100°C，並將防水塗料均勻塗在所鑽孔的內壁，得到經過防水處理的冷卻孔2。本實用新型與傳統冷卻夾板的冷卻方式對比，爐頭電極、電極導電板的溫度降低100-2000C,而且結構簡單,使用壽命長。
權利要求1.一種碳化矽冶煉爐爐頭水冷石墨電極，包括石墨電極(1)，石墨電極(I)安裝在冶煉爐(11)的爐頭上，其特徵在於:所述石墨電極(I)的外端面上開設有冷卻孔(2)，冷卻孔(2)的內壁上塗有防水塗層(6)，冷卻孔(2)的孔口設置有水道板(8)，水道板(8)與冷卻孔(2)外孔端部的接觸面之間通過密封部件密封，水道板(8)上分別固定有進水管(3)和出水管(5)，水道板(8)的中心開設有通孔，石墨電極(I)的外側面上開設有與冷卻孔(2)的軸線相垂直的安裝孔，安裝孔內穿有拉緊橫杆(9)，安裝孔的外孔端安裝有堵頭(10)，拉緊橫杆(9)的中部與拉緊螺杆(4)的一端相連接，拉緊螺杆(4)的另一端穿過水道板(8)中心的通孔並通過螺母拉緊，拉緊螺杆(4)與水道板(8)的結合處安裝有密封圈。
2.根據權利要求1所述的一種碳化矽冶煉爐爐頭水冷石墨電極，其特徵在於:所述水道板(8)與冷卻孔(2)外孔端部的接觸部位設置有凹槽，凹槽內放置有沾有樹脂的密封繩(7)。
3.根據權利要求1所述的一種碳化矽冶煉爐爐頭水冷石墨電極，其特徵在於:所述進水管(3 )伸入到冷卻孔(2 )的孔底，出水管(5 )的進水端靠近水道板(8 ) 一側。
4.根據權利要求1所述的一種碳化矽冶煉爐爐頭水冷石墨電極，其特徵在於:所述拉緊螺杆(4)的一端為圓孔或鉤狀，另一端設置有外螺紋。
5.根據權利要求1所述的一種碳化矽冶煉爐爐頭水冷石墨電極，其特徵在於:所述冷卻孔(2)的直徑為150毫米-200毫米。
6.根據權利要求1所述的一種碳化矽冶煉爐爐頭水冷石墨電極，其特徵在於:所述防水塗層(6)為樹脂材料。
專利摘要一種碳化矽冶煉爐爐頭水冷石墨電極，包括石墨電極(1)，所述石墨電極(1)的外端面上開設有冷卻孔(2)，冷卻孔(2)的內壁上塗有防水塗層(6)，冷卻孔(2)的孔口設置有水道板(8)，水道板(8)與冷卻孔(2)外孔端部的接觸面之間通過密封部件密封，水道板(8)上分別固定有進水管(3)和出水管(5)，水道板(8)的中心開設有通孔，石墨電極(1)的外側面上開設有安裝孔，安裝孔內穿有拉緊橫杆(9)，拉緊橫杆(9)的中部與拉緊螺杆(4)的一端相連接，拉緊螺杆(4)的另一端穿過水道板(8)中心的通孔並通過螺母拉緊，本實用新型結構簡單，通過冷卻水的不斷循環流動實現降溫，冷卻效率較高，使用壽命長。
文檔編號C01B31/36GK202936203SQ201220537208
公開日2013年5月15日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者李秋南, 王立公, 餘小峰, 李丹軍, 陳輝 申請人:丹江口弘源碳化矽有限責任公司