礦熱爐用柔環式電極把持器的製作方法

2023-11-06 15:45:27

專利名稱：礦熱爐用柔環式電極把持器的製作方法
技術領域：
礦熱爐用柔環式電極把持器技術領域本發明涉及礦熱爐用的電極把持器，尤其是指一種柔環式電極把持
O背景技術目前各種礦熱爐上使用的電極把持器，95 %以上採用銅瓦抱環式電極 把持器結構或組合式電極把持器結構。銅瓦抱環式電極把持器主要由把持筒、銅瓦、抱環、保護屏、電極及相應的吊掛件、 絕緣件、連接件構成。其主要特徵是該把持器對電極的導電元件是銅瓦，通常由多塊銅瓦圍繞電極一 周，相鄰的兩塊銅瓦之間沒有任何部件直接相連；銅瓦頂端有導電銅管與短網相連，導電銅 管同時也是銅瓦冷卻水的進出通路。抱環安裝在銅瓦的外側，把銅瓦的內側弧面壓緊在電 極上，實現電能從短網向電極的傳導，對於自焙電極來說，銅瓦還有另一個作用，就是冷卻 接觸部位的電極殼，避免該部位的電極殼鋼板過早熔化或變形。銅瓦抱環式電極把持器能 適用於各種標準圓柱形電極。抱環的共同特徵是提供銅瓦對電極的壓緊力，根據提供壓力的方式不同，分為螺 母式抱環(見附圖1、附圖2)，錐形環(見附圖3、附圖4)，液壓壓力環(見附圖5、附圖6)， 液壓壓力環按液壓部件的不同又分為波紋管式壓力環和油缸式壓力環。該結構的主要缺點是(一)銅瓦在高溫環境下工作，底部沒有任何部件保護，多 數銅瓦往往因為底部燒損嚴重而報廢。(二)抱環只對銅瓦中部施壓，銅瓦的其它大部分接 觸面是由於自身的強度才與電極接觸，造成整體接觸效果不理想。(三)電極殼的圓度制 作誤差和銅瓦內弧面的加工誤差，也造成銅瓦與電極接觸不好。(四)當電極帶電壓放時， 要求抱環對銅瓦有適當的壓緊力，既要保證電極能相對銅瓦滑動，又要保證銅瓦與電極之 間導電良好，不打弧，但實際壓放時很難保證不傷害銅瓦。以上原因造成銅瓦的使用壽命不 長，平均一年左右。同時，整個礦熱爐的連續作業率也不高，平均在95 %左右。組合式電極把持器(見附圖7、附圖8)主要由把持筒、電極、導電元件組、底部環、 保護屏相應的吊掛件、連接件、絕緣件組成，組合式電極把持器採用了專用的組合式電極 殼，這裡所說的組合式電極殼，其特徵在於電極殼由若干塊弧板與筋板依次組焊而成，焊接 成型電極殼有若干個向外突出的翅片。在電極與導電元件接觸的區域，不再是標準的圓柱 形，而是帶有若干個翅片突起的圓柱形。組合式電極把持器的主要特徵是通過導電元件組向組合式電極殼導電，導電元件 組由左右兩瓣導電元件和連接兩個導電元件的碟型彈簧和壓緊螺栓組成，通過調節壓緊螺 栓，使碟型彈簧產生適當的預緊力，來調節兩瓣導電元件之間的夾緊力。導電元件組夾住電 極殼突起的翅片，把電流導入組合式電極殼上，再通過電極殼導入電極殼內部已焙燒好的 電極工作段。導電元件組頂端通過導電銅管與短網相連，導電銅管同時也是導電元件組冷 卻水的進出通道，相鄰的兩個導電元件組之間沒有任何部件直接相連。整個導電元件組通 過不鏽鋼吊杆固定在把持筒下法蘭上，底端座於底部環上。該底部環也通過吊杆固定於把 持筒法蘭上，導電元件組外部設有防護屏，防護屏底部有插板插接在底部環上，頂部固接在 把持筒下法蘭上。[0009]組合式電極把持器的主要缺點是(一)組合式電極把持器只能適用於自焙電極， 且必須製作專用的組合式電極殼與之配套使用。電極殼專用製作設備的投資在70萬元以 上。(二)由於電極殼製作誤差，導電元件的安裝誤差，往往造成在使用中有個別導電元件 組從電極殼的翅片上脫離出來，失去導電功能。(三)導電元件的吊掛件與電極殼的距離 小於10毫米，經常會造成吊杆被燒斷的故障。(四)由於導電元件沒有緊密的貼緊電極殼 弧板，同時也沒有其他水冷部件冷卻電極殼，當電爐爐況異常、電極沒有按時壓放、底部環 密封損壞時，會造成電極殼鋼板燒損到底部環以上，以後電極正常壓放時，逐漸淤積在底部 環上，最終造成電極壓放被卡死，底部環變形損壞的故障。(五)電極殼的過早燒損，還會出 現電極糊在保護屏內漏糊的故障。(二)、(三)、(四)、(五)項缺點導致電極把持部分維 修頻繁，影響整個電爐的連續作業率。發明內容針對以上兩種電極把持器的常見缺點，為了降低電極把持部分的故障 率，提出了本發明的柔環式電極把持器，該把持器由把持筒、導電顎板、電極、保護屏、異型 耐火磚及相應的連接件、吊掛件和絕緣件構成。其主要特徵是一、該把持器對電極的導電部件是導電顎板，多塊導電顎板吊裝在 電極的一周，通過壓緊螺栓和碟型彈簧依次連接成一個直徑可以微量變化的彈性的環；導 電顎板對電極的抱緊力通過調整壓緊螺栓來實現。二、本電極把持器適用於各種電極。對 標準圓柱形電極，如石墨電極、炭素電極、複合電極、圓柱型自焙電極(採用圓筒型自焙電 極殼自焙成型)，可以通過導電顎板的內弧面向電極導電，其工作原理類似與銅瓦抱環式電 極把持器；對非標準圓柱形的電極，如組合式自焙電極(採用組合式電極殼自焙成型，圓柱 形電極上帶有多個向外突起的翅片)，可以通過導電顎板的側面夾緊組合式電極殼的翅片 向電極導電，其工作原理類似與組合式電極把持器。


附圖1是螺母抱環式電極把持器立面剖視圖，附圖2是螺母抱環式電 極把持器平面剖視圖，圖中[1]是把持筒，[2]是保護屏，[3]是銅瓦吊杆，[4]是導電銅管， [5]是銅瓦，[6]是抱環，[7]是壓緊螺母，[8]是壓緊彈簧，[9]是頂頭，[10]是電極。該把 持器通過旋轉壓緊螺母來調節銅瓦對電極的壓緊力。附圖3是錐型抱環式電極把持器立面剖視圖，附圖4是錐型抱環式電極把持器平 面剖視圖，圖中[21]是把持筒，[22]是抱緊缸，[23]是保護屏，[24]是銅瓦吊杆，[25]是 導電銅管，[26]是銅瓦，[27]是錐型環，[28]是電極。該把持器通過抱緊油缸拉動錐型環， 來調節銅瓦對電極的壓緊力。附圖5是液壓抱環式電極把持器立面剖視圖，附圖6是液壓抱環式電極把持器平 面剖視圖，圖中；[31]是把持筒，[32]是保護屏，[33]是銅瓦吊杆，[34]是導電銅管，[35] 是銅瓦，[36]是抱環，[37]是液壓部件，該部件可以是液壓油缸，也可以是液壓波紋管。 [38]是電極。該把持器通過改變液壓壓力來調節銅瓦對電極的壓緊力。附圖7是組合式電極把持器立面剖視圖，附圖8是組合式電極把持器平面剖視圖， 圖中J41]是把持筒，W2]是底部環水管，W3]是底部環吊杆，W4]是保護屏，W5]是導 電元件吊掛，[46]是導電銅管，[47]是導電元件，[48]是壓緊螺母，[49]是碟型彈簧，導電 元件、壓緊螺母、碟型彈簧共同組成導電元件組，[50]是底部環，[51]是底部環密封，[52] 是電極，[53]是組合式電極殼弧板，[54]是組合式電極殼筋板，[55]是電極糊，經過焙燒後 形成電極。
4[0016]附圖9是本發明的柔環式電極把持器立面剖視圖，附圖10是柔環式電極把持器 平面剖視圖，圖中J61]是把持筒，W2]是絕緣板，W3]是絕緣墊，W4]是導電顎板吊杆， [65]是保護屏，W6]是導電銅管，W7]是導電顎板，W8]是壓緊螺栓，W9]是碟型彈簧， [70]是保護屏絕緣，[71]是異型耐火磚，[72]是電極。
具體實施方式
本發明的柔環式電極把持器主要導電部件是導電顎板[67]，多塊 導電顎板圍繞電極的一周，通過壓緊螺栓[68]、碟型彈簧W9]依次連接成一個直徑可以 微量變化的彈性的環，調節壓緊螺栓可改變導電顎板對電極的抱緊力。導電顎板通過加絕緣墊的吊杆W4]懸掛在把持筒上[61]，頂端有導電銅管W7] 與短網相連，導電銅管同時也是導電顎板的冷卻水的進出通道。每個導電顎板的下端有一 塊異型耐火磚[71]，通過燕尾槽懸掛在導電顎板的底面，起保護導電顎板和保護屏下端避 免高溫直接輻射的作用，異型耐火磚可根據使用情況定期更換。導電顎板的內弧面緊貼電 極[72]，一個作用是把來自導電銅管的電能輸送到電極上，另一個作用是冷卻電極殼，保護 接觸部位的電極殼鋼板不至於過早熔化或變形。每根電極的保護屏通常分為若干瓣製作，環繞在電極一周，每塊保護屏W5]採用 雙層水冷結構，內部有循環冷卻水給自身降溫，同時保護內部部件避免高溫損壞，保護屏上 端固接在把持筒上，下段扣在異型耐火磚的外側，防止異型耐火磚從導電顎板下端的燕尾 槽中脫出。保護屏與把持筒和導電顎板相接觸的位置都安裝有絕緣件以保持絕緣。為了降低電極把持部分的電磁損失，提高電爐整體的功率因數，把持筒、保護屏、 導電顎板吊杆都採用低導磁率的金屬材料製作，如銅材、鋁材或lCrl8Ni9Ti、lCrl3、2Crl3、 20Mn23Al、20Mn23Alv、45Mnl7A13、30Mn20A13、40Mnl8Cr3、40Mnl8Cr4v、50Mnl8Cr4v 牌號的 鋼材。
權利要求1.一種礦熱爐用的柔環式電極把持器，其特徵是；該把持器主要導電部件是導電顎 板，多塊導電顎板吊裝在電極的一周，通過壓緊螺栓和碟型彈簧依次連接成一個直徑可以 微量變化的彈性的環，通過調節壓緊螺栓可以改變導電顎板對電極的抱緊力，該把持器可 適用於各種常用電極，對標準的圓柱形電極，可以通過導電顎板的內弧面向電極導電；對帶 有翅片突起的圓柱形電極，可以通過導電顎板的側面夾緊電極殼突起的翅片向電極導電。
2.根據權利要求1所示的柔環式電極把持器，其特徵是；每塊導電顎板的下部有一塊 異型耐火磚，通過燕尾槽的連接方式插裝在導電顎板的底部，起保護導電顎板和保護屏的 作用，異型耐火磚可以定期更換。
3.根據權利要求1所示的柔環式電極把持器，其特徵是導電顎板的頂端有導電銅管 與短網相連，導電銅管同時也是導電顎板的冷卻水的進出通道。
4.根據權利要求1所示的柔環式電極把持器，其特徵是每根電極的保護屏分為多瓣 製作，每塊保護屏採用雙層水冷結構，內部通冷卻水，以防止受熱損壞，保護屏上端固接在 把持筒上，下端扣在異型耐火磚的外側，防止異型耐火磚從導電顎板下端的燕尾槽中脫出， 保護屏與把持筒和導電顎板相接觸的位置都安裝有絕緣件以保持相互絕緣。
5.根據權利要求1所示的柔環式電極把持器，其特徵是把持筒、保護屏、導電顎板吊 杆都採用低導磁率的金屬材料製作。
專利摘要一種礦熱爐用的柔環式電極把持器，包括把持筒、導電顎板、電極、保護屏、異型耐火磚及相應的連接件、吊掛件和絕緣件，其特徵是該把持器對電極的導電元件是導電顎板，多塊導電顎板吊裝在電極的一周，這些導電顎板通過壓緊螺栓和碟型彈簧依次連接成一個直徑可以微量變化的彈性的環，通過調節壓緊螺栓可以改變導電顎板對電極的抱緊力；該把持器可適用於各種常用電極，對標準的圓柱形電極，可以通過導電顎板的內弧面向電極導電；對帶有翅片突起的圓柱形電極，可以通過導電顎板的側面夾緊電極殼突起的翅片向電極導電。
文檔編號H05B7/11GK201904938SQ201020587188
公開日2011年7月20日 申請日期2010年10月23日 優先權日2010年10月23日
發明者錢鵬才 申請人:錢鵬才