一種保護(hù)鉬電極防止電極磚炸裂的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明一種保護(hù)鉬電極防止電極磚炸裂的裝置及方法，適用于各種電熔窯。該裝置為設(shè)有供電極同軸穿過的中心孔的雙腔電極保護(hù)套，其底面抵頂電極磚，外腔與內(nèi)腔分隔，且在靠近底面位置以分隔環(huán)將內(nèi)腔和外腔在靠近底面的空間隔開，底面僅與外腔連通，內(nèi)腔為水循環(huán)用于冷卻電極，外腔為風(fēng)循環(huán)不會使耐火材料表面降溫太多，從而可以避免電極磚炸裂。
【專利說明】一種保護(hù)鉬電極防止電極磚炸裂的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)電熔窯中的電極保護(hù)裝置，特別為一種適用于各種電熔窯的保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電熔窯是用耐火材料砌一個池子，電極穿池壁而過，進(jìn)入池子內(nèi)，用電能代替火焰加熱玻璃。目前應(yīng)用的電極多為鑰電極，鑰電極的特點是熔化溫度很高。但是，處于空氣狀態(tài)下，溫度超過600度時，就會被氧化，必須對其進(jìn)行保護(hù)。電極保護(hù)裝置稱為電極水套，通常為套裝在電極外的腔體，下部進(jìn)水，上部出水，通過水流冷卻電極。電極池壁磚多為41#氧化法無縮孔鋯剛玉，這種耐火材料膨脹系數(shù)較大，內(nèi)、外壁溫差大時易炸裂?，F(xiàn)有的電極水套在保護(hù)電極的同時，水流冷卻電極的同時也對所接觸的電極磚外壁有強(qiáng)烈降溫，經(jīng)常出現(xiàn)電極磚炸裂情況。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供一種既能很好的保護(hù)電極，又不會使電極磚外壁降溫太大的水套，即保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置。
[0004]本發(fā)明保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，為設(shè)有供電極同軸穿過的中心孔的電極保護(hù)套，其底面抵頂電極磚，其為雙腔電極保護(hù)套，內(nèi)腔和外腔同軸套裝在電極外，外腔與內(nèi)腔分隔，且在靠近底面位置，以分隔環(huán)將內(nèi)腔和外腔在靠近底面的空間隔開，底面僅與外腔連通。
[0005]所述保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，所述分隔環(huán)為一個傾斜的圓環(huán)或稱圓臺，它尺寸較小一端連接底面內(nèi)腔內(nèi)壁，向內(nèi)傾斜一圓臺高度后，尺寸較大一端連接內(nèi)腔外壁。
[0006]所述保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，內(nèi)腔與電極接觸，內(nèi)腔為水循環(huán)，下部設(shè)進(jìn)水管，上部設(shè)出水管；外腔接觸電極磚，外腔為風(fēng)循環(huán)，下部設(shè)進(jìn)風(fēng)管，上部設(shè)出風(fēng)管。
[0007]所述雙腔電極保護(hù)套用A3鋼或耐熱鋼加工而成。
[0008]所述保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置中心孔直徑Dl比要所保護(hù)的電極直徑大3~5暈米。
[0009]所述保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置內(nèi)腔壁或外腔壁的壁厚為8~10毫米；分隔環(huán)的厚度H為4~5毫米；內(nèi)腔間距為35~40毫米；外腔間距為35~40毫米。
[0010]雙腔電極保護(hù)套頂面厚度為8~10毫米；底面厚度為25~30毫米。
[0011]保護(hù)套總長度為180~250毫米。
[0012]所述保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置的進(jìn)水管、出水管、進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管的長度均為150~250毫米，管內(nèi)徑為10~12毫米。
[0013]本發(fā)明另一目的在于提供一種保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的方法。
[0014]該方法可以使用前述的保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，在內(nèi)腔內(nèi)充入水實現(xiàn)水循環(huán)冷卻，在外腔內(nèi)充入空氣實現(xiàn)風(fēng)循環(huán)冷卻。
[0015]采用以上設(shè)計，本發(fā)明保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置設(shè)計的電極保護(hù)套為雙腔，位于電極周圍的內(nèi)腔與接觸耐火材料的外腔用一傾斜圓環(huán)隔開，用水冷卻位于電極周圍的內(nèi)腔，可以充分冷卻電極，電極得到保護(hù)，而接觸耐火材料的外腔用壓縮空氣冷卻，效果緩和，不會使池壁磚降溫太劇烈，減輕或徹底消除電極磚炸裂。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖。圖中標(biāo)號:1.出氣管；2.出水管；3.電極；4.進(jìn)水管；5.進(jìn)氣管；6.電極磚；7.外腔；8.內(nèi)腔；9.分隔環(huán)；
10.底面。
【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明為電熔窯鑰電極提供了保護(hù)裝置。參見圖1所示，保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)如下:
[0018]與現(xiàn)有電極水套類似，本發(fā)明保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置也為電極保護(hù)套，電極3同軸穿過該保護(hù)套的中心孔后通過耐火材料池壁伸入電爐窯，水套(保護(hù)套)底面10抵頂電極磚6。本發(fā)明設(shè)計為雙腔電極保護(hù)套，內(nèi)腔8和外腔7同軸套裝在電極3外，其中，內(nèi)腔8與電極3接觸，內(nèi)腔下部設(shè)進(jìn)水管4，上部設(shè)出水管2 ;外腔7與內(nèi)腔8分隔，且在靠近底面10位置，以分隔環(huán)9將內(nèi)腔8和外腔7隔開，該分隔環(huán)9為一個傾斜的圓環(huán)或稱圓臺，它尺寸較小一端連接底面10內(nèi)腔8內(nèi)壁，向內(nèi)傾斜一圓臺高度后,尺寸較大一端連接內(nèi)腔8外壁，以此將內(nèi)腔8和外腔7在靠近底面10的空間隔開，抵頂電極磚6的底面10僅與外腔連通，外腔下部設(shè)進(jìn)風(fēng)管5，上部設(shè)出風(fēng)管I。如此，內(nèi)腔8中可以通入水流以充分的冷卻與內(nèi)腔8直接接觸的電極3，而外腔7中通入空氣能夠緩和冷卻與底面10接觸的電極磚6，即外腔7完全用風(fēng)冷卻，不會使耐火材料表面降溫太多，從而可以避免電極磚炸裂。
[0019]加工方面，本發(fā)明雙腔電極保護(hù)套使用A3鋼或耐熱鋼加工而成，中心孔直徑比要所保護(hù)的電極直徑大3~5毫米以便于電極的穿置；內(nèi)腔壁或外腔壁的壁厚可以為8~10毫米；內(nèi)腔間距可以為35~40毫米；外腔間距可以為35~40毫米；分隔環(huán)9的厚度H為4~5毫米，頂部(圖1中右側(cè))厚度為8~10毫米；底面(圖1中左側(cè))厚度為25~30暈米。保護(hù)套總長度可為180~250暈米。進(jìn)水管、出水管、進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管的長度均為150~250暈米，管內(nèi)徑可以為10~12暈米。
[0020]使用實例:在兩座15平米的電熔窯上面，分別使用本發(fā)明雙腔電極保護(hù)套，和原來的單腔水套。鑰電極直徑均為64毫米，保護(hù)套使用A3鋼加工，中心孔直徑67毫米；雙腔電極保護(hù)套內(nèi)腔壁或外腔壁的壁厚10毫米，內(nèi)腔間距40毫米，外腔間距35毫米；保護(hù)套總長度為200暈米。
[0021]水流進(jìn)水溫度為27度，循環(huán)水流速度為2升/分鐘。風(fēng)冷使用的風(fēng)壓5000毫米水柱，流速0.5立方米/分鐘。
[0022]同時以同材質(zhì)同尺寸(與外腔尺寸相同)的單腔水冷套作為對照。
[0023] 結(jié)果:使用單腔水套的電熔窯，投產(chǎn)時，電極磚就出現(xiàn)炸裂；使用雙腔電極水套的電熔窯未出現(xiàn)電極磚炸裂。
[0024]可見，本發(fā)明利用雙腔效應(yīng)解決了電極磚炸裂問題，適于在電熔行業(yè)上推廣應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，為設(shè)有供電極同軸穿過的中心孔的電極保護(hù)套，其底面抵頂電極磚，其特征在于，為雙腔電極保護(hù)套，內(nèi)腔和外腔同軸套裝在電極外，外腔與內(nèi)腔分隔，且在靠近底面位置，以分隔環(huán)將內(nèi)腔和外腔在靠近底面的空間隔開，底面僅與外腔連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，其特征在于，所述分隔環(huán)為一個傾斜的圓環(huán)或稱圓臺，它尺寸較小一端連接底面內(nèi)腔內(nèi)壁，向內(nèi)傾斜一圓臺高度后，尺寸較大一端連接內(nèi)腔外壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，其特征在于，內(nèi)腔與電極接觸，內(nèi)腔為水循環(huán)，下部設(shè)進(jìn)水管，上部設(shè)出水管；外腔接觸電極磚，外腔為風(fēng)循環(huán)，下部設(shè)進(jìn)風(fēng)管，上部設(shè)出風(fēng)管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，其特征在于，所述雙腔電極保護(hù)套用A3鋼或耐熱鋼加工而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，其特征在于，中心孔直徑Dl比要所保護(hù)的電極直徑大3~5毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，其特征在于，內(nèi)腔壁或外腔壁的壁厚為8~10暈米；分隔環(huán)的厚度H為4~5暈米；內(nèi)腔間距為35~40暈米；外腔間距為35~40毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，其特征在于，雙腔電極保護(hù)套頂面厚度為8~10毫米；底面厚度為25~30毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，其特征在于，保護(hù)套總長度為180~250毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，其特征在于，進(jìn)水管、出水管、進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管的長度均為150~250毫米，管內(nèi)徑為10~12毫米。
10.一種保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的方法，其特征在于，使用前述任一權(quán)利要求所述的保護(hù)鑰電極防止電極磚炸裂的裝置，在內(nèi)腔內(nèi)充入水實現(xiàn)水循環(huán)冷卻，在外腔內(nèi)充入空氣實現(xiàn)風(fēng)循環(huán)冷卻。
【文檔編號】C03B5/167GK103979780SQ201410244820
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】耿海堂, 高煒, 馮明良 申請人:秦皇島玻璃工業(yè)研究設(shè)計院