專利名稱：直流電弧鋼包爐底部電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為鋼液精煉過(guò)程的加熱裝置的底部電極裝置。
近幾十年來(lái)，現(xiàn)代電弧爐技術(shù)發(fā)展已形成超高功率電弧爐-爐外精煉-連鑄的短流程。為了提高鋼的品種、質(zhì)量，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼液亦需要進(jìn)行爐外精煉，因此，亦有發(fā)展頂氧轉(zhuǎn)爐-爐外精煉-連鑄的工藝流程的趨勢(shì)。在煉鋼過(guò)程中，爐外精煉技術(shù)已成為煉鋼技術(shù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
爐外精煉過(guò)程的加熱方式，主要包括SKF,LF,VHD等鋼包精煉爐的三相交流電弧加熱，還有頂部為雙電極的直流電弧鋼包加熱，等離子體電弧加熱等。當(dāng)前，精煉爐的加熱最成熟的還是三相交流電弧加熱。由于鋼包直徑小，三根石墨電極布置的極心園的存在，則電極與包襯間距較小，且三相交流電弧間相互作用造成偏弧，更加劇了電弧對(duì)包襯的輻射和溫度分布不均勻的狀況，因此，精煉爐鋼包襯的壽命較低，一般僅為30～40爐。三相交流電弧加熱的主要技術(shù)問(wèn)題，包括單位輸入功率低，石墨電極直徑小而電流密度大，必須選擇優(yōu)質(zhì)石墨電極，加熱過(guò)程中的熱損失較大，熱效率約為30～45％，升溫速度慢其凈升溫僅為1.5～3℃/min左右，鋼液溫度分布不均勻。
直流電弧加熱技術(shù)主要是采用頂部雙電極，極心間距比三相交流電弧極心園直徑小，仍成為限制直流電弧單位輸入功率水平提高的重要因素，為了提高其加熱功率只好改造園形鋼包為橢園鋼包，頂部雙電極加熱仍為鋼液表面加熱，其加熱效率較低，鋼包內(nèi)鋼液溫度分布不均勻，必須采用底吹氬技術(shù)促使其溫度均勻。直流電弧爐合理的加熱方式是采用頂部電極和底部電極的形式。由于鋼包精煉爐是經(jīng)常移動(dòng)位置的，鋼包更換頻繁，運(yùn)轉(zhuǎn)周期短和數(shù)量多，為鋼包精煉爐設(shè)置底部電極造成極大的困難，因此，限制了直流電弧鋼包爐的發(fā)展。
德國(guó)專利專利號(hào)DE3817379,1988年5月申請(qǐng)，名稱為“APPARATUSFOR THERMAL TREATMENT 0F A METALLC MELT”，“金屬溶液的熱量傳遞的裝置”，即直流鋼包精煉爐的加熱裝置，該專利提供了一種直流電弧底電極的裝置，兩部分底電極設(shè)置在鋼包下部的兩側(cè)，其電極接觸方式兩側(cè)是不同的，第一種接觸裝置為固定在鋼包壁的石墨接觸板與可移動(dòng)的石墨接觸板連接，第二種接觸裝置為石墨棒與導(dǎo)電槽內(nèi)充滿的石墨粉的接觸連接構(gòu)成完正的底電極。該裝置的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電極接觸部分均采用石墨材料，由于通電后接觸部分產(chǎn)生高溫，石墨電極極易氧化損失和機(jī)械損失，石墨粉槽為開(kāi)口形式的，極易混入雜質(zhì)和氧化，增加電阻而引起附加的電損失，因此，接觸板為易損件。由于采用水平推動(dòng)一側(cè)的接觸板，易產(chǎn)生鋼包位移，因此，而繼選用第二種軟接觸裝置，從而造成底部電極結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用極為不便，該裝置在工業(yè)中尚未見(jiàn)到應(yīng)用。
雖然，水冷金屬等離子體鋼包加熱技術(shù)已經(jīng)用于冶金工業(yè)，由于設(shè)置底部電極的技術(shù)困難，則仍采用頂部雙電極，其缺點(diǎn)是加熱效率偏低，水冷金屬等離子體發(fā)生器裝置中的金屬電極使用壽命低，故該技術(shù)未得到推廣應(yīng)用。
石墨直流氬弧加熱技術(shù)，采用有中心孔的石墨電極，通入氬氣形成壓縮電弧，電弧穩(wěn)定、不偏移，該技術(shù)具有電流密度大，能量集中、溫度高，弧徑小等特點(diǎn)，其加熱效率和電效率高，在氬氣保護(hù)下加熱鋼液，可提高合金回收率和提高鋼的質(zhì)量。但是，該技術(shù)由于底部電極裝置的技術(shù)難題，尚未出現(xiàn)這種類型的鋼包精煉爐。
本實(shí)用新型目的是為直流電弧鋼包精煉爐采用頂部和底部電極加熱技術(shù)，提供一種可分離的底電極，利用液壓和彈簧裝置將分離的電極的兩個(gè)部分，通過(guò)導(dǎo)電接觸裝置連結(jié)起來(lái)。該裝置具有接觸電阻小，電流密度大，電極接觸處溫升小，運(yùn)行靈活、安全、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。分離電極操作簡(jiǎn)便，穩(wěn)定，快捷，準(zhǔn)確。采取對(duì)稱布置電源連線，從而消除偏弧。應(yīng)用本實(shí)用新型底電極可提高鋼包爐的單位輸入功率，提高鋼液加熱和升溫速度，提高生產(chǎn)率，提高包襯使用壽命，降低石墨電極消耗，降低運(yùn)行費(fèi)用，適應(yīng)煉鋼連鑄生產(chǎn)線的需要。
本實(shí)用新型技術(shù)方案示于


圖1，包括鋼包殼(5)、包蓋(19)，頂部石墨電極(20)，底部電極裝置(2),(3)，鋼包耐火材料襯(6)，澆注水口磚(16)，底部吹氬裝置(17)，鋼包底部耐火材料襯(18)，鋼包耳軸支承架(4)，鋼包底座(1)。頂部石墨電極有貫通的中心孔(20)，底部電極是可分離為前導(dǎo)電電極裝置(3)、導(dǎo)電接觸裝置(10)和后導(dǎo)電電極裝置(2)；前導(dǎo)電電極裝置置于鋼包襯或底襯內(nèi)，導(dǎo)電接觸裝置固定在鋼包殼側(cè)壁或底部殼體，后導(dǎo)電電極裝置固定在鋼包底座或鋼包車的座架上。
本實(shí)用新型
圖1底部電極裝置，前導(dǎo)電電極裝置(3)包括接觸熔融金屬液的前電極(7)，固定連接導(dǎo)電部件(9)，絕緣部件(8)。導(dǎo)電接觸裝置(10)見(jiàn)圖4和圖5，包括導(dǎo)電接觸底座(27)，導(dǎo)電電極接觸部件(28)，導(dǎo)電接觸底座的固定連接部件(26)，導(dǎo)電接觸裝置冷卻器(30)，冷卻劑進(jìn)和出管(29)。后導(dǎo)電電極裝置(2)見(jiàn)
圖1，包括后電極(11)，電極把持器(13)，絕緣部件(15)，彈簧裝置(12)、液壓裝置或移動(dòng)裝置(14)。前導(dǎo)電電極裝置嵌鑲在鋼包襯(6)內(nèi)，導(dǎo)電接觸裝置(10)固定在鋼包殼外壁(5)，后導(dǎo)電電極裝置(2)固定在鋼包底座或鋼包車的座架上。利用液壓裝置(14)和彈簧裝置(12)來(lái)推動(dòng)后導(dǎo)電電極裝置移動(dòng)和壓緊導(dǎo)電接觸裝置，將前電極和后電極連接導(dǎo)通形成完整的底電極。底部電極設(shè)置二個(gè)以上的側(cè)電極，對(duì)應(yīng)和對(duì)稱布置在同一平面水平位置，并聯(lián)連接電源的一極，鋼包底部設(shè)置的底電極，可以設(shè)置一支。
本實(shí)用新型圖8后電極為卡式夾持器裝置，導(dǎo)電接觸裝置(10)，卡式夾持器包括后導(dǎo)電電極的卡式夾持器(32)，連桿(35)，支點(diǎn)(36)，楔板(37)，滾輪(39)，彈簧(38)，液壓裝置(33)。前電極(3)，鋼包殼(5)。利用彈簧裝置(38)和液壓裝置(33)，通過(guò)連桿，楔板和滾輪控制卡式夾持器移動(dòng)，夾緊導(dǎo)電接觸裝置或者放松和脫離導(dǎo)電接觸裝置，處于工作或準(zhǔn)備狀態(tài)。在準(zhǔn)備狀態(tài)下卡式夾持器內(nèi)表面間距大于導(dǎo)電接觸部件的尺寸，即卡式夾持器內(nèi)表面與導(dǎo)電接觸部件表面間距大于15mm，為保證鋼包就位，在鋼包座設(shè)置導(dǎo)向定位裝置。
本實(shí)用新型圖2前電極(7)的金屬電極板族為柵形的前導(dǎo)電電極板族為柵形的前導(dǎo)電電極板(22)，連接?xùn)判伟宓牡装?21)，導(dǎo)電連接法蘭盤(24)。柵形板基礎(chǔ)上，在平行極板的垂直方向增加平行板族，構(gòu)成網(wǎng)狀電極極板(22)，再向電極極間內(nèi)充填耐火材料(23)壓制成型，構(gòu)成和耐火材料的復(fù)合電極。
本實(shí)用新型前導(dǎo)電極材料包括金屬和耐火材料，其中金屬為低炭鋼，不銹鋼或耐熱鋼，電極形狀為棒狀、板、管，棒直徑3～30mm，板厚0.5～30mm，管直徑15～500mm，壁厚0.5～30mm，板或棒間距1～60mm，管間距10～150mm，管可布置成管排或套管形式，構(gòu)成各類金屬電極族。耐火材料為氧化鎂，氧化鋁，氧化鋁-石墨，氧化鎂-石墨，氧化鎂-氧化鉻-石墨，碳化硅，含石墨耐火材料的含炭量大于18％。
本實(shí)用新型圖3固定連接導(dǎo)電部件(9)為柱體，附法蘭盤(25)，前電極(7)，絕緣套(8)，導(dǎo)電接觸裝置(10)，其材質(zhì)為鋼、銅、紫銅、石墨等，可以制成氣體冷卻器見(jiàn)圖6的(31)。絕緣套(8)，材質(zhì)為三氧化二鋁質(zhì)。
本實(shí)用新型圖4導(dǎo)電接觸裝置(10)的導(dǎo)電接觸部件(28)，導(dǎo)電接觸底座(27)，導(dǎo)電接觸底座的固定連接部件(26)，導(dǎo)電接觸部件的形狀為柱體、錐體、錐臺(tái)、環(huán)狀，內(nèi)錐體，內(nèi)錐臺(tái)；材料為銅、紫銅，鉻銅，鉻鋯銅，鋼或石墨等，導(dǎo)電接觸裝置為冷卻器。采用氣冷，水冷，或水-汽混合冷卻，冷卻器內(nèi)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4虛線(30)所示。
本實(shí)用新型后導(dǎo)電電極端部形狀與導(dǎo)電接觸裝置匹配，且為緊密接觸，其形狀相應(yīng)為柱體，錐體，錐臺(tái)，環(huán)狀，內(nèi)錐體，內(nèi)錐臺(tái)；材料為銅，紫銅，鉻銅，鉻鋯銅或石墨，電極端部為水冷卻器，工作狀態(tài)下的電極接觸表面的工作溫度小于300℃，當(dāng)導(dǎo)電接觸裝置為環(huán)狀，內(nèi)錐體，內(nèi)錐臺(tái)形狀，后導(dǎo)電電極端部形狀為柱體，外錐體，外錐臺(tái)。導(dǎo)電接觸裝置與后電極間為壓緊連接，其接觸壓力≥10MPa/m2。而當(dāng)導(dǎo)電接觸裝置為環(huán)狀，后導(dǎo)電極端部為柱體，導(dǎo)電接觸部件的端面積與后電極端部導(dǎo)電截面積之比為1.0～1.5。導(dǎo)電接觸裝置和后導(dǎo)電電極端部材料，可用相同或異種材料，例導(dǎo)電接觸裝置用紫銅，銅，鉻鋯銅，后導(dǎo)電電極端部相應(yīng)可用鉻銅，鉻鋯銅或石墨。
本實(shí)用新型圖6為前導(dǎo)電電極與導(dǎo)電接觸裝置的裝配，包括前電極(7)，固定連接導(dǎo)電部件(9)，絕緣部件(8)，導(dǎo)電接觸裝置(10)固定連接導(dǎo)電部件(9)和導(dǎo)電接觸裝置(10)為冷卻器用氣冷或水冷卻，其結(jié)構(gòu)為噴射冷卻方式(31)，冷卻介質(zhì)的進(jìn)、出管，連接固定孔(26)。
本實(shí)用新型圖(7)后導(dǎo)電極為環(huán)形電極套(34)，內(nèi)有2～4塊導(dǎo)電的弧形環(huán)塊(32)，液壓裝置(33)進(jìn)出介質(zhì)管，利用液壓和彈簧裝置將弧形環(huán)塊夾緊和放松，弧形環(huán)塊的形狀與導(dǎo)電接觸柱體接觸良好，其中環(huán)形電極套為鑄鋼或鑄銅件，導(dǎo)電的弧形環(huán)塊為鑄銅件，電極套和環(huán)塊均為水冷卻器。
本實(shí)用新型導(dǎo)電接觸部件為外錐體，后電極端部為內(nèi)錐體。
本實(shí)用新型圖9前導(dǎo)電電極裝置(3)置于鋼包側(cè)壁和鋼包耳軸承支架(4)的底部，包括前電極(7)，固定連接導(dǎo)電部件(9)，絕緣部件(8)；導(dǎo)電接觸裝置(10)的導(dǎo)電接觸部件置于鋼包耳軸的支承架(4)的下端，端面為導(dǎo)電接觸面；后導(dǎo)電電極裝置(2)置于鋼包座(1)的鋼包支承座的端部，端面為后電極(11)的導(dǎo)電端面，后導(dǎo)電電極裝置包括后電極(11)，絕緣部件，彈簧裝置(12)，電極把持器。
本實(shí)用新型
圖10底部電極設(shè)置鋼包底部，前導(dǎo)電電極裝置(3)嵌鑲於鋼包底部耐火材料襯內(nèi)，前電極(7)，絕緣部件(8)，固定連接導(dǎo)電部件(9)，導(dǎo)電接觸裝置(10)固定在鋼包底部鋼殼(1)，后導(dǎo)電電極裝置(2)置于鋼包底座，與包底的導(dǎo)電接觸部件相對(duì)應(yīng)的位置，后電極(11)安裝彈簧裝置(12)，利用鋼包自重和彈簧裝置將導(dǎo)電接觸部件壓緊后電極，亦可采用導(dǎo)電接觸柱體和卡式后電極的夾緊方式。
本實(shí)用新型圖7導(dǎo)電接觸裝置的導(dǎo)電接觸部分為柱體(22)，后電極端部為環(huán)形電極套(34)，套內(nèi)壁附2～4塊徑向移動(dòng)的導(dǎo)電的弧形環(huán)塊(32)，液壓裝置(33)進(jìn)出介質(zhì)管，環(huán)形電極套內(nèi)壁與導(dǎo)電接觸裝置的柱體表面間保留≥15mm的間隙，以供導(dǎo)電的弧形環(huán)塊徑向運(yùn)動(dòng)的距離，當(dāng)鋼包定位后，水平移動(dòng)后導(dǎo)電電極套，使導(dǎo)電電極套插入導(dǎo)電電極接觸裝置的導(dǎo)電接觸柱體，再利用后導(dǎo)電電極裝置中的彈簧或液壓裝置推動(dòng)環(huán)形電極套內(nèi)壁的2～4塊導(dǎo)電的弧形環(huán)塊夾緊導(dǎo)電接觸柱體。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，導(dǎo)電接觸面的接觸電阻小，工作溫度低，允許電流密度大等特點(diǎn)，由于選用金屬為接觸裝置的材料。因此，使用壽命長(zhǎng)，允許壓緊電極強(qiáng)度大，便于應(yīng)用水冷卻的接觸裝置。本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)便，電效率和加熱效率高，允許采用高功率電源加熱，從而增加鋼液升溫速度，以適應(yīng)電爐或轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高的加熱升溫的要求。本實(shí)用新型采用側(cè)壁對(duì)稱的設(shè)置底部電極，尤其采用鋼包耳軸支承座架部位設(shè)置底部電極，避免鋼包出現(xiàn)新的突出物，有利于保護(hù)底部電極裝置，從而增加其實(shí)用價(jià)值。
本實(shí)用新型的導(dǎo)電接觸采用金屬間的接觸，允許施加較大的壓力，而對(duì)比文獻(xiàn)采用的石墨電極間的接觸或者是石墨電極和石墨粒間的接觸，由于石墨的電阻遠(yuǎn)大于銅或銅合金，則石墨電極和石墨粒接觸電阻更大，石墨粒區(qū)由于密度小則電阻大，因此，其接觸面工作溫度高，允許電流密度小，使用壽命短。本實(shí)用新型在接觸裝置和后電極端部均采用水冷卻，則進(jìn)一步降低工作溫度，降低無(wú)功損耗，延長(zhǎng)其使用壽命。
本實(shí)用新型的接觸裝置的接觸特點(diǎn)，采用各種型式的增加接觸面積，從而減少接觸電阻。本實(shí)用新型采用液壓和彈簧的復(fù)合結(jié)構(gòu)，可以保證壓緊底電極的需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)電極的連接，而對(duì)比文獻(xiàn)一根電極采用純氣動(dòng)，另一根電極采用純彈簧壓緊，則難以實(shí)現(xiàn)力的平衡，因此操作難以穩(wěn)定。
本實(shí)用新型的卡式徑向夾緊的導(dǎo)電接觸裝置，它克服了難以在鋼包爐中應(yīng)用的思想，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，移動(dòng)距離小的特點(diǎn)，尤以采用徑向夾緊電極，具有運(yùn)行穩(wěn)定，接觸電阻小，克服了沿電極軸向移動(dòng)擠壓的連接結(jié)構(gòu)的技術(shù)難題，可保證鋼包無(wú)位移的連接電極的操作運(yùn)行。對(duì)于直流電弧鋼包爐的發(fā)展將會(huì)起到推動(dòng)作用。
本實(shí)用新型前導(dǎo)電電極易于更換、維修，選用的金屬與耐火材料的復(fù)合電極，其電阻小，含碳低，優(yōu)于對(duì)比文獻(xiàn)的石墨電極，因而，提高了電效率，加熱效率，降低了鋼液增氮的傾向。
本實(shí)用新型附
圖1為直流電弧鋼包爐裝置的前視圖，該圖表示直流鋼包爐頂電極和底電極系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及底部電極的結(jié)構(gòu)；圖2為底部電極的前導(dǎo)電電極的金屬和耐火材料復(fù)合電極的剖面圖，表示其柵型和網(wǎng)狀底電極結(jié)構(gòu)；圖3為底電極的前導(dǎo)電電極與電極接觸裝置的縱剖面圖；圖6為底電極的前導(dǎo)電電極與電極接觸裝置的裝配剖面圖；圖4，圖5為導(dǎo)電電極的導(dǎo)電接觸裝置前視圖，表示兩種型式的導(dǎo)電接觸裝置圖，導(dǎo)電接觸部件，為凸型或凹型結(jié)構(gòu)圖。圖7為底電極實(shí)施例表示前導(dǎo)電電極，導(dǎo)電接觸裝置和后電極裝置組裝圖的前視圖和頂視圖。圖9為分別在鋼包耳軸支承架和鋼包底座的鋼包支承座的前視圖；
圖10為底電極設(shè)置在鋼包底部裝置的前視圖；圖7，圖8為鋼包兩側(cè)設(shè)置卡式徑向夾緊的導(dǎo)電接觸裝置的前視圖和頂視圖。
圖11為鋼包兩側(cè)設(shè)置前電極和導(dǎo)電接觸裝置，后導(dǎo)電電極裝置固定鋼包座，后電極端面向上的底電極裝置的前視圖和局部剖面圖。
圖12為鋼包兩側(cè)的卡式夾持器的后導(dǎo)電電極的底電極的裝置前視圖。
本實(shí)用新型直流電弧鋼包精煉爐加熱裝置，采用兩個(gè)以上的底部電極，可保證電弧穩(wěn)定，防止偏弧，提高加熱效率；石墨電極中心孔，通入氬氣，產(chǎn)生壓縮電弧，其電流密度大，弧直徑小，弧溫高，故采用該裝置可提高輸入功率，提高加熱效率和升溫速度，氬弧保護(hù)提高鋼液的純結(jié)度，降低鋼中的氧、氫、氮含量，提高回收率。
本實(shí)用新型容量40噸的鋼包爐，單位功率180kvA/t，變壓器功率為8MVA，電流達(dá)40000安培，擬定選用雙底部電極結(jié)構(gòu)，置于鋼包側(cè)面，接近鋼包耐火材料底部的上表面的位置，每個(gè)底電極的前電極端面積為0.16～0.2m2，鋼板的高400-500mm，厚δ=5mm，鋼板間距30mm，垂直交叉等距離形成網(wǎng)狀鋼板電極，底部焊接鋼板為400×400mm2，板厚10～20mm的導(dǎo)電底板，導(dǎo)電接觸板，前導(dǎo)電電極和導(dǎo)電底板間的聯(lián)接裝置400×400mm2，鋼包底電極位置開(kāi)孔口620×620mm2，開(kāi)孔處高鋁質(zhì)耐火材料套管，內(nèi)孔為口500×500mm2邊長(zhǎng)為620×620mm2，厚為60×60mm，后端導(dǎo)電電極裝置，后導(dǎo)電電極為口400×400mm2，長(zhǎng)度150～300mm，相鄰后段為園形直徑為Φ560mm的導(dǎo)電電極，電極把持器為卡式結(jié)構(gòu)，采用液壓和彈簧復(fù)合卡緊結(jié)構(gòu)，整個(gè)后導(dǎo)電電極裝置為可移動(dòng)式，后導(dǎo)電電極和把持器為水冷卻裝置，直接與導(dǎo)電銅管連接，導(dǎo)電接觸裝置為風(fēng)冷，介質(zhì)為壓縮空氣，其壓力為0.2～0.6MPa，導(dǎo)電接觸裝置的壓緊裝置的液壓和彈簧其壓力為0.6～1.2MPa。
本實(shí)用新型容量為20噸的直流鋼包爐，變壓器功率5MVA，電流達(dá)22000安培，參考圖6選用一個(gè)底部電極安裝在鋼包底部，電極面積0.4m2，鋼板高L=650mm，厚δ=3mm，板間距20m，垂直交叉構(gòu)成網(wǎng)裝鋼板電極，底部焊接鋼板為650×650mm2，導(dǎo)電接觸裝置為ν50×650mm2，耐火材料套管為內(nèi)孔500×500mm2，厚為50mm，后導(dǎo)電電極直徑為Φ500mm，導(dǎo)電電極的連接裝置為彈簧裝置，安裝鋼包底部，依鋼包自重壓縮使前電極，導(dǎo)電接觸裝置和后電極緊密連接，相應(yīng)部位采用絕緣措施。
本實(shí)用新型前導(dǎo)電電極與導(dǎo)電接觸裝置的實(shí)施方案見(jiàn)圖6，包括前電極(7)，絕緣套(8)，導(dǎo)電連接部件(9)，導(dǎo)電接觸裝置(10)，導(dǎo)電連接部件(9)和導(dǎo)電接觸裝置(10)的氣冷卻器結(jié)構(gòu)(31)。前電極材料為低炭鋼板與氧化鋁-石墨，含石墨25％，構(gòu)成網(wǎng)狀的前電極，導(dǎo)電接觸裝置為低炭鋼，絕緣套的材質(zhì)為高鋁質(zhì)耐火材料，導(dǎo)電接觸裝置的材質(zhì)為鉻鋯銅。耐火材料套的法蘭，導(dǎo)電連接部件法蘭，導(dǎo)電接觸裝置法蘭的固定連接的孔為同心和同直徑，可整體固定上述三個(gè)部件在鋼包壁。
本實(shí)用新型實(shí)施方案見(jiàn)
圖11，底部電極前導(dǎo)電電極(7-9)和接觸裝置(10)放在鋼包的兩側(cè)耐火材料襯和固定在鋼包外壁，后電極(11)固定在鋼包底座與導(dǎo)電接觸裝置對(duì)應(yīng)位置，導(dǎo)電接觸裝置的導(dǎo)電接觸面垂直向下，而后電極(11)端面向上，彈簧裝置(12)，液壓裝置(14)，鋼包定位后，移動(dòng)后電極壓緊導(dǎo)電接觸部件。
本實(shí)用新型的底部電極，可用于直流電弧鋼包爐，石墨中空電極的直流氬弧的鋼包精煉爐，亦用于水冷金屬等離子體鋼包精煉爐。該底部電極結(jié)構(gòu)亦可用于中間包加熱裝置。
權(quán)利要求1．一種直流電弧鋼包爐底部電極，其特征在于包括前導(dǎo)電電極裝置(3)，導(dǎo)電接觸裝置(10)，后導(dǎo)電電極裝置(2)；前導(dǎo)電電極包括前電極(7)，固定連接導(dǎo)電部件(9)，絕緣部件(8)；后導(dǎo)電電極裝置包括后電極(11)，電極把持器(13)，絕緣部件(15)，彈簧裝置(12)，液壓裝置或移動(dòng)裝置(14)；前導(dǎo)電電極裝置嵌鑲在鋼包襯(6)內(nèi)，導(dǎo)電接觸裝置(10)固定在鋼包殼外壁(5)，后導(dǎo)電電極裝置(2)固定在鋼包座或鋼包車座架(1)上，底部電極為二個(gè)以上，采用對(duì)稱布置，并聯(lián)連接電源。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述直流電弧鋼包爐底部電極，其特征在于導(dǎo)電接觸裝置包括導(dǎo)電接觸底座(27)，導(dǎo)電電極接觸部件(28)，導(dǎo)電接觸底座固定連接部件(26)；導(dǎo)電接觸部件制成柱體、環(huán)狀、錐體、錐臺(tái)、內(nèi)錐體、內(nèi)錐臺(tái)等形狀，材料為銅、紫銅、鉻銅，鉻鋯銅，鋼或石墨，導(dǎo)電接觸裝置為冷卻器，其冷卻方式為氣冷，水冷，或氣-水混合冷卻。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述直流電弧鋼包爐底部電極，其特征在于后電極(11)端部，與導(dǎo)電接觸裝置匹配，制成環(huán)狀、柱體、內(nèi)錐體、錐體、內(nèi)錐臺(tái)、錐臺(tái)等形狀，材料為銅、紫銅、鉻銅，鉻鋯銅或石墨，電極端部為水冷卻器，工作狀態(tài)的電極接觸表面的工作溫度小于300℃。
4．根據(jù)權(quán)利要求1,2,3所述的直流電弧鋼包爐底部電極，其特征在于導(dǎo)電接觸裝置(10)為環(huán)狀，內(nèi)錐體，內(nèi)錐臺(tái)，后導(dǎo)電電極(11)端部為柱狀，外錐體，外錐臺(tái)，導(dǎo)電接觸裝置與后導(dǎo)電電極為壓緊連接，彈簧壓力為≥10Mpa/m2。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述直流電弧鋼包底部電極，其特征在于導(dǎo)電接觸裝置(10)為環(huán)狀，后導(dǎo)電電極(11)端部為柱體時(shí)，環(huán)狀截面積與后電極端部截面積比為1.0～1.5，其接觸壓力≥10Mpa/m2，導(dǎo)電接觸裝置和后導(dǎo)電電極可用相同材料，也可用不同材料。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電弧鋼包爐底電極，其特征在于兩個(gè)導(dǎo)電接觸裝置固定在鋼包下部?jī)蓚?cè)對(duì)稱位置，位于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)電接觸面垂直向下，后導(dǎo)電電極固定于鋼包底座或鋼包車的相應(yīng)位置，與導(dǎo)電接觸面對(duì)應(yīng)處于同一軸線，后導(dǎo)電電極端面垂直向上，當(dāng)鋼包定位后，利用后導(dǎo)電電極的彈簧和液壓裝置推動(dòng)后導(dǎo)電電極壓緊導(dǎo)電接觸裝置。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述直流電弧鋼包爐底部電極，其特征在于導(dǎo)電接觸裝置(10)為柱體，后導(dǎo)電極(11)為環(huán)形的電極套(34)套內(nèi)附2～4塊徑向移動(dòng)的導(dǎo)電的弧形環(huán)塊(32)，環(huán)形電極套內(nèi)壁與導(dǎo)電接觸裝置的柱體表面間保留≥15mm的間隙，鋼包定位后，水平移動(dòng)后導(dǎo)電電極套，插入導(dǎo)電電極接觸裝置的導(dǎo)電接觸柱體，再利用彈簧或液壓裝置推動(dòng)環(huán)形電極套內(nèi)壁的2～4塊導(dǎo)電的弧形環(huán)塊夾緊導(dǎo)電接觸裝置的柱體。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電弧鋼包爐底部電極，其特征在于導(dǎo)電接觸裝置的導(dǎo)電接觸部件固定在鋼包耳軸支承架(4)的下端，端面為導(dǎo)電接觸面，后導(dǎo)電電極(11)的端部固定在鋼包座或鋼包車(1)的支承座的端部，端面為后導(dǎo)電電極的導(dǎo)電端面。
9．根據(jù)權(quán)利要求1,7所述的直流電弧鋼包爐底部電極，其特征在于后電極為卡式夾持器裝置，包括卡式夾持器(32)，連桿(35)支點(diǎn)(36)，楔板(37)，滾輪(39)，彈簧(38)，液壓裝置(33)。
專利摘要一種直流電弧鋼包爐的可分離的底部電極裝置,用于鋼包的精煉過(guò)程的加熱。本實(shí)用新型采用包括前導(dǎo)電電極(3)導(dǎo)電接觸裝置(10),和可移動(dòng)的后導(dǎo)電電極裝置(2),前電極鑲于包襯內(nèi),接觸裝置固定包外殼,后電極裝置固定在鋼包基座上,利用彈簧和液壓壓緊裝置使后電極壓緊導(dǎo)電接觸裝置導(dǎo)電,底部電極可設(shè)二個(gè),底電極放在鋼包底部可用一個(gè)電極。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作靈活,易于更換,運(yùn)行穩(wěn)定,安全,可靠,熱效率高,溫升快等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F27D11/10GK2345931SQ9724976
公開(kāi)日1999年10月27日 申請(qǐng)日期1997年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月28日
發(fā)明者范光前, 潘毓淳, 萬(wàn)天驥, 仇永全, 朱榮 申請(qǐng)人:北京蘭斯節(jié)能技術(shù)開(kāi)發(fā)中心