石墨電極柱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種折損率低的石墨電極柱，包括三個首位相連的石墨電極棒及螺紋連接相鄰石墨電極棒的電極接頭，所述石墨電極棒的長徑比為4.05～3.8。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：石墨電極棒選擇合適的長徑比后，可以有效降低石墨電極棒的折損。
【專利說明】石墨電極柱 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到一種石墨電極柱。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的石墨電極柱由三根石墨電極通過電極接頭連接在一起，然后通過電極夾持 器夾持應(yīng)用于電弧爐。在超聞功率電弧爐生廣中，冶煉原料條件苛刻，聞電流及聞溫環(huán)境 下，石墨電極棒折損是不可避免的，其折損大部分發(fā)生在石墨電極棒的連接處，這是因?yàn)樵?石墨電極的連接處承受著更多的載荷，使其成為薄弱部位，一旦應(yīng)力超過極限，石墨電極棒 就會發(fā)生折斷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種折損率低的石墨電極柱。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種石墨電極柱，包括三個 首位相連的石墨電極棒及螺紋連接相鄰石墨電極棒的電極接頭，所述石墨電極棒的長徑比 為 4.05 ?3.8。
[0005]所述石墨電極棒的長徑比為3.9。
[0006]所述電極接頭由兩個圓臺形的凸臺底部相連而成，凸臺母線所在的面上設(shè)置有螺紋。
[0007]所述凸臺的錐度為3.2±0.05。
[0008]所述螺紋的螺牙高度為4.1±0.1mm。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:石墨電極棒選擇合適的長徑比后，提高石墨電極棒的 強(qiáng)度來有效降低石墨電極棒的折損。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型石墨電極柱的結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖中:1、石墨電極棒，2、電極接頭，3、電極夾持器。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案。
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的石墨電極柱，包括三個首位相連的石墨電極棒I及 螺紋連接相鄰石墨電極棒I的電極接頭2，所述電極接頭2由兩個圓臺形的凸臺底部相連而 成，凸臺母線所在的面上設(shè)置有螺紋。所述石墨電極棒I的長徑比為4.05?3.8。所述石 墨電極棒I的長徑比最好為3.9。電極夾持器3對石墨電極棒I的連接處產(chǎn)生一個橫向機(jī) 械載荷，這種載荷會隨著石墨電極柱重力重心改變和溫度升高的綜合影響而發(fā)生變化，由 于電極夾持器3與石墨電極柱的連接處距離石墨電極柱的下端較遠(yuǎn)，所以該連接處也易承 受大的懸臂機(jī)械載荷，石墨電極棒I在電爐熔煉條件下還要承受廢鋼塌陷造成的力。在電爐中，懸臂載荷和穩(wěn)定熱載荷的結(jié)合，是使石墨電極棒I連接處成為容易開裂的情況之一。石墨電極棒I選擇合適的長徑比可以提高石墨電極棒I的強(qiáng)度，可以有效改善電極夾持及熱載荷對連接處的影響，減少石墨電極棒I連接處的斷裂。所述電極接頭2由兩個圓臺形的凸臺底部相連而成，凸臺母線所在的面上設(shè)置有螺紋。所述凸臺的錐度為。由于電極接頭2的直徑比石墨電極棒I的直徑小，所以電極接頭2應(yīng)具有更高的強(qiáng)度，更大的剛度和更高的徑向膨脹系數(shù)，這些物性上的差異，會使得石墨電極棒I連接處產(chǎn)生一些應(yīng)力和應(yīng)變。這種應(yīng)力和應(yīng)變直接導(dǎo)致石墨電極棒I位于電極接頭2處的部位開裂，造成石墨電極柱折損。為了消除這種應(yīng)力和應(yīng)變，我們通過改變電極接頭2的錐度和螺紋的螺牙高度，使得螺紋的咬合或其單位尺寸減小，以便適當(dāng)?shù)亟咏鼘?shí)際上螺紋產(chǎn)生的作用，即所述凸臺的錐度為3.2±0.05。所述螺紋的螺牙高度為4.1 + 0.1mm。在電極接頭2和石墨電極棒I之間的接連區(qū)域內(nèi)，剛度較大的電極接頭2將會產(chǎn)生大量的局部應(yīng)變，這些應(yīng)變要由剛度較弱的石墨電極棒I材料來承受。而在升溫時，熱膨脹性能上的差異將會對石墨電極棒I和電極接頭2產(chǎn)生大量的不匹配應(yīng)力。大的應(yīng)力集中發(fā)生在幾何形狀不連續(xù)處，在電極接頭2中尤其是在與石墨電極棒I配合面的第一個嚙合螺紋，在石墨電極棒I中是在接頭孔底部最后一個螺紋齒合處。當(dāng)這些應(yīng)力值偏離臨界應(yīng)力位置時就迅速減小。結(jié)合與圓錐形螺紋連接有關(guān)的復(fù)雜幾何形狀，由此提出了一個改變電極接頭2錐度從而改變電極接頭2結(jié)構(gòu)的方法。
【權(quán)利要求】
1.石墨電極柱，包括三個首位相連的石墨電極棒及螺紋連接相鄰石墨電極棒的電極接頭，其特征在于:所述石墨電極棒的長徑比為4.05?3.8。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨電極柱，其特征在于:所述石墨電極棒的長徑比為3.9。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石墨電極柱，其特征在于:所述電極接頭由兩個圓臺形的凸臺底部相連而成，凸臺母線所在的面上設(shè)置有螺紋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石墨電極柱，其特征在于:所述凸臺的錐度為3.2±0.05。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石墨電極柱，其特征在于:所述螺紋的螺牙高度為.4.1 + 0.1mm0
【文檔編號】H05B7/06GK203399333SQ201320433332
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】嚴(yán)福偉 申請人:張家港浦項(xiàng)不銹鋼有限公司