專利名稱：配備有被冷卻的爐底電極的熔爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于冶金熔爐如電弧爐、電阻爐或鋼包爐的爐底電極，它具有確保經(jīng)過耐火爐襯地把電流通入熔液中的且在其下端與一塊支承板牢固連接的接觸件。
為了延長接觸熔液的接觸件的使用壽命，眾所周知的是，通過設(shè)置在爐底下的適當(dāng)裝置來冷卻爐底電極。
在EP0058817B1中描述了一種具有與之間隔地設(shè)置在爐底下的支承板(基板)的爐底電極，電極頸直接與該爐底電極相連。支承板和爐底之間的空間具有一個(gè)中心進(jìn)氣口，彎曲成星形的空氣導(dǎo)板圍繞著該進(jìn)氣口。通過這種方式，簡單地造成了用于冷卻的空氣循環(huán)。
為了使?fàn)t底電極適應(yīng)熔爐的工作情況，在EP0203301B1所述的且其中也設(shè)置了一塊連接電極的并與爐底間隔開的支承板的爐底電極冷卻裝置中，冷卻氣體借助鼓風(fēng)機(jī)并通過可調(diào)節(jié)的閥被吹入支承板與爐底之間的空間中。通過設(shè)置在接觸銷(電極)的孔中的溫度計(jì)，掌握實(shí)際工作狀況(溫度)并借助控制調(diào)節(jié)裝置且通過閥的調(diào)節(jié)和鼓風(fēng)機(jī)的起動(dòng)和斷開使冷氣量適應(yīng)這種工作狀況。尤其是在工作間歇期較長的情況下，通過這種方式實(shí)現(xiàn)了爐底電極的溫度變化速度不超過預(yù)定的最大值。
這種具有一塊用于與爐底間隔開并由此形成冷卻空間的電極或接觸件的支承板的已知爐底電極的缺點(diǎn)是，-由于表面/橫截面之比小，電極頸散熱差；-由通過冷卻空間輸送的電極頸引起的流動(dòng)阻力；-爐底耐火襯的冷卻弱；-因散熱差對(duì)接觸件的反作用，使用壽命縮短；-更換接觸件及其準(zhǔn)備的成本高昂。
基于這種現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的任務(wù)是如此從結(jié)構(gòu)上改進(jìn)爐底電極，即尤其是通過更強(qiáng)的冷卻作用，不再出現(xiàn)或盡可能地減少上述缺陷。
在如權(quán)利要求1前序所述的爐底電極中，通過權(quán)利要求1特征部分的特征完成了所提出的任務(wù)。在從屬權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的有利設(shè)計(jì)方案。
通過本發(fā)明的措施，即在支承板下方設(shè)置一個(gè)最好是液態(tài)的冷卻介質(zhì)流經(jīng)其中的冷卻空間并且在該冷卻空間中設(shè)置最好與支承板牢固焊接在一起的散熱片，從而可以實(shí)現(xiàn)提供一個(gè)要冷卻的較大面積以供使用。由此隨之出現(xiàn)了更強(qiáng)的散熱，與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的已知冷卻裝置相比，熔爐具有更長的電極使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利設(shè)計(jì)方案，散熱片還例如通過焊接被固定在冷卻板上，從而除了更好的傳熱外，還存在這樣的優(yōu)點(diǎn)，即已經(jīng)在冷卻板上建立了電流連通。在這種情況下，散熱片擔(dān)負(fù)起把電流送往支承板的任務(wù)。
根據(jù)本發(fā)明，接觸件被分成兩部分，它由常見的型鋼構(gòu)成，其下部較厚并且其長度可以適應(yīng)于各種使用條件并最好是200毫米-400毫米，而且，其薄薄的、浸入熔液的且產(chǎn)生了與熔液的真正電連接的上部起到了耐磨件的作用。這個(gè)薄上部被焊接到厚下部上。上部的長度視耐火襯厚度而定，并且是如此選擇的，即上端浸入熔液中并因而產(chǎn)生了與熔液的電連接。在隨后出現(xiàn)的耐火材料和上部的磨損后，切分舊焊縫并焊上一塊新的上部。
通過接觸下部的加厚，有利地改善了熱傳入支承板，并且簡化了在該加厚下部與磨損上部之間的分離及其更換。
氣態(tài)或液態(tài)介質(zhì)可被用作流經(jīng)冷卻空間的冷卻介質(zhì)。在這里，根據(jù)本發(fā)明，尤其是在把液體用作冷卻介質(zhì)時(shí)，可以同時(shí)把冷卻介質(zhì)用于冷卻熔爐，由此一來，例如可以有利地共同使用所需的輸送物質(zhì)，但在這種情況下，前提條件是爐子配設(shè)有雙層殼套。
以下，結(jié)合示意圖所示的一個(gè)實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、細(xì)節(jié)和特征。
這張圖表示具有冷卻空間4的本發(fā)明的爐底電極1。
接觸件3通過其下部3′被焊接在爐底電極1的支承板2上(只畫出了接觸件3)，而薄上部3″被固定在下部上。在這里，這種固定最好也是通過焊接進(jìn)行的。
在支承板2的下方，有間隔地設(shè)置了一塊冷卻板5，由此一來，在支承板2和冷卻板5之間形成了冷卻空間4，最好是液態(tài)的冷卻介質(zhì)可以流經(jīng)該冷卻空間。為了獲得更好的冷卻效果，散熱片6被焊接在支承板2上，通過這些散熱片而明顯增大了冷卻面并且相應(yīng)地加強(qiáng)冷卻效果。為了進(jìn)一步提高這種優(yōu)勢(shì)，散熱片6也與冷卻板5牢固連接，這樣一來，獲得了附加冷卻效果。由于由此在冷卻板5和支承板2之間產(chǎn)生了直接的金屬接觸，所以也可以把這種接觸用于導(dǎo)電。
在所示實(shí)施例中，通過供電線9并經(jīng)過設(shè)置在管8上的爐底電極1觸爪7供應(yīng)電流。在這種情況下，電流從觸爪7通過管8流向冷卻板5，并繼續(xù)通過散熱片6流向支承板2，接觸件3從所述支承板起產(chǎn)生了對(duì)熔液供應(yīng)電流。
冷卻介質(zhì)可以在中心地通過管8被從下方供應(yīng)給冷卻空間4，并隨后有通過側(cè)開口10被排出。但是，側(cè)開口10也可以被用于輸入和排出冷卻介質(zhì)。根據(jù)冷卻介質(zhì)的輸入和排出位置的設(shè)計(jì)方式以及由此產(chǎn)生的流動(dòng)情況，相應(yīng)地形成散熱片6并且校準(zhǔn)散熱片的方位，以便在流動(dòng)阻力盡可能低時(shí)實(shí)現(xiàn)盡可能高的冷卻效果。
本發(fā)明不局限于所示實(shí)施例，而是也可以被用于爐底電極的其它實(shí)施例，只要存在這樣的結(jié)構(gòu)可行方案就行，即通過設(shè)置一塊冷卻板來提供一個(gè)冷卻空間。
權(quán)利要求
1.一種用于冶金熔爐如電弧爐、電阻爐或鋼包爐的爐底電極，它具有確保了經(jīng)過耐火爐襯把電流通入熔液中的且在其下端與一塊支承板(2)牢固連接的接觸件(3)，其特征在于，在支承板(2)的下方，有間隔地設(shè)置了一塊冷卻板(5)，這樣一來，形成了一個(gè)可讓冷卻介質(zhì)流經(jīng)其中的冷卻空間(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的爐底電極，其特征在于，突入冷卻空間(4)中的散熱片(6)被固定在支承板(2)上。
3.如權(quán)利要求2所述的爐底電極，其特征在于，散熱片(6)還被固定在冷卻板(5)上，由此一來，散熱片(6)在電流與冷卻板(5)接通的情況下產(chǎn)生了與支承板(2)的電接觸。
4.如權(quán)利要求1-3之一或多項(xiàng)所述的爐底電極，其特征在于，接觸件(3)被設(shè)計(jì)成兩部分，并且它由常見的型鋼構(gòu)成，其中下部(3′)最好長達(dá)200毫米-400毫米地由壁厚最好為6毫米-10毫米的厚型材如IPB100制成，在下部上，焊接了壁厚最好是2毫米-5毫米的薄上部(3″)。
5.如權(quán)利要求1-4之一或多項(xiàng)所述的爐底電極，其特征在于，冷卻介質(zhì)可同時(shí)被用于冷卻爐子。
全文摘要
本發(fā)明的目的是改善冶金熔爐的爐底電極(1)的冷卻效果。為此,一塊冷卻板(5)設(shè)置在其上支承著接觸件(3)的支承板(2)的下方。冷卻板與支承板隔開。這形成了一個(gè)冷卻介質(zhì)流經(jīng)其中的冷卻空間,通過散熱片(6)加強(qiáng)了所述冷卻介質(zhì)的冷卻效果。所述散熱片位于冷卻空間(4)中并且被焊接到支承板(2)上并優(yōu)選地也被焊接到冷卻板(5)上。
文檔編號(hào)F27B3/10GK1365593SQ00808404
公開日2002年8月21日 申請(qǐng)日期2000年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月4日
發(fā)明者M·舒伯特, P·施塔克 申請(qǐng)人:Sms迪馬格股份公司