專利名稱：帶強(qiáng)制冷卻的直流電弧爐底陽(yáng)極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明帶強(qiáng)制冷卻的直流電弧爐底陽(yáng)極為煉鋼電弧爐部件。
目前我國(guó)煉鋼用直流電弧爐的底陽(yáng)極大都由鋼棒導(dǎo)電體與臺(tái)狀石墨園柱體聯(lián)結(jié)組成，電極把持器卡在石墨園柱體上，靠自然冷卻散熱，底陽(yáng)極周圍用不定形耐火材料打結(jié)，與爐底構(gòu)成一個(gè)整體。實(shí)踐證明這種底陽(yáng)極安全可靠，使用壽命較長(zhǎng)，它的缺點(diǎn)是散熱量小，只適用于小噸位的爐子，若在10～30噸乃至50噸的直流電弧爐上應(yīng)用，由于鋼水多、熱容量大，僅以石墨園柱體散熱就難以滿足要求，必然導(dǎo)致底陽(yáng)極溫度升高，石墨發(fā)紅氧化，甚至造成漏鋼事故。國(guó)外大型直流電弧爐的底陽(yáng)極由兩塊中間帶有空氣導(dǎo)向翼片的水平金屬板組成，80～200根觸針通過兩塊金屬板之間的空冷腔，穿過底部爐襯達(dá)到熔池，采用通風(fēng)冷卻。這種底陽(yáng)極結(jié)構(gòu)雖然可以滿足大噸位爐子的要求，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，冷卻效果不理想，使用壽命短。本發(fā)明的目的就是要設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，冷卻效果好，可以在大噸位爐子上長(zhǎng)期使用的底陽(yáng)極，以滿足不斷發(fā)展的直流電弧爐的需要。
本發(fā)明由導(dǎo)電棒、散熱導(dǎo)電元件、冷卻介質(zhì)輸入導(dǎo)管構(gòu)成，電極把持器卡在散熱導(dǎo)電元件下部的園柱體上，冷卻介質(zhì)為水或空氣。導(dǎo)電棒為園柱形，也可做成方柱或其他形狀，采用工業(yè)純鐵或低碳鋼制造。散熱導(dǎo)電元件有四種形式第一種由兩個(gè)零件構(gòu)成，上部是縱斷面為T形的石墨件，內(nèi)有園柱形空腔，下部為一銅套，銅套緊緊地鑲在石墨件的園柱形空腔內(nèi)；第二種由兩個(gè)零件構(gòu)成，上部為一倒置的凹形石墨園臺(tái)，下部為一蘑菇狀銅套，銅套緊緊地鑲在石墨圓臺(tái)的糟內(nèi)；第三種為一蘑菇狀銅套；第四種為一園柱形銅套。冷卻介質(zhì)輸入導(dǎo)管為普通鋼管，伸入銅套內(nèi)腔的上部，使散熱導(dǎo)電元件空腔頂部保持最佳冷卻狀態(tài)。大噸位(10噸以上)用水冷卻，10噸以下的小噸位爐子除用水冷卻外，也可以用風(fēng)冷卻，如果采用風(fēng)冷卻，第一種結(jié)構(gòu)的散熱導(dǎo)電元件也可以不加銅套，冷風(fēng)管直接插入石墨件園柱形空腔的上部，隨著爐子噸位的增加，為了滿足工藝的要求，也可以將導(dǎo)電棒由一根增加到3根，而散熱導(dǎo)電元件仍為一個(gè)。
本發(fā)明由于導(dǎo)電棒根數(shù)少和只有一個(gè)散熱導(dǎo)電元件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，周圍的耐火材料打結(jié)容易，打結(jié)質(zhì)量容易保證，又由于采用了強(qiáng)制冷卻，特別是可以用水冷卻，冷卻強(qiáng)度大，效果好，可以在大噸位爐子上應(yīng)用，使用壽命長(zhǎng)。


圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖圖4為實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖本發(fā)明的實(shí)施例如下實(shí)施例1
從
圖1可以看出在本實(shí)施例中散熱導(dǎo)電元件采用了第一種結(jié)構(gòu)，石墨件縱斷面為T形，橫斷面為園形。將一根園柱形工業(yè)純鐵導(dǎo)電棒(1)坐在石墨件(2)上，圍繞導(dǎo)電棒在石墨件上面打結(jié)一層鎂碳質(zhì)耐火材料(9)，以防止導(dǎo)電棒變形錯(cuò)位而影響導(dǎo)電和導(dǎo)熱。銅套(3)鑲在石墨件(2)的園柱形空腔內(nèi)，要使兩者接觸良好，冷卻介質(zhì)輸入導(dǎo)管(4)穿過銅套(3)的底部伸入銅套的內(nèi)腔上部。底陽(yáng)極和爐殼(7)之間墊一層熔鑄云母(6)，爐殼(7)上面墊一層硅酸鋁纖維氈(8)，底陽(yáng)極周圍打結(jié)鎂質(zhì)不定型耐火材料(11)。導(dǎo)電棒(1)與周圍的耐火材料為消耗層，石墨件(2)與周圍的耐火材料為永久層，導(dǎo)電棒(1)周圍安放2支鎧裝電偶(10)以確定更換消耗層的時(shí)間。電極把持器(5)卡在石墨件(2)的下部。本實(shí)施例的冷卻介質(zhì)為水。
實(shí)施例2由圖2可以看出本實(shí)施例中散熱導(dǎo)電元件采用了第二種結(jié)構(gòu)，石墨件(2)為一倒置的凹形園臺(tái)，銅套(3)為蘑菇狀，先在石墨園臺(tái)(2)的糟內(nèi)放一些導(dǎo)電膏，然后將銅套(3)緊緊地鑲在石墨園臺(tái)(2)的糟內(nèi)，一定要使兩者接觸良好，電極把持器(5)卡在銅套(3)的下部。其余的實(shí)施方法與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3由圖3可以看出，本實(shí)施例的散熱導(dǎo)電元件采用了第三種結(jié)構(gòu)，沒有石墨件，只有一個(gè)銅套(3)。一根園柱形工業(yè)純鐵導(dǎo)電棒(1)與銅套(3)的連接采用焊接，冷卻介質(zhì)輸入導(dǎo)管(4)穿過銅套(3)的底部伸入銅套空腔上部。銅套與爐殼(7)之間墊一層熔鑄云母(6)，爐殼(7)上面墊一層硅酸鋁纖維氈(8)，底陽(yáng)極周圍打結(jié)鎂質(zhì)不定型耐火材料(11)，導(dǎo)電棒(1)與周圍耐火材料為消耗層，散熱導(dǎo)電元件銅套(3)與周圍耐火材料為永久層。導(dǎo)電棒(1)周圍安放2支鎧裝電偶(10)以確定更換消耗層的時(shí)間。電極把持器(5)卡在銅套的下部，本實(shí)施例的冷卻介質(zhì)為水。
實(shí)施例4由圖4可知本實(shí)施例的散熱導(dǎo)電元件為第四種結(jié)構(gòu)，與實(shí)施例3的唯一區(qū)別是作為散熱導(dǎo)電元件的銅套是園柱形空腔結(jié)構(gòu)，而不是蘑菇狀空腔結(jié)構(gòu)，還省去了熔鑄云母，其他實(shí)施方法與實(shí)施例3相同。
權(quán)利要求1.一種直流電弧爐底陽(yáng)極，由導(dǎo)電棒和與其相連接的導(dǎo)電散熱元件、冷卻介質(zhì)輸入導(dǎo)管、把持器組成，其特征在于散熱導(dǎo)電元件上部與導(dǎo)電棒相接，散熱導(dǎo)電元件內(nèi)設(shè)置空腔，冷卻介質(zhì)輸入導(dǎo)管伸至空腔內(nèi)上部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底陽(yáng)極，其特征在于散熱導(dǎo)電元件由縱向斷面為T形、具有園柱狀空腔的石墨件與鑲?cè)肟涨粌?nèi)的銅套構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底陽(yáng)極，其特征在于散熱導(dǎo)電元件由呈蘑菇狀的空腔的銅套與呈倒置凹狀石墨件的糟相配合構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底陽(yáng)極，其特征在于散熱導(dǎo)電元件由呈蘑菇狀空腔的銅套構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底陽(yáng)極，其特征在于散熱導(dǎo)電元件由呈園柱狀空腔的銅套構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶強(qiáng)制冷卻的直流電弧爐底陽(yáng)極，它由導(dǎo)電棒、散熱導(dǎo)電元件、冷卻介質(zhì)輸入導(dǎo)管構(gòu)成。散熱導(dǎo)電元件有四種結(jié)構(gòu)，電極把持器卡在散熱導(dǎo)電元件的下部，這種底陽(yáng)極可以用水冷卻，也可以用空氣冷卻，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、冷卻效果好，可以在大噸位爐子上長(zhǎng)期使用的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F27B3/08GK2101839SQ9120698
公開日1992年4月15日 申請(qǐng)日期1991年4月24日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月24日
發(fā)明者劉守平, 徐延軍 申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部鞍山熱能研究院