本發(fā)明涉及一種用于電氣式熔化設(shè)備、特別是電弧爐的銅接觸卡爪，該銅接觸卡爪可安置在熔化設(shè)備的電極支撐臂處并且通過該銅接觸卡爪可將熔化設(shè)備的電極與電極支撐臂導(dǎo)電連接。本發(fā)明還涉及一種用于制造根據(jù)本發(fā)明的銅接觸卡爪的方法。

背景技術(shù)：

1、長期以來就由現(xiàn)有技術(shù)已知這種類型的接觸卡爪，例如由德國公開專利文獻de34?43?574?a1以及德國公開專利文獻de?10?2004005?051a1已知這種類型的接觸卡爪。

2、這種由純銅制成的接觸卡爪的制造方式是，首先提供經(jīng)軋制或經(jīng)鍛造的銅毛坯，然后通過引入用于水冷的孔對該銅毛坯機械加工。由于接觸卡爪的尺寸，其例如可具有750mm的長度、600mm的寬度以及150mm的厚度，深孔鉆削仍然是一個技術(shù)挑戰(zhàn)。因此，現(xiàn)如今使用至少24mm的較大孔徑，其中，通常在彼此對置的端側(cè)上將孔鉆入接觸卡爪中，使得孔在中間部位相交。然后可按照焊接技術(shù)的方式用銅塞封閉這兩個開口或者借助螺紋式螺旋塞來封閉這兩個開口。

3、在焊接銅時，通常需要將要焊接的材料均勻預(yù)熱到600℃左右的溫度，這很消耗能量和時間。然后待焊接的部位處的溫度會高于1200℃，這導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)局部重結(jié)晶，并從而導(dǎo)致材料通過鍛造工藝或軋制工藝獲得的原始硬度喪失。由于設(shè)備內(nèi)的環(huán)境溫度較高，利用螺紋式螺旋塞或類似方法進行的封閉無法長期得到保證。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、在此背景下，本發(fā)明的目的是提供一種用于電氣式熔化設(shè)備、特別是用于電弧爐的相對于現(xiàn)有技術(shù)有所改進的銅接觸卡爪，以及提供一種用于制造這種銅接觸卡爪的相對于現(xiàn)有技術(shù)有所改進的方法。

2、根據(jù)本發(fā)明，該目的通過具有權(quán)利要求1的特征的銅接觸卡爪以及通過具有權(quán)利要求9的特征的方法來實現(xiàn)。

3、根據(jù)本發(fā)明，可安置在熔化設(shè)備的電極支撐臂處并且通過其可將熔化設(shè)備的電極與電極支撐臂導(dǎo)電連接的銅接觸卡爪包括基體，該基體具有通?？拷?面對)電極臂的后表面和對置布置的通?？拷?面對)電極的前表面、第一端面和軸向?qū)χ貌贾玫脑诎惭b狀態(tài)中朝向熔化設(shè)備的熔體的第二端面，以及至少一個第一側(cè)面和第二側(cè)面；布置在基體的前表面上的兩個接觸面，該接觸面彼此鏡像對稱地構(gòu)造并沿著基體軸向延伸；以及冷卻通道系統(tǒng)，該冷卻通道系統(tǒng)具有冷卻劑入口和冷卻劑出口以及軸向和徑向地延伸穿過基體的多個冷卻通道。

4、同樣地，根據(jù)本發(fā)明的用于制造銅接觸卡爪的方法規(guī)定，首先提供經(jīng)鍛造或軋制的銅接觸卡爪毛坯，該銅接觸卡爪毛坯包括基體，該基體具有后表面和對置布置的前表面、第一端面和軸向?qū)χ貌贾玫牡诙嗣?、至少一個第一側(cè)面和第二側(cè)面、以及布置在基體的前表面上的兩個接觸面，該接觸面彼此鏡像對稱地構(gòu)造并沿著基體軸向延伸；其中，然后機械地、優(yōu)選地借助深孔鉆削引入冷卻劑入口、冷卻劑出口以及軸向和徑向地延伸穿過基體的多個冷卻通道。

5、通過包括冷卻劑入口、冷卻劑出口以及軸向和徑向地延伸穿過基體的多個冷卻通道的冷卻通道系統(tǒng)，一方面由于冷卻通道的數(shù)量增加實現(xiàn)了改進的散熱。此外，由于冷卻通道的直徑相較于現(xiàn)有技術(shù)小得多，所以可將冷卻通道放置得更靠近受到高加載(具有高要求)的接觸面，從而可顯著改善冷卻通道的冷卻效果。在制造技術(shù)方面，根據(jù)本發(fā)明的銅接觸卡爪不再需要焊接。由此一方面實現(xiàn)了材料不會經(jīng)歷重結(jié)晶，并從而保留了鍛造工藝或軋制工藝期間形成的組織結(jié)構(gòu)，由此可保證更長的使用壽命。另一方面，不需要二次機械加工，也不需要調(diào)整時間，由此能進一步減少制造成本。

6、從屬權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的另外的有利的設(shè)計方案。在從屬權(quán)利要求中單獨列出的特征可按照技術(shù)上有意義的方式彼此組合，并且可限定本發(fā)明的另外的設(shè)計方案。此外，在說明書中更詳細地解釋和說明了在權(quán)利要求中給出的特征，并呈現(xiàn)了本發(fā)明的另外的優(yōu)選的設(shè)計方案。

7、在本發(fā)明的范疇中，術(shù)語“多個冷卻通道”理解為冷卻系統(tǒng)包括至少十個、優(yōu)選地至少二十個、更優(yōu)選地至少三十個、甚至更優(yōu)選地至少四十個、并且最優(yōu)選地至少五十個單獨的冷卻通道。

8、這些多個冷卻通道有利地構(gòu)造在基體中并且彼此流體連接，使得可經(jīng)由唯一一個集中的冷卻劑入口以及唯一一個集中的冷卻劑出口對冷卻通道供應(yīng)冷卻劑。

9、按照根據(jù)本發(fā)明的方法，用彼此流體連接的多個較小的深孔取代1至3個至少24mm的較大的孔。通過大量的冷卻通道可保證所需的冷卻水量、例如5000l/h的冷卻水量。此外，由單側(cè)敞開的深孔形成的大量冷卻通道允許能夠?qū)⑵洳贾迷阢~接觸卡爪中，使得在使用銅接觸卡爪時封閉開口的螺紋式螺旋塞不會直接暴露于熔體的輻射熱。

10、優(yōu)選地規(guī)定，每個冷卻通道具有在4.0至16.0mm范圍內(nèi)的直徑，更優(yōu)選地在5.0至14.0mm范圍內(nèi)的直徑，甚至更優(yōu)選地在6.0至12.0mm范圍內(nèi)的直徑，并且最優(yōu)選地在6.00至10.0mm范圍內(nèi)的直徑。在特別優(yōu)選的實施方式變體中，每個深孔的直徑以及因此每個冷卻通道的直徑是8.0mm。

11、在另一有利的實施方式變體中規(guī)定，多個冷卻通道由多個冷卻通道組形成，該冷卻通道組分別軸向或徑向地延伸穿過銅接觸卡爪的基體。關(guān)于這方面特別優(yōu)選地規(guī)定，多個冷卻通道組中的每個冷卻通道組包括至少兩個、優(yōu)選地至少三個、更優(yōu)選地至少四個或更多個冷卻通道。在特別優(yōu)選的實施方式變體中，多個冷卻通道組中的每個冷卻通道組包括四個冷卻通道。通過將多個冷卻通道組合成單獨的組，可進一步簡化制造過程，因為可在單個加工步驟中產(chǎn)生多個深孔。

12、另一方面，本發(fā)明還涉及一種電氣式熔化設(shè)備、特別是電弧爐，包括電極支撐臂以及根據(jù)本發(fā)明的布置在電極臂處的銅接觸卡爪。

技術(shù)特征：

1.用于電氣式熔化設(shè)備的銅接觸卡爪(1)，所述銅接觸卡爪優(yōu)選地在電氣式熔化設(shè)備中使用，所述銅接觸卡爪能夠安置在所述熔化設(shè)備的電極支撐臂(2)處并且通過所述銅接觸卡爪能夠?qū)⑺鋈刍O(shè)備的電極與所述電極支撐臂(2)導(dǎo)電連接，所述銅接觸卡爪具有：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅接觸卡爪(1)，其中，每個所述冷卻通道(15)具有在4.0至16.0mm范圍內(nèi)的直徑，優(yōu)選地在5.0至14.0mm范圍內(nèi)的直徑，更優(yōu)選地在6.0至12.0mm范圍內(nèi)的直徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銅接觸卡爪(1)，其中，每個所述冷卻通道(15)由單側(cè)敞開的深孔形成。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的銅接觸卡爪(1)，其中，多個所述冷卻通道(15)由多個冷卻通道組(16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30)形成，所述冷卻通道組分別軸向或徑向地延伸穿過所述銅接觸卡爪(1)的基體(4)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅接觸卡爪(1)，其中，多個所述冷卻通道組(16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30)中的每個冷卻通道組包括至少兩個、優(yōu)選地至少三個冷卻通道(15)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的銅接觸卡爪(1)，其中，每個冷卻通道組(16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30)的每個冷卻通道(15)由深孔形成。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的銅接觸卡爪(1)，其中，所述冷卻劑入口(13)和所述冷卻劑出口(14)布置在所述后表面(5)中并且布置在靠近所述第一端面(9)的端部處。

8.電氣式熔化設(shè)備、特別是電弧爐，包括電極支撐臂(2)以及布置在所述電極臂(2)處的根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的銅接觸卡爪(1)。

9.用于制造銅接觸卡爪(1)、優(yōu)選地根據(jù)前述權(quán)利要求1至7中任一項所述的銅接觸卡爪(1)的方法，其中，首先提供經(jīng)鍛造或軋制的銅接觸卡爪毛坯，所述銅接觸卡爪毛坯包括基體(4)，所述基體具有后表面(5)和對置布置的前表面(6)、第一端面(9)和軸向?qū)χ貌贾玫牡诙嗣?10)、至少一個第一側(cè)面(11a)和第二側(cè)面(12a)、以及布置在所述基體(4)的前表面(6)上的兩個接觸面(7、8)，所述接觸面彼此鏡像對稱地構(gòu)造并沿著所述基體(4)軸向地延伸；然后機械地、優(yōu)選地借助深孔鉆削引入冷卻劑入口(13)、冷卻劑出口(14)以及多個軸向和徑向地延伸穿過所述基體(4)的冷卻通道(15)。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種用于電氣式熔化設(shè)備的銅接觸卡爪(1)，所述銅接觸卡爪能夠安置在所述熔化設(shè)備的電極支撐臂(2)處并且通過所述銅接觸卡爪能夠?qū)⑺鋈刍O(shè)備的電極與所述電極支撐臂(2)導(dǎo)電連接，所述銅接觸卡爪具有基體(4)，所述基體具有后表面(5)和對置布置的前表面(6)、第一端面(9)和軸向?qū)χ貌贾玫牡诙嗣?10)，以及至少一個第一側(cè)面(11a)和第二側(cè)面(12a)；布置在所述基體(4)的前表面(6)上的兩個接觸面(7、8)，所述接觸面(7、8)彼此鏡像對稱地構(gòu)造并沿著所述基體(4)軸向延伸；以及冷卻通道系統(tǒng)，所述冷卻通道系統(tǒng)具有冷卻劑入口(13)和冷卻劑出口(14)以及軸向和徑向地延伸穿過所述基體(4)的多個冷卻通道(15)。

技術(shù)研發(fā)人員：M·維利斯
受保護的技術(shù)使用者：SMS集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30