Держатель электрода дуговой электропечи Советский патент 1984 года по МПК H05B7/101 

ф со ю Ф

О) Изобретение относится к электротермии, в частности к устройствам крепления электродов дуговой электропечи. Иэвестен держатель электрода дуговой электропечи, содержащий водоохлалсдаемый корпус и элемент, крепления верхнего конца электрода, вьшолненньй в виде цангового механизма Г13. Недостатками этого устройства являются сложность конструкции, так как верхний конец электрода должен быть снабжен специально выполненным.стыковочным элементом, и низкая надежность работы держателя. Наиболее близким по техническому существу к изобретению является держатель электрода дуговой электропечи, содержащий полый охлаждаемый жидкость корпус и узел подвески электрода, вы- 20 или

полненный по крайней мере из одного зажимного и одного направляющего элементов, сечения которых имеют сопрягаемую клиновидную форму 23.

Недостатком известного держателя является низкая надежность зажима электрода, что отрицательно сказывается на сроке службы электрода. Недостаточная надежность обусловлена ослаблением степени зажима из-за различного рода нагрузки во время эксплуатации электрода.

Цель изобретения - повышение срока службы электрода.

Поставленная цель достигается тем, что в держателе электрода дуговой электропечи, содержащем полый охлаждаемый жидкостью корпус и узел подвески электрода,,выполненный по крайней мере из одного зажимного и одного направляющего элементов, сечения которых имеют сопрягаемую клиновидную форму, узел подвески снабжен механизмом осевого перемещения.

На фиг.1 представлен держатель, продольный разрез; на фиг.2 - 7 варианты выполнения узла подвески электрода.

Держатель содержит (фиг.1) металлический корпус 1, снабженный каналами охлаждения 2, к которому прикреплен расходуемый электрод 3, снабженный цапфой А. Металлический корпус 1 содержит токопроводящий элемент 5, выполненный в виде трубы, и снабжен изолирующим покрытием 6. Металлический корпус 1 и электрод 3 соединены друг с другом с помощью узла подвески 7, содержащего зажимгой 15. Между поршнем 13 и неподвижным упором 16 цилиндрического корпуса 12 размещена пружина 17, выполнен-. ная с таким расчетом, что она посто5 янно тянет вверх штангу 15 и вместе с ней электрод 3 через зажимную часть 8, благодаря чему обеспечивается постоянное надежное соединение верхнего металлического корпуса с

0 электродом. Кроме того, металлический корпус 1 снабжен крепежным приспособлением 18. Металлический корпус 1 и электрод 3 соединяют следующим образом.

Цапфу 4 электрода 3 вводят межд,у колодками гильзы 8, после чего осуществляют относительное перемещение между гильзой 8 и трубой 9 с тем, чтобы прижимать колодки гильзы к

0 наружной поверхности цапфы 4.. Затем гильзу 8 и трубу 9 вместе аксиально

перемещают вверх с тем, чтобы осуществлять электрическое соединение контактной поверхности 19 электрода

5 3 с контактной поверхностью 20 токопроводящей трубы 5.

Электрод по фиг.2 отличается от электрода по фиг.1 тем, что труба 9 сама.выполнена из электроизоляционного материала, так что она может прилегать непосредственно к токопроводящей трубе 5. Кроме того, электрод 3 состоит из двух частей, соединенных между собой при помощи винтового ниппеля 21.

Электрод по фиг.З отличается от электрода по фиг.1 тем, что труба 9 и коническая часть 10 выполнены за одно целое. ной элемент 8, выполненньй в виде гильзы с конической наружной поверхностью, и концентрический направляющий элемент 9, выполненный в виде трубы, внутренняя поверхность которой снабжена конической частью 10, взаимодействующей с конической наружной поверхностью зажимного элемента 8, Между токопроводящим элементом 5 и трубой 9 расположен злектроизоляци- . онный слой (не показан). Зажимной элемент 8 соединен с механико-гидравлическим или механикопневматическим, механизмом 11 осевого и радиального перемещения, содержащим цилиндрический корпус 12, в котором установлен подвижный поршень 13, связанный через трубопровод 14 с источником подачи гидравлической пневматической среды и со штанЭлектрод по фиг.4 имеет следующие., отличия от электрода по фиг. 1-3.

Зажимная гильза 8 концентрически окружает токопроводящую трубу 5 с промежуточным включением электроизоляционного слоя 22. На нижнем конце гильзы 8 выполнены колодки 23, имеющие наклонные поверхности 24 и 25. Концентрическая труба 9 имеет наклонную поверхность 26, выполненную в зоне колодок 24 и взаимодействующую с наклонной поверхностью 25. Цапфа 4 электрода 3 образована за счет выполнения на ее верхнем конце окружной канавки 27, в которую входят наклонные поверхности 24 колодок 23..

Соединение металлического корпуса 1 с электродом 3 осуществляется принципиально тем же образом, что ив случае электрода по фиг.1.

Электрод по фиг.5 отличается от электрода по фиг.4 тем, что токопро водящая деталь металлического корпуса 1 выполнена в качестве стержня 28, нижний конец которого переходит в контактную плиту 29. Токопроводящий стержень 28 снабжен концентрической защитной трубой 30.

Электрод по фиг.6 имеет гидравлическое зажимное приспособление 7, содержащее кольцевую камеру 31, связанную через трубопровод 32 с источником для подачи гидравлической среды (не показан). Зажимная, гильза 8 выполнена с раздельными колодками, а направляющая часть 9 выполнена в качестве аксиально перемещающегося клина, взаимодействующего с соответствующей колодкой гильзы 8 при подаче гидравлической среды.

Зажимное приспособление 7 (фиг.7) содержит две кольцевые камеры 31, в которых расположены радиально проходящие цилиндрические участки, на которых установлена направляющая часть 9, выполненная в качестве поршней с радиально перемещающимися ползунами, прижимающими зажимную гильзу 8 к цапфе 4.

Повышение срока службы электрода достигается за счет того, что зажимающее усилие нагружает материал электрода в основном на сжатие.

Известно, что прочность на сжатие материалов, обычно применяемых в ак тивной части, значительно выше прочности при изгибе и при растяжении. У графита, например, прочность на сжатие примерно в 3-3,5

раза Bbmie, чем прочность при изгибе или при растяжении. После того как зажимной узел захватит верхний конец электрода, зажимное усилие в основном вызывает в электроде сжимающие напряжения, что позволяет использовать высокую прочность на сжатие применяемых материалов. На основе этого к активной части может быть приложено достаточное; зажимное усили

Предлагаемьй держатель не требует в отличие от известных оборудовать верхний конец электрода специальным стыковочным устройством, а также ток можно подавать к электроду непосредственно по токоведущим элементам корпуса. Для этого необходимо лишь осуществить прижим контактных поверхностей токоведущих элементов к верхнему торцу электрода. Предлагаемое решение позволяет значительно более npocTbiM способом функционально разделить подвод тока между токоведущими элементами стержня и активной частью и зажимное приспособление для механического соединения обеих конструктивных частей электрода. Благодаря этому реализуются простые учитывающие свойства материала возможное™ .ти исполнения как в плане электрического соединения, так и в плане механического соединения корпуса и электрода .

Разделение механического н электрического соединения между стержнем с одной стороны и активной частью с другой, непосредственный контакт зажимного приспособления с материалом электрода, в котором в результате действия зажимного усилия возникают сжимающие напряжения, представляет огромные возможности с точки зрения конструктивного исполнения.

Как токоведущие, так и другие элементы корпуса охлаждаются соответ ственным образом и защ}пцены от механического и теплового воздействия покрытием. Применяемые направляющие скольжения между отдельными элементами конструкции могут быть покрыты графитом и подобными устойчивыми к высокой температуре смазочными материалами для того, чтобы обеспечить хорошие условия скольжения при высокой температуре и механических нагрузках. Эти покрытия целесообразно делать из устойчивых к температуре керамических материалов.

даРЖАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОДА ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕШ, содержащий полый охлаждаемый жидкостью корпус и узел подвески электрода, выполненный по крайней мере из одного зажимного и одного направляющего элементов, сечения которых имеют сопрягаемую клиновидную форму, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы электрода, узел подвески снабжен механизмом осевого перемещения. СО с

9 8

10

фиг.З

ФигЛ