Головка электрододержателя электропечи Советский патент 1984 года по МПК H05B7/10 

Изобретение относится к электротермии, в частности к конструкции головки электрододержателей электро печей, используемых для плавки металла . Известна головка электрододержат ля электропечи, включающая элемент дл закрепления шин, систему охлаждения фланец для крепления к рукаву и радиальную контактную часть. В этой головке при прижиме электрода к ее контактной части из-за неточности изготовления головки (обычно радиус контактной части превьшает радиус электрода) и наличия допуска на диаметре электрода наблюдается линейный контакт по оси головки, причем усилие в контакте равно усилию, развиваемому механизмом зажима элек рода Cl . Основными недостатками головки электрододержателей такого типа являются значительная масса головки высокая величина контактного сопротивления, что является причиной повышенных потерь электроэнергии в ко такте , а также сложность изготовления головки. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является головка электрододержателя электропечи, содержащая узел для закрепления токоведущих шин и контактирующие с электродом элементы, вьтолненные в виде двух охлаждаемых вертикальных пластин Г2. Основными недостатками известной голбвки являются большое контактное сопротивление и некоторая сложность изготовления. Целью изобретения является умень шение контактного сопротивления и упрощение конструкции. Поставленная цель достигается тем, что в головке электрододержате ля электрбпечи, содержащей узел дпя закрепления токоведущих шин и контактирующие с электродом элементы, выполненные в виде двух охлаждаемых вертикальных пластин, последние обращены узкой гранью к электроду и установлены параллельно продольно оси электрододержателя с отношением половины расстояния между осями пла тин к радиусу электрода, равным 0,35-0,88. На фиг. 1 показана головка элект рододержателя электропечи, вид сбо7642ку; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - вид В на фиг. 1. Головка электрододержателя электропечи включает узел 1 для закрепления токоведущих шин и контактирующую часть, выполненную в виде двух вертикальных пластин 2, узкая грань 3 которых обращена к электроду 4. Вертикальные пластины 2 соединены с фланцем 5 для крепления к рукаву с помощью крепежных деталей 6 и расположены таким образом, что отношение половины расстояния между их осями к радиусу электрода находится в пределах 0,35-0,88. Электрод 4 прижимается к граням 3 вертикальных пластин 2 с помо1 ;ью хомута 7. Грани 3 вертикальных пластин 2, прилегающие к электроду, могут быть выполнены по радиусу, равному радиусу электрода 4, или плоскости этих граней могут быть выполнены совпадающими с плоскостями, являющимися касательными к поверхности электрода 4 в точке пересечения осей пластин с этой поверхностью. Головка электрододержателя также снабжена системой 8 охлаждения. После введения электрода 4 в головку электрододержателя с помощью хомута 7, связанного с механизмом зажима, электрод 4 прижимается к граням 3 вертикальных пластин 2, являющихся контактной частью головки. При этом обеспечивается гарантированный контакт по двум линиям. При увеличении усилия зажима происходит снятие поверхностного слоя электрода и площадь контакта увеличивается. Для установления оптимальной величины отношения половины расстояния между осями пластин к радиусу электрода проводят исследования при токе 1200 А, что обеспечивает (с учетом масштаба модели) плотность тока в контакте головка-электрод, равную плотности тока в головках электрододержателей современных дуговых сталеплавильных печей. При разных отношениях половины расстояния между осями вертикальных пластин к радиусу электрода (a/2/R) бьши измерены величины падения напряжения в контакте (при прочих равных условиях этот параметр однозначно определяет величину контактного сопротивления)

при усилиях зажима электрода 2000 и 4000 кг.

Зависимость величины падения напряжения в контакте электрод-головка с контактными щеками в , зависимости

от отношения половины ду осями вертикальных а/2

диусу электрода

R дана в таблице.

ГОЛОВКА ЭЛЕКТРОДОДЕРЖАТЕПЯ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, содержащая узел для закрепления токовещущих шин и контактирующие с электродом элементы, выполненные в виде двух охлаждаемых вертикальных пластин, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения контактного сопротивления в головке и упрощения ее конструкирии, пластины обращены узкой гранью к электроду Иустановлены параллельно продольной оси электрододержателя с отношением половины расстояния между осями пластин к радиусу электрода, равным 0,35-0,88. (Л со о: О5 4

Наблюдается защемление электрода в щеках. Анализ результатов исследований показывает, что наименьшая величина падения напряжения в контакте устанавливается при отношении -5- 0,35 При дальнейшем увеличении этого отно шения величина падения напряжения в контакте изменяется незначительно. 0,88 При величине отношения наблюдается защемление электрода в щеках. При этом усложнится перепуск электродов при работе электропечи и возможно образование сколов в месте примыкания щек к электроду. Таким образом, исследования пока зали, что оптимальная величина отно а/2 находится в пределах 0,350,88. Выбор конкретной величины это го отношения зависит от емкости электропечи, распада электродов, диаметра электрода, силы тока и тол щины вертикальных пластин.Выбор отношения в указанных пределах позволит обеспечить минимальную величину контактного сопротивления пары головка-электрод, снизить потери электроэнергии и повысить стойкость головки электрододержателя. Расположение вертикальных пластин параллельно продольной оси электрододержателя, позволяет упростить конструкцию головки электрододержателя, избежать изгиба трубошин в месте закрепления их к головке или введения промежуточных контактов . При использовании гoлoвк электрододержателя предлагаемой конструкции на электропечах с электродами диаметром до 500 мм грани вертикальных пластин, прилегающие к электроду, целесообразно выполнять по радиусу электрода, так как кривизна последнего значительна. При изготовлении головок для электройечей, на которых используются электроды с меньшей кривизной (диаметр более 500 мм) плоскости граней вертикальных пластин, прилегающие к электроду, могут быть выполнены совпадающими с плоскостями, яв ляющимися касательными к поверхности электрода в точке пересечения осей пластин с этой поверхностью электрода.