Электрододержатель дуговой электропечи Советский патент 1992 года по МПК H05B7/10 

Изобретение относится к электрометаллургии, конкретнее к конструкции электро- додержателя дугового электроплавильного агрегата, например, дуговой сталеплавильной печи или агрегата для комплексной обработки стали.

Электрододержатель служит для закрепления электродов и подвода к ним тока. Наибольшее распространение получили электроде держатели с раздельной функцией отдельных его элементов. Для подвески и закрепления электрода служит рукав с головкой электрододержателя, а для подвода к электроду тока -токоподвод, выполненный из медных водоохлаждаемых труб, расположенных через изоляторы над несущими рукавами.

Известна конструкция электрододержателя дуговой электропечи, содержащая

двухслойный охлаждаемый рукав с патрубками для подвода и отвода охладителя, внешний слой которого выполнен из высокоэлектропроводного материала, например меди или алюминия, а внутренний - из стали. Внутренний слой обеспечивает жесткость конструкции, а внешний - высокоэффективный токоподвод с низкими потерями электроэнергии. Охладитель подводится к рукаву через подводящий патрубок, проходит через его объем и отводится через трубы, расположенные внутри рукава.

Недостатком известной конструкции, является значительная его масса, связанная с наличием большого объема заполняющей его полость воды. Кроме того, выполнение рукава электрододержателя из биметалла имеет еще ряд недостатков. Изготовление биметаллического листа и его дальнейшая

44 СЛ О О

Os

VI

обработка требует значительных затрат. В случае расслоения биметаллической доски, что нередко имеет место, верхний медный слой, через который проходят большие токи, перегревается, что приводит к короблению, а возможно и к пробою между фазами. При выходе из строя хотя бы одной из поверхностей рукава весь Электрододержатель приходится менять. Простои агрегата, связанные с заменой электрододержателя, отрицательно сказываются на его производительности.

Целью изобретения является упрощение изготовлений электрододержателя, повышение ремонтоспособности, снижение капитальных и эксплуатационных затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в электрододержателе дуговой электропе- -чи, содержащем двухслойный охлаждаемый рукав с патрубками подвода и отвода охладителя, наружный слой которого выполнен из высокоэлектропроводног6 мате рТйала, на наружной поверхности внутреннего слоя, обращенной к наружному слою, выполнены продольные пазы, герметично закрытые пластинами и соединенные с патрубками входа и выхода охладителя, а наружный слой рукава выполнен из продольных пластин, соединенных между собой по периметру рукава и жестко закрепленных с внутренним слоем..

На ф1т,1 представлен электрододержа- тель, ЕИД с5оку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - сечение А-А на фиг.1.

Электрододержатель содержит двухслойный рукав 1, с одной сторо ныТГоторого закреплена головка 2 доя установки и закрепления в ней электрода (не показан). Рукав 1 выполнен из двух слоев: внутреннего каркасного слоя 3, изготовленного из немагнитной стали, и внешнего высокоэлектропроводного слоя 4, выполненного из меди или алюминия. Во внешней плоскости внутреннего слоя 3 выполнены продольные пазы 5, герметично закрытые пластинами 6. На верхнюю плоскость внутреннего каркасного слоя 3 накладываются пластины 4 и жестко закрепляются на нем с помощью болтов 7. С одной стороны рукава в пазы 5 ввариваются патрубки входа 8 и выхода 9 охладителя, К токопроводящим пластинам 4 со стороны, противоположной расположению головки 2, прикреплены флажки 10 для подсоединения к ним гибких кабелей (не показаны). Рукав 1 с помощью накладок 11 и шпилек 12 через изолятор 13 закреплен на площадке 14, жестко соединенной со стойкой 15 механизма перемещения электрода (не показан), Для передачи тока на электрод служит башмак 16. Передача охладителя из

одного канала 5 в другой через башмак 16 осуществляется с помощью гибких шлангов 17 и 18. Болты 7, крепящие пластины 4 к внутреннему слою 3 рукава 1, расположены

в шахматном порядке с шагом, равным 0,8- 1,2 ширины пластины.

Шаг крепления пластин выбран экспериментально и обеспечивает их надежное охлаждение за счет охлаждаемого внутрен0 него каркаса. При шаге менее 0,8 ширины пластины уменьшается ее токопроводящее сечение, что требует дополнительного охлаждения и приводит к увеличению электрических потерь в рукаве. Шаг, равный 0,8

5 ширины пластины, уже обеспечивает ее плотное прилегание к внутреннему каркасу и не требу ет дополнительного охлаждения Дальнейшее увеличение шага расположения болтов до 1,2 ширины пластины включи0 тельно не требует увеличений расхода охладителя и обеспечивает минимум потерь электроэнергии в рукаве. Увеличение шага более 1,2 ширины пластины привело к ее перегреву и потребовало увеличения расхо5 да воды,

Внутри рукава 1 размещается устройство для зажима электрода в электродной головке (не показано).

Электрододержатель работает следую0 щим образом,

В дуговой сталеплавильной печи емкостью 6 т рукав выполнен в виде пологаквад- ратного каркаса 3, внутренний слой которого выполнен из листов немагнитной

5 стали толщиной 8 мм. На наружной плоскости каждого с/юя выполнены по два продольных паза шириной 50 и глубиной 4 мм, Пазы закрыты сверху пластинами 6, которые герметично закреплены сваркой на пла0 стинах 3. Со стороны соединения с гибкими кабелями каналы каждой грани соединены с патрубками входа 8 и выхода 9 охладителя. С другой стороны каналы соединены с охлаждением головки 2 электрододержателя.

5 На каждой грани каркаса 3 по всей их длине с помощью болтов закреплены медные пластины толщиной 10 мм. Со стороны головки электрододержателя они надежно соединены с токоподводящим башмаком 16, а с дру0 гой стороны к ним приварены медные флажки 10, к которым подвешиваются гибкие кабели. Медные пластины 4, закрепленные на внутреннем каркасе, по периметру рукава соединены между собой. Так как при

5 частоте переменного тока 50 Гц глубина проникновения 10 мл, то весь ток будет протекать практически по медным пластинам 4. Внутри каркаса 3 располагается механизм зажима электрода в головке 2. Рукав 1 установлен на площадку 14 стойки 15 через изолятор 13 и закреплен на ней с помощью шпилек 12 и накладок 11. К флажкам 10 подвешиваются гибкие кабели. К патрубкам 8 и 9 подводятся гибкие шланги (не показаны) и подается охладитель.

Охлаждающая вода поступает по патрубку 8 и подается в один из пазов 5, проходит далее через гибкий шланг 17 на башмак 16, и далее через шланг 18 в другой канал 5 и через патрубок 9 подается на слив. В головку 2 электрододержателя с помощью механизма зажима закрепляется электрод, который перемещается вместе с рукавом 1 с помощью механизма перемещения стойки 15 во время работы дуговой электропечи.

Использование данной конструкции электрододержателя позволяет значительно упростить его изготовление, так как производство биметаллического листа требует больших затрат и специальной технологии гибки при изготовлении рукава. Повышается ремонтоспособность конструкции, так как при выходе из строя одной из токоведущих пластин электрододержателя, например, в случае электропробоя между фазами при использовании биметаллического рукава его приходилось менять целиком. В предлагаемой конструкции в случае нарушения од& /7 f

ной из пластин она демонтируется и на ее место устанавливается новая и электро- додержатель эксплуатируется дальше. Повышение ремонтоспособности электро- додержателей и снижение времени на их замену позволит уменьшить время непроизводственных простоев электропечи и повысить тем самым ее производительность.

Формула изобретения Электрододержатель дуговой электропечи, содержащий двухслойный охлаждаемый рукав с патрубками подвода и отвода охладителя, наружный слой которого выполнен из высокоэлектропроводного материала, отличающийся тем, что, с целью упрощения его изготовления, повышения ремонтоспособности, снижения капитальных и эксплуатационных затрат, на наружной поверхности внутреннего слоя, обращенной к наружному слою, выполнены продольные пазы, герметично закрытые пластинами, патрубки входа и выхода охладителя соединены с указанными пазами, а наружный слой выполнен в виде продольных пластин, соединенных между собой по периметру рукава и жестко закрепленных на внутреннем слое.

//

S3 3

Л-А

7 Ј / S 3

Использование: в электрометаллургии. Сущность изобретения: электрододержа- тель дуговой электропечи содержит двухслойный охлаждаемый рукав с патрубками подвода и отвода охладителя. Наружный слой рукава выполнен из высокоэлектропроводного материала. На наружной поверхности внутреннего слоя, обращенной к наружному слою, выполнены продольные пазы. Пазы герметично закрыты пластинами. Патрубки входа и выхода охладителя соединены с указанными пазами. Наружный слой выполнен в виде продольных пластин, соединенных между собой по периметру рукава и жестко закрепленных на внутреннем слое. Зил. У Ё

Риг.З