Электрододержатель дуговой электропечи Советский патент 1979 года по МПК H05B7/10 H05B7/11 

I

Изобретение относится к электротермии, в частности, оно может быть использовано в руднотермических электропечах черной и цветной металлургии.

Известны электрододержатели, содержащие нажимные устройства для прижима контактных щек к электроду с сильфонными устройствами, которые обеспечивают дистанционную работу механизма прижима контактных .щек. Основным силовым элементом в этом механизме является мeтaлличJec;. кий сильфонный компенсатор с величиной хода до 15-20 мм 1.

При подаче жидкости в сильфон последний растягивается и обеспечивает прижим контактных щек к электроду с необходимым усилием для обеспечения надежного элeкtрического контакта «щека-электрод.

Недостаток сильфонного прижима состоит в том, что установка сильфонов в нажимное кольцо усложняет его конструкцию и требует значительных диаметральных габаритов.

Известен также электрододержатель, содержащий контактные щеки и охватывающее их выполненное с нижним внутренним

уступом водоохлаждаемое нажимное кольцо, к внутренней стенке которого герметично прикреплены упругие перегородки. Упругие перегородки (резиновые мембраны) высту-пают за пределы внутренней стенки нажимного кольца в направлении к электроду 2. Недостаток известного электрододержателя состоит в том, что мембрана не защищена снизу от воздействия высоких температур колошника печи, что резко снижает, срок службы мембраны.

Кроме того, электрододержатель требует выполнения весьма малых зазоров между контактными щеками и нажимным кольцом, поскольку мембраны вплотную примыкают к контактным щекам. Наличие малых зазоров усложняет монтаж контактных щек. Целью изобретения являются повьииение надежности и долговечности работы электрододержателя.

Для этого электрододержатель снабжен прикрепленными к внутренней стенке нажимного кольца упорными элементами, установленными между контактными щеками и перегородками, заглубленными внутрь нажимного кольца, а между нижним торцом контактных щек и нижним внутренним уступом нажимного кольца установлен уплотнитель.

Дроме того, перегородки могут быть прикреплены к внутренней стенке нажимного кольца через съемные крышки, герметично установленные на указанной стенке. Упорные элементы снабжены центральными регулировочными винтами с опорными выступами, обращенными к контактным щекам.

Между перегородками и упорными элементами установлены прокладки из теплоизоляционного материала, например, поранита.

На фиг. 1 изображен электрододержатель, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А (вид в плане); на фиг. 3 - узел I фиг. 1 (вариант с дополнительными крышками); на фиг. 4 - узел II фиг. 2 (стыковка секций кольца в плане).

ЭлекТрододержатель содержит контактные щеки 1, расположенные soKpyf электрода 2. Щеки 1 электроизолированно подвешены к несущему кожуху 3 посредством подвесок 4. Нажимное кольцо 5 выполнено с нижним внутренним уступом, обращенным к электроду 2.

Нажимное кольцо 5 содержит отдельные секции (по числу контактных щек 1), скрепленные между собой посредством штифтов . 6 и уплотнителя 7. Уплотнитель 7 может быть выполнен, например, из асбестового шнура с жидким стеклом. Нажимное кольцо 5, подвешенное к кожуху 3 посредством тяг 8, снабжено упругими перегородками 9 (резиновыми мембранами), которые вплотную примыкают к сферической поверхности упорных элементов 10, контактирующих со щеками 1.

На внутренней стенке -каждой секции кольца 5 вдоль ее вертикальной оси могут быть закреплены две перегородки 9 (фиг. 1)

Перегородки 9 заглублены в водоохлаждаемое кольцо 5. Наружная поверхность кольца выполняется гладкой для возможности герметизации электрододержателя при проходе через свод. Между нижним торцом щек 1 и нижним внутренним уступом кольца 5 установлен уплотнитель 11, выполненный из электроизоляционного материала на основе .асбеста, керамики или каолиновой ваты. Для удобства монтажа и демонтажа перегородка 9 герметично прикреплена к дополнительной крышке 12 (фиг. 3) которая, в свою очередь, с помощью болтов 13 прикреплена к внутренней стенке кольца 5 через уплотнитель 14.

Для снижения температуры между перегородкой 9 и упором 10 установлена прокладка 15, выполненная, например, из поранита. Для регулировки хода упора в центре его со стороны, обращенной к щеке 1, установлен регулировочный винт 16 с контргайкой

17. Между винтом 16 и щекой 1 установлена металлическая планка 18 и электроизоляционная прокладка 19. Для ограничения величины хода упора 10 к крышке 12 прикреплено болтами 20 металлическое кольцо 21. Для ограничения хода упора 10 в обратном направлении служит выступ 22 в крышке 12. Для фиксации упора 10 в неподвижном состоянии, например, во время транспортировки, к кольцу 21 .болтами 23 прикреплена плоская пружина 24. Между нижним концом кожуха 3 и нажимным кольцом 5 через асбестовые прокладки установлен съемный секционный пояс 25.. /

Материалом для упругой перегородки 9 может служить резина, кожа или мембранная сталь. Перегородка 9 прикреплена к упору 10 посредством кольца 26 и болтов 27.

ЭлекТрододержатель работает следующим образом.

Перед включением печи, т. е. перед подачей токовой нагрузки на контактные щеки 1 и электрод 2, во внутреннюю полость секций нажимного кольца 5 от водопроводной сети (или другого источника) под давлением подается вода (рабочая жидкость), которая, попадая в замкнутый объем, оказывает равномерное давление на всю внутреннюю поверхность кольца и в том числе на поверхность перегородки 9. Давлениеводы (или другой рабочей жидкости) через перегоро аку 9 также передается и на сферическую поверхность упора 10.

Вода, находящаяся под давлением в кольце 5, не может просачиваться благодаря наличию уплотнительного кольца 26 и уплотнителя 14.

Таким образом, под действием давления охлаждающей воды на упор 10 в точке соприкосновения винта 16 с планкой 18 возникает усилие, обеспечивающее необходимое прижатие контактной щеки 1 к электроду 2. После этого включается печь и к контактным щекам и электроду подается токовая нагрузка.

Предложенный электрододержатель позволяет полностью герметизировать внутреннюю полость нажимного кольца от внешней среды и использовать охлаждающую кольцо воду в качестве тела давления на упор, обеспечивая при этом надежное прижатие щек к электроду.

Применение дополнительных крыщек 12 с герметично прикрепленными к ним перегородками 9 обеспечивает удобство монтажа и демонтажа всего нажимного узла, что очень важно при эксплуатации печи.

Наличие регулировочного винта 16 в подвижном упоре 10 позволяет регулировать величину его хода при установке и в конечном счете свести до минимума, обеспечивая тем самым лучщие условия работы упругой перегородки 9. Расчет экономического эффекта проведен на примере работы наиболее распространенной на отечественных заводах руднотермической .электропечи РКЗ-16,5 мощностью 20-22 МВА, выплавляющей, например, 45°/о-ный ферросилиций. Статистика показывает, что из-за неисправности электроконтактного узла в течение года эксплуатации печь РКЗ-16,5 имеет простой в среднем 100 часов. Можно допустить, что при использоваНИИ изобретения время простоев печи сократится, как минимум, на 40%, т.е. на 40 часов. Прирост производительности при этом составит от одной печи 3,540 140 т, где 3,5 т - часовая производительность печи РКЗ-16,5. Таким образом, годовой экономический эффект от использования изобретения на печах РКЗ-16,5 ориентировочно составит: 13240440 269.2 тыс. руб. где 132 руб. - стоимость 1 т 45%-го ферросилиция, 40 - количество печей. При использовании изобретения на печах черной металлургии при выплавке марганцевых и хромистых ферросплавов, а также на руднотермических печах цветной металлургии суммарной годовой экономический эффект составит около 1500,Отыс. руб. .Формула изобретения 1. Электрододержатель дуговой электропечи, содержащий контактные щеки и охва. Фиг./ тывающее их выполненное с нижним внутренним уступом водоохлаждаемое наж-имное кольцо, к внутренней стенке которого герметично прикреплены упругие перегородки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен прикрепленными к внутренней стенке нажимного кольца упорными элементами,установленными между контактными щеками и перегородками, заглубленными внутрь нажимного кольца, а между нижним торцом контактных щек и нижним внутренним уступом нажимного кольца установлен уплотнитель. 2.Электрододержатель по п. 1, отлича/дщийся тем, что, перегородки прикреплены к внутренней стенке нажимного кольца через съемные крыщки, герметично установленные на указанной стенке. 3.Электрододержатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что упорные элементы снабжены центральными регулировочными винтами с опорными выступами, обращенными к контактным щекам, 4. Электрододержатель по пп.1-3, отличающийся тем, что между перегородками и упорными элементами установлены прокладки из теплоизоляционного материала, например, поранита. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Струнский Б. М. Руднотермические плавильные печи, М., «Металлургия, 1972, с. 189-212. 2.Патент США № 2758145, кл. 13-16, 1956.

.j(ijr 1 . X Л1 .. l,,

У Vf, /f tf / - «/ .- у.

/ ./

Л-Л

иг.2

M

Фиг.З V4

Фиг.