Кожух самоспекающегося электрода Советский патент 1980 года по МПК H05B7/09 

Изобретение относится к электротермии . . Известен кожух электрода, содержащий металлическую полую обечайку, к внутренней поверхности которой по периметру приварены ребра в виде ппастин, на плоскости которых выполнены отверстия 1. Недостатком этого кожуха является то, что отверстия ослабляют токопроводящее сечение ребра.. Известен также кожух самоспекающегося электрода, содержащий металлическую полую обечайку, к внутренней поверхности которой по периметру при варены ребра в виде пластин, на плос кости которых выполнены углубления 2. Недостаток этого кожуха состоит в том, что он не обеспечивает достаточную надежность работы электрода. Цель изобретения - обеспечение достаточной надежности работы электрода. Для достижения этой цели углубле11ИЯ выполнены с сечением в форме рав нобедренной трапеции с углом наклона боковой стороны к нижнему основанию а его размеры определены по улам . - размер нижнего основания трапеции; коэффициент пропорциональности, зависящий от формы углубления; вес электрода, кг; количество ребер, на которых выполнены углубления; j,p - допустимое значение предела механической прочности материала кожуха на срез, кг/см Р (a+bimjcSj i t h - высота углубления; 5 1 - допустимое значение предела механической прочности материала кожуха на смятие, к г/см ; Ь- размер верхнего основания, а фиг. 1 схематически представкожух, продольный разрез; на 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - пример выполнения углубления в форме усеченного конуса; на фиг. 4 - пример выполнения углубле-: ния в форме усеченной пирамиды. Кожух состоит из обечайки 1 и ребер 2, которые выполнены в виде плас тин шириной 0,05-0,15 диаметра элект рода, на плоскостях которых для обес печения сцепления массы с кожухом делаются углубления, выполненные спо собом вытяжки без нарушения целостности ребра. Форма углублений и их расположение на ребрах могут быть самыми разнообразными. Основные размеры углубления определяются из условия обеспечения надежного удержания обожженого блока от выскальзывания из кожуха. Это условие достигается, когда действующие на углубления напряжения от веса рабочей части электрода оказываются меньше предела механической прочност материала электрода. При эксплуатации масса переходит в пластическое (жидкоподвижное) состояние и заполняет углубление. В процессе коксования, когда масса превращается в углеродистый монолит 1, ребра 2 закоксовываются в массе, образуя в местах углубления своеобразные анкерные выступы 3, удерживаи щие скоксованный блок электрода от выскальзывания. При сокращении ширины ребра на 0,1-0,15 диаметра электрода увеличивается проходное сечение кожуха и загруженная масса свободно проходит ликвидируя условия зависания, стабилизируя условия формирования элект рода с повышенной эксплуатационной стойкостью. Пример. Учитывая, что в пред лагаемой конструкции на углубления действуют силы, вызывающие напряжения смятия и среза, исходное уравнение для определения высоты углубления при условии смятия записывает см 1 3с 1, напряжение смятия, возникающее в теле электрода, кг/см ; вес рабочего блока электрода, кг; допустимое значение предела механической прочности материала электрода на смя тие, кг. Значение см следует принимать в пределах 30-50 кг/см- (см - площадь, по которой происходит смятие) Данные получены в результате опре деления механической прочности материала электрода на смятие. Если углубления выполнены в виде трапеции, площадь смятия определяется по формуле а+ъ где а и в - диаметры нижнего и верхнего основания углубления;h - высота углубления; - количество ребер, на которых имеются углубления. Отсюда 2Р (). Учитывая, что нагрузка от веса рабочего блока электрода в каждом секторе обожженной части одновременно распределяется на два ребра, окончательное уравнение определения высоты углубления записывается Р Ca-vb) Расстояние по высоте между соседними углублениями на ребре составляет 100-250 мм. Этот размер определяется из условия, чтобы в зацеплении блока с ребром постоянно участвовал ряд углублений, находящихся на одном уровне. Обычно величина разового перепуска составляет 100-250 мм. Исходя из этого определяется и расстояние по высоте между соседними, углублениями. Размеры айв определяются в зависимости от формы углубления. При этом диаметр нижнего основания углубления а определяется из условия среза 4 «ICcpT Диаметр верхнего основания углуб;ления в определяется по формуле Ih Наилучшая штампуемость металла достигается при условии Ч - 45, следовательно в т а - 2h. Формула изобретения Кожух самоспекающегося электрода, содержащий металлическую полую обечайку, к внутренней поверхности которой по периметру приварены ребра в виде пластин, на плоскости которых выполнены углубления, отличающийся teM, что, с целью повышения надежности работы электрода, углубления выполнены с сечением в форме равнобедренной трапеции с углом наклона боковой стороны к нижнему основа.нию 45, а его размеры определены по формулам „ Р где а - размер нижнего основания трапеции, см; к - коэффициент пропорциональности, зависящий от формы углубления;

вес электрода, кг; количество ребер, на которых выполнены углубления; допустимое значение предела механической прочности материала кожуха на срез, кг/см

УЛ (а-ю)т.бсм1

и где h - высота углуоления,

Г и допустимое значение преде ла механической прочности

материала кожуха на смятие, кг/см- ; ь- размер верхнего основания

трапеции.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1 Струнский Б.М. руднометрические плавильные печи. М., Металлургия ,

1972, с. 169.

2. патент. США 3595977, кл. 13-18, 1971.

4

. ч ..Ч