Узел крепления расходуемого электрода дуговой электропечи Советский патент 1980 года по МПК H05B7/101 F27D11/08 

t

Изобретение относится к дуговым печам, в частности, к креплениям расходуемых электродов.

Известен узел крепления расходуемого электрода, содержащий электродонесущий токоподводящий водоохлаждаемый шток с зажимным токоподводящим элементом на конце, выполненным в виде хвостовика с резьбой,а также закрепленный на хвостовике посредством электроконтактного резьбового гнезда огарок с приваренными к нему расходуемым электродом. Полость водоохлаждаемого штока заканчивается в хвостовике (в его донной части) настолько тонким глухим отверстием, что в случае аварийного оплавления огарка и хвостовика в плавильное пространство печи начинает попадать тонкой струей охлаждающая вода. В печи нарушается вакуум и постепенно создается повышенное давление, что является сигналом для обслуживающего персонгша об аварийной ситуации на печи 11.

Недостатками такого узла креп.пения расходуемого электрода являются трудность крепления огарка из-за отсутствия зажимного механизма; плохая электропроводность участка резьбового крепления огарка к хвостовику водоохлаждаемого штока приводит к оплавлению и привариванию огарка к хвостовику по резьбе; аварийный сигнал о повышении давления в печи поступает поздно после оплавления и выхода из строя электрододержателя.

Известен также узел крепления расходуемого электрода дуговой электропечи, содержащий огарок расходуемого электрода и взаимно перемещаемые зажимной элемент для захвата огарка и токоподводящий шток, контактирующий

5 с частью верхней торцевой поверхности огарка, связанные с механизмом для их взаимного осевого перемещения 2.

Недостатком этого узла крепления является отсутствие возможности для

20 получения предупредительного аварийного сигнала об оплавлении электрододержателя дугой после оплавления огарка и сигнала для автоматического отключения источника питания дуги в

25 указанной аварийной ситуации.

При оплавлении верхнего конца огарка, зажимного элемента и контактного наконечника электрододержатель выходит из строя и создается угроза взрыва печи из-за попадания в нее воды из

водоохлаждаемого токоподводящего штока.

Цель изобретения - повышение безопасности работы печи.

С этой целью в верхней части огарка между зажимным элементом и токоподводящим штоком выполнена кольцевая проточка, а узел снабжен электромеханическим датчиком положения, например конечным выключателем, механически связанным с одним из перемещаемых элементов.

На фиг. 1 показана кинематическая схема узла крепления расходуемого электрода; на фиг. 2 и 3 - возможные варианты механического и электрического соединения электрода с электрододержателем.

Узел крепления расходуемого электрода включает жестко прикрепленный к расходуемому электроду 1 огарок 2 с элементом подвески .3, удерживаемым зажимным элементом 4, закрепленным на электродонесущем водоохлаждаемом штоке 5. Токоведущий шток б посредством наконечника 7 контактирует с электроконтактной поверхностью 8 огарка 2. В качестве зажимного механизма используется гидроцилиндр 9, киуематически связанный своим поршнем и корпусом с электродонесущим 5 и токоподводящим 6 штоками.

В качестве датчика взаимного положения электродонесущего и токоподводящего штоков используется конечный выключатель 10, контакты которого подсоединены к электрической схеме источника питания дуги.

В качестве зажимного элемента 4 в варианте, изображенном на фиг. 2, используются элементы подвески с крюками 11 на концах, находящимися в зацеплении с ответным кольцевым выступом 12 элемента подвески 3 огарка 2.

Зажимной элемент 4 в варианте, изображенном на фиг. 3, выполнен в виде шаров, установленн гх в радиальных отверстиях кольцевого наконечника 13 электродонесущего штока 5. При этом шары 4 взаимодействуют с внутранней конически расширяющейся поверхностью 14 токоподводящего штока бис элементом подвески 3, имеющим на конце опорный кольцевой выступ. 12.

Между элементом подвески 3 и электроконтактной поверхностью 8 огарка 2 выполнен кольцевой зазор в виде проточки 15. Узел крепления расходуjMoro электрода траверсой 16 связан с механизмом осевого перемещения электрода, а посредством вакуумных уплотнений 17 обеспечивается герметичность дуговой печи 18 во время работы.

Узел крепления расходуемого электрода работает следующим образом.

Давлением гидроциллнцра 9,передаваемым через ТОКОПОДВОДЯ1ДИЙ шток б.

контактный наконечним 7, электродонесущий шток 5 и зажимные элементы 4, расходуемый электрод 1 прочно зажимается и удерживается за элемент подвески 3 с обеспечением контактирования с электроконтактной поверхностью 8 огарка 2. В этом положении контакты конечного выключателя 10, связанного со штоком 5, обеспечивают возможность включения источника питания дуги для плавления расходуемого электрода .

В процессе автоматического ведения режима плавления и подачи расходуемого электрода 1 из-за невнимательности обслуживающего персонала (плавильщика) возможно полное сплавление огарка 2 с последующим взрывоопасным плавлением электрододержателя. НалиЧ,ие проточки 15 на конце огарка 2 исключает такую аварийную ситуацию. После оплавления огарка до кольцевой проточки 15 элемент подйески 3 отделяется от остатка огарка с электроконтактной поверхностью 8. При этом равновесие передаваемых гидроцилиндром 9 противоположных сил электродонесущего 5 и токоподводящего б штоков в пределах огарка 2 нарушается, в результате чего происходит взаимное смещение положения этих штоков и отключение посредством связанного с ними конечного выключателя 10 источника питания дуги. Дальнейшее плавление остатка огарка 2 (его элемента подвески 3) автоматически прекращается, аварийная ситуация предотвращается, электрододержатель остается в исправном состоянии.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого узла крепления расходуемого электрода заключается в улучшении те :ники безопасности при выплавке слитков в дуговых печах путем автоматического отключения источника питания дуги в случаях оплавления верхнего конца огарка. При этом обеспечивается сохранность электрододержателя от оплавления дугой и предотвращается взрывоопасное попадание воды в плавильную печь.

Формула изобретения

Узел крепления расходуемого электрода дуговой электропечи, содержащий огарок расходуемого электрода и взаимно перемещаемые зажимной элемент

для захвата огарка и токоподводящий шток, контактирующий с частью верхней торцовой поверхности огарка, связанные с механизмом для их взаимного осевого перемещения, о т л и ч а юЩ и и с я тем, что с целью повышения безопасности работы печи, в верхней части огарка на участке между зажимным элементом и токоподводящим штоком выполнена кольцевая проточка, а узел

снабжен электромеханическим датчикои положения, например, конечным выключателем, механически связанным с одним из перемещаемых элементов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Добаткин В.И. и др. Слитки титановых сплавов. М., Металлургия, 1966, с. 26, рис. 5. 2.Авторское свидетельство СССР № 230330, кл. N05 В 7/10, I960.

Фиб,1

фце.2

Фиг.