Электродный узел дуговой электропечи Советский патент 1982 года по МПК H05B7/09 

(5) Э)ЕКТРОДНЫЙ УЗЕЛ ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ

1

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано, в частности, в рудно-термических дуговых печах, оснащенных самоспекающимися электродами, применяемых-б черной и цветной металлургии, а также в химической промышленности.

Известен электродный узел дуго-. вой электропечи, содержащий самоспекающийся электрод, вокруг которого . расположены контактные щеки, связанные с механизмом прижима Г1

Недостатком этого узла является большой динамический габарит.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электродный узел дуговой электропечи , содержащий самоспекающийся электрод с наружными продольными пазами, в которых установлены контактные ицаки, соединенные с механизмом прижима. Пазы в электроде выполнены П-образной формы и в них попарно расположены контактные щеки с механизмами прижима 2j.

Хотя конструкция известного узла позволяет резко уменьшить диаметральный габарит электрододержателя, она требует значительных размеров самого паза, поскольку в нем должна разместиться пара контактных щек с механизмом прижима. Эта конструкция

10 требует также принятия специальных мер для о(5еспечения необходимой жесткости продольных стенок пазов. Кроме того, загружать электрод с глубокими И-образными вертикальными пазами

f5 можно только предварительно спеченными крупными блоками. Такой способ загрузки самоспекающегося электрода не отработан и требует установки специального оборудования.

20 Цепь изобретения - повышение надежности работы узла.

Поставленная цель достигается тем, что пазы выполнены V-образной формы с углами, обращенными к центру электрода, а каждая контактная щека в поперечном сечении выполнена в виде трапеции с отношением меньшего осно8ЙНИЯ к большему 0,2-0,3 и большего основания к высоте 0,,25. На фиг. 1.показан предлагаемый узел, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Злектрододержатель дуговой печи содержит контактные щеки 1, располо женные в V-образных вертикальных на .ружных пазах самоспекающего электрода 2 и подвешенные с помощью тяг 3 к несущему кожуху . Вокруг щек 1 установлено нажимное кольцо 5, также подвешенное к кожуху k тягами 6. Для закрепления тяги 3 в верхней части щеки 1 установлен кронштейн 7. В щеке 1 выполнены два вертикаль ных канала 8 и 9, соединенных друг с другом нижним отверстием каналом 10, которое снаружи заглушено свар кой 11. В верхние каналы 8 и 9 вварены трубки 12, к которым приварива ются токоподводящие трубы. Упоры 13 нажимного кольца 5 опираются на металлическую пластину 1, которая через электроизоляционную прокладку 15 установлена в гнезде щеки 1. работает следующим образом. Под действием упоров 13 контактны щеки 1 прижимаются к электроду 2, точнее, к боковым сторонам наружных пазов электрода. Каждая щека 1 охлаждается водой, которая поступает вначале в канал 9, затем через канал 10 прсэходит в канал 8. Наличие каналов 8-10 обеспечивает надежное охлаждение щеки 1 циркулирующей водой. Щека 1 может быть изготовлена из медного проката механической обра боткой или литым способом с залитыми трубами для охлаждения. Литые медные щеКи с залитым змеевиком имеют стойкость до 5 лет, что более чем в 3 раза превышает стойкость катаных медных щек. Диаметральный габарит электрододержателя уменьшается из-за установки контакт ных щек 1 в -наружные пазы электрода 2. Уменьшения живого сечения электрода 2 из-за наличия пазов практически не происходит, так как предла гаемая конструкция электрододержателя резко снижает скин-эффект, бла годаря тому, что щеки расположены ближе к центоу электрода. Наличие наружных V-образных пазов в электроде 2 может благоприятно ска 98 4 зываться также на разрыхлении шихты в плавильном тигле при вертикальном перемещении электрода . . Глубина паза выбирается из условия, чтобы суммарная длина боковых поверхностей паза в поперечном сечении была равной ширине щеки обычной конструкции. Для электродов 12001500 мм ширина щеки составляет 00 мм. Указанные в соотношении геометрических размеров поперечного сечения щеки 1 являются оптимальными и обеспечивают выполнение двух вертикальных параллельных каналов охлаждения. При соотношении оснований щеки 1 меньшем П,.2 возникают трудности с размещением каналов 8 и 9, а при соотношении большем, 0,3 неоправданно увеличивается масса щеки 1. При отношении большего основания щеки 1 к ее высоте меньшем 0,9 значительно увеличивается глубина паза электрода 2, а при отношении большем 1,25 неоправданно увеличивается масса щеки 1, т.е. размер большего основания. Практически размеры поперечного сечения щеки 1 предлагаемой конструкции должны быть следующими, мм: Меньшее основание 60 Большее основание 250 Высота200 мм Масса щеки 1 с указанными размерами эквивалентна массе щеки обычной конструкции, которая выполнена в виде плиты толщиной 80 мм и шириной мм. Высота контактной щеки выбирается так же, как и в известной конструкции электрододержателя. Обычно высота щеки в зависимости от диаметра электрода составляет 12001400 мм. Таким образом, в предлагаемом узле плотность тока в контакте,щекаэлектрод Сохраняется такой же, как и в известной конструкции электрододержателя. Преимущество предлагаемой конструкции электродного узла по сравнению с известной состоит в том, что она позволяет увеличить удельное давление в контакте щека-электрод из-за повышенной жесткости кожуха электрода благодаря наружным V-образным пазам. Как известно из теории электрических контактов, чем больше удельное давление в контакте, тем меньше электросопротивление в 59 нём. В известных конструкциях элёктрододержатёля при повышении давления в контакте происходит деформация кожуха электрода, что может привести к трудностям при перепуске электрода. Кроме того, щека 1 предлагаемого узла выполненная в поперечном сечении в виде трапеции, имеет значительно больший момент сопротивления изгибу по сравнению со щекой, выполненной в виде свольцованной плиты. Жесткость щеки 1 очень важна при эксплуатации печи, поскольку на практике наблюдаются случаи, когда верхняя часть щеки отходит от электрода, что приводит к ухудшению работы электрического контакта щека-электрод. Электрод 2 предлагаемой конструкции может заполняться как кусковой электродной массой, так и крупными спеченными блоками. По сравнению с электродом, снабженным П-образными вертикальными пазами, предлагаемая конструкция кожуха электрода обладает меньшей площадью наружного периметра, так как периметр V-образного паза значительно меньше периметра П-образного паза. Ф 5 Уменьшение наружной поверхности электрода снижает тепловые потери печи. При использовании изобретения на пемах черной и цветной металлургии, а также в химической промышленности суммарный годовой экономический эффект составляет около 800 тыс.руб. Формула изобретения Электродный узел дуговой электропечи , содержащий самоспекающийся электрод с наружными продольными пазами, в которых установлены контактные щеки, соединенные с механизмом прижима, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы узла, пазы выполнены V-образной формы с углами, обращенными к центру электрода, а каждая контактная щека в поперечном сечении выполнена в виде трапеции с отношением меньшего основания к большему 0,2-0,3 и большего основания к высоте 0,. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Стрункий Б. Н. Рудно-термические плавильные печи. М., Металлургии, 1972, с. 197, 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 05 В 7/10, 1975.