CN101769685B - 电极装置 - Google Patents

Abstract

一种电极装置包括：电极本体；抱紧和松开电极本体的上抱闸；抱紧和松开所述电极本体的下抱闸，所述下抱闸位于上抱闸下方；升降机构，其中所述下抱闸安装在所述升降机构上以随所述升降机构一起移动；和导电机构，所述导电机构与电极本体电接触且可与升降机构相对于电极本体同步移动。根据本发明的电极装置能够方便地补偿电极的消耗量且操作效率高。

Description

电极装置

技术领域

本发明涉及一种电极装置，尤其是涉及一种用于电炉的电极装置。

背景技术

电炉是广泛应用的冶金设备，电炉的电极设置在炉体的上方并且伸入电炉内，为了适应不同的工况需要经常调节电极插入炉体内的深度，因此电炉的电极通常是可移动的。

传统的电炉通常利用卷扬装置升降电极，卷扬装置的缆绳吊挂在电极夹持装置的两端，从而实现电极的升降。另外，也有采用螺旋升降装置升降电极的电炉，电极整体固定在螺旋升降装置上，电极随着螺旋升降装置的升降而上下移动。随着电极的使用，电极插入炉体内的下端会不断消耗，插入炉体内的长度变短，此时仅仅依靠升降装置升降电极无法满足要求，需要将电极相对于升降装置整体下降来补偿电极的消耗。

传统电极的升降装置和导电装置相对于电极固定，电极无法相对于升降装置移动，导电装置也无法相对与电极移动，因此能够伸入电炉炉体内的最大电极长度是固定的，当电极经过使用后消耗了一定量时，无法满足要求。为此，需要停电，同时拆开电极与供电装置的连接，重新调整电极与供电装置的相对位置，然后再重新固定供电装置，用供电装置夹紧电极，即通过手动的压放方式来补偿电极的消耗，因此操作复杂，成本高，需要停炉，降低了效率，同时还具有一定的危险性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术存在的上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种能够方便地补偿电极的消耗量且操作效率高的电极装置。

根据本发明的电极装置电极本体；抱紧和松开电极本体的上抱闸；抱紧和松开所述电极本体的下抱闸，所述下抱闸位于上抱闸下方；升降机构，其中所述下抱闸安装在所述升降机构上以随所述升降机构一起移动；和导电机构，所述导电机构与电极本体电接触且可与升降机构相对于电极本体同步移动。

另外，根据本发明的电极装置还具有如下附加技术特征：

所述导电机构包括：铜瓦，所述铜瓦与电极本体电接触且与升降机构相连；和夹紧部件，所述夹紧部件将铜瓦压紧到电极本体上且与升降机构相连。

所述导电机构包括进一步包括移动集电环，所述移动集电环通过柔性导电件与铜瓦电连接且与升降机构相连。

根据本发明的电极装置进一步包括套在电极本体外面的护筒，所述护筒位于升降机构下面且与升降机构相连以随升降机构一起相对于电极本体移动，其中所述移动集电环固定在护筒的外表面上，且所述铜瓦和夹紧部件分别通过吊杆与护筒相连。

所述夹持部件包括：环状主体，所述环状主体套在铜瓦外面且通过吊杆与护筒相连；沿环状主体的周向固定在环状主体内的多个固定套；设置在每个固定套内的顶头；设置在每个固定套内的推板；设置在推板与顶头之间将顶头常推向顶板的弹性件；和设置在每个固定套内调节弹性件的推力的调节螺母。

所述铜瓦为分体式的。

根据本发明的电极装置进一步包括固定集电环，所述固定集电环适于与电源连接且通过柔性导电件与移动集电环电连接。

所述柔性导电件为柔性铜带。

所述上抱闸和下抱闸分别为液压抱闸。

所述升降机构包括升降台和与升降台相连驱动升降台升降的液压缸。

根据本发明的电极装置至少具有下列优点之一：

根据本发明的电极装置，由于设置了上抱闸和下抱闸，当需要整体移动电极本体以补偿电极的消耗量时，且无需拆下导电机构和升降机构，无需停炉，操作简单、效率高，成本低。

此外，通过夹紧部件能够将铜瓦压紧到电极本体上，使得向电极本体的供电更加可靠且不影响铜瓦相对于电极本体的移动。

导电机构设置了移动集电环，移动集电环分别通过柔性导电件与铜瓦相连且随升降机构一起升降，减少了铜瓦升降过程可能发生的干涉。

通过在电极本体外面设置连接升降机构与移动集电环和铜瓦以及夹紧部件的护筒，能够使得导电机构与升降装置的运动更加同步。

通过将铜瓦设置成几个子瓦块构成的分体式结构，并且每个子瓦块分别由设置在夹紧部件的环状主体内的多个弹性件压紧到电极主体上，使得铜瓦与电极主体的接触更加可靠，从而导电更加可靠，减少了相互之间的干扰。

根据本发明的电极装置，通过设置通过柔性导电件与移动集电环相连的固定集电环，能够使得向导电机构的供电更加可靠，减少了电源与导电机构之间可能存在的干涉。

根据本发明的电极装置，升降机构采用液压缸驱动，液压缸的同步性容易控制，使得电极的升降更加平稳。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是具有根据本发明实施例的电极装置的电炉的主视示意图；

图2是具有根据本发明实施例的电极装置的电炉的侧视示意图；

图3是根据本发明实施例的电极装置的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的电极装置的局部示意图，其中主要示出了导电机构；

图5是根据本发明实施例的电极装置的夹紧部件的局部示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能类似为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的电极装置。

如图1-3所示，根据本发明实施例的电极装置100设置在电炉炉体300上方，更具体而言，炉体300还包括炉盖200，炉盖200覆盖在炉体300的上端开口上用于封盖炉体300，这里，炉盖200描述为炉体300的一部分，当然，也可以将炉盖200和炉体当作两部分，这仅仅是示例性描述，而不能理解为对本发明的限制。电极装置100设置在炉盖200上面且电极装置100的电极本体1的下端穿过炉盖200上的电极插入孔伸入炉体300内。根据具体的工况和需要，电极本体1伸入炉体300内的长度需要调节，因此需要升降电极本体1。当电极本体1的下端消耗到一定量时，需要将电极本体1相对于电极装置100的升降机构5和导电机构整体下移。

下面详细描述根据本发明实施例的电极装置100。如图3和4所示，根据本发明一个实施例的电极装置100包括电极本体1，上抱闸2、下抱闸3、升降机构5和导电机构。

电极本体1可以为内部装有电极糊的筒状体，电极本体1的下端穿过炉盖200伸入炉体300内，电极本体1的下端在使用过程中会不断地消耗。此外，为了密封电极本体1与炉盖200之间的电极插入孔缝隙，通常在炉盖200上设置有密封圈18。

上抱闸2安装在支座4上，用于抱紧和松开电极本体1，支座4安装在固定机架6上。下抱闸3位于上抱闸2下面，与上抱闸2一样用于抱紧和松开电极本体1。在正常使用中，上抱闸2松开电极本体1，而下抱闸3抱紧电极本体1(例如在电极本体1上的第一位置处抱紧电极本体1)，从而当下抱闸3随升降机构5升降时，电极本体1同步升降，从而改变电极本体1伸入炉体300内的长度。当需要补偿电极本体1的消耗时，上抱闸2抱紧电极本体1，下抱闸3松开电极本体1，然后升降机构5带动下抱闸3相对于电极本体1上升，同步地，导电机构相对于电极本体1上升，从而下抱闸3抱紧电极本体1更上面的位置(例如在电极本体1上高于第一位置的第二位置处抱紧电极本体1)，然后，上抱闸2松开电极本体1，升降机构5可以带动下抱闸3以及电极本体1下降，同步地，导电机构下降，由于下抱闸3在电极本体1上更高的位置抱紧电极本体1，因此电极本体1能够伸入炉体300内的长度回复，补偿了电极本体1的消耗，下面将会更加详细地描述。

升降机构5安装在固定机架6上并且能够上升和下降，在本发明的一个实施例中，升降机构5包括升降台51和与升降台51相连的液压缸52，例如，液压缸52的缸体固定在固定机架6上，活塞杆与升降台51相连，从而液压缸52动作能够升降升降台51。液压缸52的数量可以根据需要设置，在图3和4中示出了两个，但是也可以设置4个或3个，本发明对于液压缸52的数量没有限制。由于采用液压缸52，因此多个液压缸52之间的同步性容易控制和实现，升降机构5的升降更加平稳，从而电极主体1的升降也更加平稳。

下抱闸3安装在升降台51上以便随升降台51一起移动。电极装置100的导电机构设置在下抱闸3和升降机构5的下方，导电机构与电源(未示出)和电极本体1电连接，从而向电极本体1供电，同时，导电机构还能够与升降机构5一起相对于电极本体1移动。更具体而言，在电极本体1由上抱闸2固定不动而升降机构5带动下抱闸3相对于电极本体1向上移动时，导电机构能够与升降机构5一起相对于电极本体1同步移动，由此使电极本体1从导电机构露出的能够伸入炉体300内的最大长度增加。

根据本发明进一步的实施例，电极装置100还包括护筒7，护筒7套在电极本体1外面并且位于升降机构5的下面，护筒7的上端与升降机构5相连以便能够随升降机构5一起相对于电极本体1移动，而护筒7的下端与导电机构相连，以便能够带动导电机构随升降机构5一起相对于电极本体1移动。

在本发明的一个实施例中，如图3-5所示，导电机构包括移动集电环10、铜瓦12、和夹紧部件15。

铜瓦12与电极本体1电接触且通过吊杆13与护筒7的下端相连，从而与升降机构5相连。如图3和4所示，铜瓦12可以形成为弧形，以便适应电极本体1的轮廓，从而它们之间的电接触更加可靠。在本发明的一个示例中，铜瓦12为分体式的，即，铜瓦12沿周向分成几个部分(每个部分为一子瓦块)，每一子瓦块分别通过吊杆13与护筒7的下端相连且由夹紧部件15压紧到电极本体1上，从而使得铜瓦12与电极本体1之间的电接触更加可靠，而且铜瓦12的各子瓦块之间不容易干扰与电极本体1的接触力。

移动集电环10通过柔性导电件11，例如柔性铜带，与铜瓦12电连接且与升降机构5相连，更具体而言，移动集电环10固定在护筒7的外表面上，从而通过护筒7与升降机构5相连，由此能够随升降机构5一起相对于电极本体1移动。夹紧部件15用于将铜瓦12压紧到电极本体1上，夹紧部件15与升降机构5相连，更具体而言，通过吊杆14与护筒7的下端相连。

如图5所示，在本发明的一个实施例中，夹持部件15包括环状主体158，环状主体158套在铜瓦12外面且通过吊杆14与护筒7相连(参考图3和图4)。沿环状主体158的周向在环状主体158内固定有多个固定套150。在每个固定套150内设有顶头151，用于推动对应的子瓦块。此外，在每个固定套150内在顶头151的外面(图5中的右侧)还设有推板157。在推板157与顶头151之间设有弹性件153，弹性件153例如为压缩弹簧，用于将顶头151常推向铜瓦12。在固定套150内在推板157的外面(图5中的右侧)设有调节调节螺母156，调节螺母156与固定在固定套150内的固定螺母155配合，通过调节螺母156能够调节弹性件153的压缩程度，从而调节弹性件153对顶头151的弹性推力，由此调节顶头151对铜瓦12的对应子瓦块的推力，即调节了铜瓦12的对应子瓦块与电极本体1的接触力。如图5所示，在本发明的一个示例中，在铜瓦12的每个子瓦块上还设置有顶板152且在子瓦块与顶板152之间设有绝缘垫154，例如，如图5所示，在铜瓦12的每个子瓦块的外侧壁上形成有凸起，凸起内形成凹槽，顶板152和绝缘垫154设置在凹槽内，从而夹持部件15的顶头151推动顶板152，从而不容易损坏铜瓦12。

需要理解的是，夹持部件15并不限于上述具体示例中的结构，本领域的普通技术人员可以对上述结构进行修改和变型，例如在固定套150内直接形成螺纹孔，调节螺母156配合在螺纹孔内，或者调节螺母156也可以为调节螺杆等。

如上所述，由于铜瓦12分成几个相互独立的子瓦块，相应地，在夹持部件15的环状主体158内固定多个固定套150，每个固定套150可以与一个子瓦块对应，即，一个顶头151顶压一个子瓦块。当然，也可以两个固定套150与一个子瓦块对应，即两个顶头151顶压一个子瓦块，本领域的普通技术人员可以根据具体应用确定几个顶头顶压一个子瓦块。由于铜瓦12的子瓦块由独立的顶头151顶压到电极本体1上，因此各个子外块与电极本体1的接触力不相互影响，并且能够单独调节，从而向电极本体1的供电更加可靠。

根据本发明的一个实施例，为了进一步提高向电极本体1的供电可靠性，电极装置还包括固定集电环8，固定集电环8与电源(未示出)例如通过柔性铜带9连接，同时通过柔性导电件9，例如柔性铜带，与移动集电环10电连接。例如，在图3和图4中，固定集电环8右侧通过柔性铜带9与电源相连，而左侧通过柔性铜带9与移动集电环10相连。固定集电环8固定到固定机架6上，并且套在电极本体1以及护筒7的外面，以便不影响电极本体1以及导电机构的移动。

在本发明中，需要说明的是，固定机架6应作广义理解，如图3所示，上抱闸2的支座4，升降机构5以及固定集电环8都固定在固定机架6上，用于支座4，升降机构5以及固定集电环8的固定机架6可以是固定在地基上的一个整体机架，也可以是多个单独的机架，或者是厂房等的一部分，只要它能够固定支座4，升降机构5以及固定集电环8就可以，例如，固定集电环8可以通过吊杆16吊在厂房内。

根据本发明的实施例，上抱闸2和下抱闸3分别为液压抱闸，例如上抱闸2通过油管21供油，下抱闸3通过油管31供油，采用液压抱闸，可靠性高，易于控制。当然，上抱闸2和下抱闸3并不限于液压抱闸，也可以采用本领域已知的其他形式的抱闸，例如电磁抱闸。

下面描述根据本发明实施例的电极装置的操作。

在电炉正常工作中，上抱闸2松开电极本体1，下抱闸3抱紧电极本体1。当工况要求调节电极本体1插入炉体300内的长度时，升降机构5带动下抱闸3(由此带动电极本体1)升降，同时升降机构5通过护筒7带动导电机构(移动集电环10、铜瓦12和夹紧部件15)同步升降，由此电极本体1插入炉体300内的长度得到调节，满足了工况需要。

随着电极本体1的使用，电极本体1的下端不断消耗，因此电极本体1能够插入炉体300的最大长度边小，因此需要相对于下抱闸3(即升降机构5)和导电机构整体向下移动电极本体1。此时，上抱闸2抱紧电极本体1，下抱闸3松开电极本体1，然后，升降机构5带动下抱闸3和导电机构(移动集电环10、铜瓦12和夹紧部件15)相对于导电机构(移动集电环10、铜瓦12和夹紧部件15)1上升，当下抱闸3到达合适的位置(例如能够补偿电极本体1的消耗量的位置)后，升降机构5停止上升，下抱闸3抱紧电极本体1，上抱闸2松开电极本体1，同时导电机构也相对于电极本体1上移，并且在导电机构上移过程中，铜瓦12始终与电极本体1接触同时通过吊杆13相对于电极本体1向上滑动，而移动集电环10随护筒7相对于电极本体1向上移动，而夹紧部件15通过吊杆14相对于电极本体1向上滑动，从而无需拆下导电机构。由此，补偿了电极本体1的消耗，电极本体1能够插入炉体300的长度回复。

由此，在升降机构5的驱动下，下抱闸3抱紧电极本体1根据工况需要上下移动而调节电极本体1插入炉体300内的长度。

当电极本体1再次消耗一定量时，可以重复上述操作。

因此根据本发明的电极装置，能够方便地相对于升降机构5和导电机构移动电极本体1，补偿电极本体1的消耗量，无需停炉，则操作简单，效率提高，成本低。

在上面描述的实施例中，导电机构通过与升降机构5相连而随升降机构5和下抱闸3相对于电极本体1同步移动，需要说明的是，导电机构也可以由单独的升降机构驱动而与升降机构5相对于电极本体1同步移动，这里不再详细赘述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种电极装置，其特征在于，包括：

电极本体；

抱紧和松开电极本体的上抱闸；

抱紧和松开所述电极本体的下抱闸，所述下抱闸位于上抱闸下方；

升降机构，其中所述下抱闸安装在所述升降机构上以随所述升降机构一起移动；

导电机构，所述导电机构与电极本体电接触且可与升降机构相对于电极本体同步移动，所述导电机构包括：铜瓦，所述铜瓦与电极本体电接触且与升降机构相连；夹紧部件，所述夹紧部件将铜瓦压紧到电极本体上且与升降机构相连；和移动集电环，所述移动集电环通过柔性导电件与铜瓦电连接且与升降机构相连；和

套在电极本体外面的护筒，所述护筒位于升降机构下面且与升降机构相连以随升降机构一起相对于电极本体移动，其中所述移动集电环固定在护筒的外表面上，且所述铜瓦和夹紧部件分别通过吊杆与护筒相连，

其中所述夹紧部件包括：环状主体，所述环状主体套在铜瓦外面且通过吊杆与护筒相连；沿环状主体的周向固定在环状主体内的多个固定套；设置在每个固定套内的顶头；设置在每个固定套内的推板；设置在推板与顶头之间将顶头常推向顶板的弹性件；和设置在每个固定套内调节弹性件推力的调节螺母。

2.根据权利要求1所述的电极装置，其特征在于，所述铜瓦为分体式的。

3.根据权利要求1所述的电极装置，其特征在于，进一步包括固定集电环，所述固定集电环适于与电源连接且通过柔性导电件与移动集电环电连接。

4.根据权利要求3所述的电极装置，其特征在于，所述柔性导电件为柔性铜带。

5.根据权利要求1所述的电极装置，其特征在于，所述上抱闸和下抱闸分别为液压抱闸。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电极装置，其特征在于，所述升降机构包括升降台和与升降台相连驱动升降台升降的液压缸。

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