CN103601366A - 一种玻璃纤维窑炉电极冷却水套 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种玻璃纤维窑炉电极冷却水套，其创新点在于：包括水套座、热电偶插管、冷却水套、后固定法兰；水套座包括内套、外套、环形端板，以及与外套螺纹连接的安装板，安装板为S形金属板体；冷却水套的水套体为一内置螺旋状冷却水流道的管体结构，水套体的内套与水套体采用锥面配合；冷却水套通过螺杆与后固定法兰连接。本发明的优点在于：S形金属板体结构在安装水套座时方便、快捷，冷却水套可独立更换。冷却水在螺旋状阻流片的作用，呈螺旋状折流流动，大大提高了冷却水在冷却水套内的停留时间，对钼电极的冷却效果好。

Description

一种玻璃纤维窑炉电极冷却水套

技术领域

本发明涉及一种冷却装置，特别涉及一种玻璃纤维窑炉电极冷却水套。 

背景技术

玻璃纤维（英文原名为：glass fiber或fiberglass ）是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。 

玻璃纤维以玻璃球或为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，玻璃坩埚是将玻璃球或同组分原料加热熔化，作为熔融玻璃液的容器。电源通过变压器和饱和电抗器或可控硅，使炉内的钼电极达到所需要的电流、电压而发热熔化玻璃，并将玻璃液从下端的漏板孔中流出，由拉丝机牵拉成玻璃纤维。 

钼电极的熔点达到2800℃，前半段在玻璃纤维窑炉中较稳定，但是钼电极的后半段易与氧发生反应：其在380~400℃时开始氧化，600℃时加速氧化，超过700℃迅速氧化。因此钼电极在使用时，必须对未被玻璃液覆盖的电极部位进行冷却，使温度保持在400℃以下，或切实避免空气中的氧气流入。 

通常钼电极的保护方法是冷却，通过给电极装配水套等装置降低电极温度，使未与玻璃液接触的部分温度尽量低，来防止氧化。目前的钼电极水套为常规结构，即在钼电极外设置一水套，直接在水套内通入冷却水为钼电极降温，其缺点在于：冷却水在水套内的停留时间较短，冷却效果较差；且水套需要使用软水，否则需要定期更换水套。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种冷却效果好且维护方便的玻璃纤维窑炉电极冷却水套。 

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种玻璃纤维窑炉电极冷却水套，其创新点在于：包括水套座、热电偶插管、冷却水套、后固定法兰；一套装在钼电极外的水套座，包括内套、外套和环形端板，外套为一具有外螺纹的圆柱状管体，外套外螺纹连接一用于与窑炉连接的安装板，安装板为一S形金属板体；内套为一与外套同轴设置的圆台状管体，该圆台状管体的内孔与窑炉钼电极外径相配；外套端部与内套的大端通过环形端板连接固定；一设置在内、外套之间的热电偶插管，该热电偶插管的轴线与内、外套轴线平行，热电偶插管的内端与环形端板连接固定；一嵌入水套座内、外套之间的冷却水套，包括水套体、进水管、出水管和螺杆，水套体为一内置冷却水流道的管体结构，水套体的内孔为刚好可与内套外表面相嵌合的圆台形孔，水套体的外表面直径与外套的内径相配，且水套体的外表面开有沿其轴线方向延伸的热电偶插管容纳槽；水套体的外端面还均匀分布有数根轴线与水套体轴线平行的螺杆；所述水套体具有一个空心旋转体状空腔，该空腔内沿轴向设置有螺旋状阻流片，水套体的外端面连接有与冷却水流道连通的进水管、出水管，进水管的前端与空腔上部连通，出水管的前端伸入空腔的底部；一安装在水套座末端的后固定法兰，后固定板法兰为一具有缺口的法兰体，后固定法兰的端面上开有与螺杆对应的连接孔，后固定法兰的内圆直径大于钼电极外径，后固定法兰的外圆表面上均匀分布有若干沿径向贯通后固定法兰内、外圆周面的螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接钼电极固定螺栓。 

优选的，所述安装板为一S形金属板体，该金属板体的中心开有与外套相配的中心螺纹孔。 

本发明的优点在于：使用时，水套座的前端嵌入窑炉的侧壁内，并通过安装板与窑炉的外表面连接固定；安装板为S形金属板体的作用在于：当玻璃纤维窑炉电极冷却水套在安装时通过行吊或相关设备进行吊装，由于无法准确把握水套座的圆周向位置，因此，吊装时先将S形金属板体旋转至相对垂直方向，确保其在升降过程中不与固定螺杆6碰触，然后将水套座升降至窑炉侧壁的安装孔外侧，再推入，最后通过旋转S形金属板使得其两个开口扣住窑炉上的固定螺杆，再通过螺母锁紧实现固定。 

后固定法兰通过螺母与内置于水套座内的冷却水套螺杆连接固定；钼电极从水套座的内套以及后固定法兰中心穿过，钼电极前端伸入窑炉腔体内，钼电极后端通过后固定法兰上的钼电极固定螺栓连接锁紧；冷却水套可进行单独更换：当冷却水套传热效果变差后，可通过拆卸后固定法兰来抽出冷却水套，更换方便快捷。 

冷却时，冷却水套的进水管通入冷却水，冷却水在螺旋状阻流片的作用，呈螺旋状折流流动，且在冷却水套的轴向上自后腔向前腔运动，最后通过位于冷却水套前腔的出水管排出，大大提高了冷却水在冷却水套内的停留时间，对钼电极的冷却效果好。而冷却水套与水套座的内套通过圆台面镶嵌配合，插装定位方便，提高接触面积，确保换热效果。 

附图说明

图1为本发明玻璃纤维窑炉电极冷却水套结构示意图。 

图2为本发明中水套座与热电偶插管结构示意图。 

图3为图2中A向视图。 

图4为本发明安装板结构示意图。 

图5为本发明中冷却水套主视图。 

图6为图5中B向视图。 

图7为本发明中水套体、螺旋状阻流片与进水管、出水管连接示意图。 

图8为本发明后固定法兰结构示意图。 

图9为本发明玻璃纤维窑炉电极冷却水套与钼电极连接示意图。 

具体实施方式

实施例

请参阅图1，本发明揭示了一种玻璃纤维窑炉电极冷却水套，包括水套座1、热电偶插管2、冷却水套3、后固定法兰4和安装板5；水套座1安装在窑炉的炉体上，其内设置热电偶插管2和冷却水套3，水套座1的末端设置垫板和后固定法兰4，水套座1外设置安装板5。 

一水套座1，如图2、3、4所示，可套装在钼电极外，其包括内套11、外套12和环形端板13，外套12为一具有外螺纹的圆柱状管体，外套12外螺纹连接一用于与窑炉连接的安装板5，安装板5为一S形金属板体，该金属板体的中心开有与外套相配的中心螺纹孔；内套11为一与外套12同轴设置的圆台状管体，该圆台状管体的内孔与窑炉钼电极外径相配；外套12端部与内套11的大端通过环形端板13连接固定。 

一热电偶插管2，设置在内套11、外套12之间，该热电偶插管2的轴线与内套11、外套12轴线平行，热电偶插管2的内端与环形端板13通过螺纹连接固定。热电偶插管2内可插入热电偶传感器。 

一冷却水套3，嵌入水套座内套11、外套12之间，如图5、6所示，其包括水套体31、进水管32、出水管33和螺杆34，水套体31为一内置冷却水流道的管体结构，水套体31的内孔为刚好可与内套11外表面相嵌合的圆台形孔，水套体31的外表面直径与外套12的内径相配，且水套体31的外表面开有沿其轴线方向延伸的热电偶插管容纳槽；水套体31的外端面还均匀分布有数根轴线与水套体31轴线平行的螺杆34。 

如图7所示，水套体31具有一个空心旋转体状空腔，该空腔内沿轴向设置有螺旋状阻流片35，水套体31的外端面连接有与冷却水流道连通的进水管32、出水管33，进水管32的前端与空腔上部连通，出水管33的前端穿过螺旋状阻流片35伸入空腔的底部。 

一安装在水套座3末端的后固定法兰4，如图8所示，后固定板法兰4为一具有缺口的法兰体，后固定法兰4的端面上开有与螺杆34对应的连接孔41，后固定法兰4的内圆与钼电极外径相配，该内圆略大于钼电极外径，后固定法兰4的外圆表面上均匀分布有若干沿径向贯通后固定法兰4内、外圆周面的螺纹孔42，螺纹孔内螺纹42可连接钼电极固定螺栓。 

工作原理： 

使用时，水套座的前端嵌入窑炉的侧壁内，并通过安装板与窑炉的外表面一对水平设置的固定螺杆6连接固定；安装板为S形金属板体的作用在于：当玻璃纤维窑炉电极冷却水套在安装时通过行吊或相关设备进行吊装，由于无法准确把握水套座的圆周向位置，因此，吊装时先将S形金属板体旋转至相对垂直方向，确保其在升降过程中不与固定螺杆6碰触，然后将水套座升降至窑炉侧壁的安装孔外侧，再推入，最后通过旋转S形金属板使得其两个开口扣住窑炉上的固定螺杆，再通过螺母锁紧实现固定。

后固定法兰通过螺母与内置于水套座内的冷却水套螺杆连接固定；如图9所示，钼电极7从水套座的内套以及后固定法兰中心穿过，钼电极前端伸入窑炉腔体内，钼电极后端通过后固定法兰上的钼电极固定螺栓连接锁紧； 

冷却时，冷却水套的进水管通入冷却水，冷却水在螺旋状阻流片的作用，呈螺旋状折流流动，且在冷却水套的轴向上自后腔向前腔运动，最后通过位于冷却水套前腔的出水管排出，大大提高了冷却水在冷却水套内的停留时间，确保钼电极的冷却效果。

Claims (1)

1.一种玻璃纤维窑炉电极冷却水套，其特征在于：包括水套座、热电偶插管、冷却水套、后固定法兰；

一套装在钼电极外的水套座，包括内套、外套和环形端板，外套为一具有外螺纹的圆柱状管体，外套外螺纹连接一用于与窑炉连接的安装板，安装板为一S形金属板体；内套为一与外套同轴设置的圆台状管体，该圆台状管体的内孔与窑炉钼电极外径相配；外套端部与内套的大端通过环形端板连接固定；

一设置在内、外套之间的热电偶插管，该热电偶插管的轴线与内、外套轴线平行，热电偶插管的内端与环形端板连接固定；

一嵌入水套座内、外套之间的冷却水套，包括水套体、进水管、出水管和螺杆，水套体为一内置冷却水流道的管体结构，水套体的内孔为刚好可与内套外表面相嵌合的圆台形孔，水套体的外表面直径与外套的内径相配，且水套体的外表面开有沿其轴线方向延伸的热电偶插管容纳槽；水套体的外端面还均匀分布有数根轴线与水套体轴线平行的螺杆；

所述水套体具有一个空心旋转体状空腔，该空腔内沿轴向设置有螺旋状阻流片，水套体的外端面连接有与冷却水流道连通的进水管、出水管，进水管的前端与空腔上部连通，出水管的前端伸入空腔的底部；

一安装在水套座末端的后固定法兰，后固定板法兰为一具有缺口的法兰体，后固定法兰的端面上开有与螺杆对应的连接孔，后固定法兰的内圆直径大于钼电极外径，后固定法兰的外圆表面上均匀分布有若干沿径向贯通后固定法兰内、外圆周面的螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接钼电极固定螺栓。

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