CN103979780B - 一种保护钼电极防止电极砖炸裂的装置及方法 - Google Patents

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Qinhuangdao glass industry research and Design Institute Co., Ltd.
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Abstract

本发明一种保护钼电极防止电极砖炸裂的装置及方法，适用于各种电熔窑。该装置为设有供电极同轴穿过的中心孔的双腔电极保护套，其底面抵顶电极砖，外腔与内腔分隔，且在靠近底面位置以分隔环将内腔和外腔在靠近底面的空间隔开，底面仅与外腔连通，内腔为水循环用于冷却电极，外腔为风循环不会使耐火材料表面降温太多，从而可以避免电极砖炸裂。

Description

一种保护钼电极防止电极砖炸裂的装置及方法
技术领域
本发明涉及工业电熔窑中的电极保护装置，特别为一种适用于各种电熔窑的保护钼电极防止电极砖炸裂的装置。
背景技术
电熔窑是用耐火材料砌一个池子，电极穿池壁而过，进入池子内，用电能代替火焰加热玻璃。目前应用的电极多为钼电极，钼电极的特点是熔化温度很高。但是，处于空气状态下，温度超过600度时，就会被氧化，必须对其进行保护。电极保护装置称为电极水套，通常为套装在电极外的腔体，下部进水，上部出水，通过水流冷却电极。电极池壁砖多为41#氧化法无缩孔锆刚玉，这种耐火材料膨胀系数较大，内、外壁温差大时易炸裂。现有的电极水套在保护电极的同时，水流冷却电极的同时也对所接触的电极砖外壁有强烈降温，经常出现电极砖炸裂情况。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种既能很好的保护电极，又不会使电极砖外壁降温太大的水套，即保护钼电极防止电极砖炸裂的装置。
本发明保护钼电极防止电极砖炸裂的装置，为设有供电极同轴穿过的中心孔的电极保护套，其底面抵顶电极砖，其为双腔电极保护套，内腔和外腔同轴套装在电极外，外腔与内腔分隔，且在靠近底面位置，以分隔环将内腔和外腔在靠近底面的空间隔开，底面仅与外腔连通。
所述保护钼电极防止电极砖炸裂的装置，所述分隔环为一个倾斜的圆环或称圆台，它尺寸较小一端连接底面内腔内壁，向内倾斜一圆台高度后，尺寸较大一端连接内腔外壁。
所述保护钼电极防止电极砖炸裂的装置，内腔与电极接触，内腔为水循环，下部设进水管，上部设出水管；外腔接触电极砖，外腔为风循环，下部设进风管，上部设出风管。
所述双腔电极保护套用A3钢或耐热钢加工而成。
所述保护钼电极防止电极砖炸裂的装置中心孔直径D1比要所保护的电极直径大3～5毫米。
所述保护钼电极防止电极砖炸裂的装置内腔壁或外腔壁的壁厚为8～10毫米；分隔环的厚度H为4～5毫米；内腔间距为35～40毫米；外腔间距为35～40毫米。
双腔电极保护套顶面厚度为8～10毫米；底面厚度为25～30毫米。
保护套总长度为180～250毫米。
所述保护钼电极防止电极砖炸裂的装置的进水管、出水管、进风管和出风管的长度均为150～250毫米，管内径为10～12毫米。
本发明另一目的在于提供一种保护钼电极防止电极砖炸裂的方法。
该方法可以使用前述的保护钼电极防止电极砖炸裂的装置，在内腔内充入水实现水循环冷却，在外腔内充入空气实现风循环冷却。
采用以上设计，本发明保护钼电极防止电极砖炸裂的装置设计的电极保护套为双腔，位于电极周围的内腔与接触耐火材料的外腔用一倾斜圆环隔开，用水冷却位于电极周围的内腔，可以充分冷却电极，电极得到保护，而接触耐火材料的外腔用压缩空气冷却，效果缓和，不会使池壁砖降温太剧烈，减轻或彻底消除电极砖炸裂。
附图说明
图1为本发明保护钼电极防止电极砖炸裂的装置的剖面结构图。图中标号：1.出气管；2.出水管；3.电极；4.进水管；5.进气管；6.电极砖；7.外腔；8.内腔；9.分隔环；10.底面。
具体实施方式
本发明为电熔窑钼电极提供了保护装置。参见图1所示，保护装置的结构如下：
与现有电极水套类似，本发明保护钼电极防止电极砖炸裂的装置也为电极保护套，电极3同轴穿过该保护套的中心孔后通过耐火材料池壁伸入电炉窑，水套(保护套)底面10抵顶电极砖6。本发明设计为双腔电极保护套，内腔8和外腔7同轴套装在电极3外，其中，内腔8与电极3接触，内腔下部设进水管4，上部设出水管2；外腔7与内腔8分隔，且在靠近底面10位置，以分隔环9将内腔8和外腔7隔开，该分隔环9为一个倾斜的圆环或称圆台，它尺寸较小一端连接底面10内腔8内壁，向内倾斜一圆台高度后，尺寸较大一端连接内腔8外壁，以此将内腔8和外腔7在靠近底面10的空间隔开，抵顶电极砖6的底面10仅与外腔连通，外腔下部设进风管5，上部设出风管1。如此，内腔8中可以通入水流以充分的冷却与内腔8直接接触的电极3，而外腔7中通入空气能够缓和冷却与底面10接触的电极砖6，即外腔7完全用风冷却，不会使耐火材料表面降温太多，从而可以避免电极砖炸裂。
加工方面，本发明双腔电极保护套使用A3钢或耐热钢加工而成，中心孔直径比要所保护的电极直径大3～5毫米以便于电极的穿置；内腔壁或外腔壁的壁厚可以为8～10毫米；内腔间距可以为35～40毫米；外腔间距可以为35～40毫米；分隔环9的厚度H为4～5毫米，顶部(图1中右侧)厚度为8～10毫米；底面(图1中左侧)厚度为25～30毫米。保护套总长度可为180～250毫米。进水管、出水管、进风管和出风管的长度均为150～250毫米，管内径可以为10～12毫米。
使用实例：在两座15平米的电熔窑上面，分别使用本发明双腔电极保护套，和原来的单腔水套。钼电极直径均为64毫米，保护套使用A3钢加工，中心孔直径67毫米；双腔电极保护套内腔壁或外腔壁的壁厚10毫米，内腔间距40毫米，外腔间距35毫米；保护套总长度为200毫米。
水流进水温度为27度，循环水流速度为2升/分钟。风冷使用的风压5000毫米水柱，流速0.5立方米/分钟。
同时以同材质同尺寸(与外腔尺寸相同)的单腔水冷套作为对照。
结果：使用单腔水套的电熔窑，投产时，电极砖就出现炸裂；使用双腔电极水套的电熔窑未出现电极砖炸裂。
可见，本发明利用双腔效应解决了电极砖炸裂问题，适于在电熔行业上推广应用。

Claims (9)

1.一种保护钼电极防止电极砖炸裂的装置，为设有供电极同轴穿过的中心孔的电极保护套，其底面抵顶电极砖，其特征在于，为双腔电极保护套，内腔和外腔同轴套装在电极外，外腔与内腔分隔，且在靠近底面位置，以分隔环将内腔和外腔在靠近底面的空间隔开，底面仅与外腔连通；内腔与电极接触，内腔为水循环，下部设进水管，上部设出水管；外腔接触电极砖，外腔为风循环，下部设进风管，上部设出风管。
2.根据权利要求1所述保护钼电极防止电极砖炸裂的装置，其特征在于，所述分隔环为一个倾斜的圆环或称圆台，它尺寸较小一端连接底面内腔内壁，向内倾斜一圆台高度后，尺寸较大一端连接内腔外壁。
3.根据权利要求1或2所述保护钼电极防止电极砖炸裂的装置，其特征在于，所述双腔电极保护套用A3钢或耐热钢加工而成。
4.根据权利要求3所述保护钼电极防止电极砖炸裂的装置，其特征在于，中心孔直径D1比要所保护的电极直径大3～5毫米。
5.根据权利要求4所述保护钼电极防止电极砖炸裂的装置，其特征在于，内腔壁或外腔壁的壁厚为8～10毫米；分隔环的厚度H为4～5毫米；内腔间距为35～40毫米；外腔间距为35～40毫米。
6.根据权利要求5所述保护钼电极防止电极砖炸裂的装置，其特征在于，双腔电极保护套顶面厚度为8～10毫米；底面厚度为25～30毫米。
7.根据权利要求6所述保护钼电极防止电极砖炸裂的装置，其特征在于，保护套总长度为180～250毫米。
8.根据权利要求7所述保护钼电极防止电极砖炸裂的装置，其特征在于，进水管、出水管、进风管和出风管的长度均为150～250毫米，管内径为10～12毫米。
9.一种保护钼电极防止电极砖炸裂的方法，其特征在于，使用前述任一权利要求所述的保护钼电极防止电极砖炸裂的装置，在内腔内充入水实现水循环冷却，在外腔内充入空气实现风循环冷却。
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