CN105452792A - 电极系统中冷却通道的配置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电弧炉电极柱组件中冷却通道的配置，其中，电极柱组件下部设有由多个触靴元件(31)形成的触靴环、由多个压块形成的压环和位于压环上方且由多个隔热罩部分形成的隔热罩。触靴元件(31)和/或压块设有冷却液流动的通道(35、36)。在触靴元件(31)和/或压块的材料中制出的通道(35、36)从触靴元件(31)和/或压块的上端(33)斜向下延伸至下端(34)附近。同一触靴元件(31)和/或压块中的至少两个所述倾斜通道(35、36)在靠近触靴元件(31)和/或压块下端(34)的触靴元件和/或压块下端处相互联接到一起，以在每个触靴元件(31)和/或压块中形成连续的通道(35、36)。
Description
技术领域
本发明涉及电弧炉电极柱组件中冷却通道的配置。更具体地说，本发明涉及电弧炉电极柱组件中冷却通道的配置，其中，电极柱组件下部具有电极下部柱组件，电极下部柱组件包括：触靴环，由相互连接成环形并且设置成与电极接触以给电极传导电流的多个触靴元件所形成；压环，由相互连接以形成围绕触靴环的环形圈的多个压块所形成，压环的压块具有液压波纹管，通过液压波纹管把触靴环压靠于电极的钢壳上；和隔热罩，在电极柱组件的轴向上位于压环上方，所述隔热罩包括相互连接以形成围绕下部电极柱组件的环形圈的多个隔热罩部分，其中，触靴元件和/或压块设有供冷却液流动以冷却触靴环和压环的通道。
背景技术
电弧炉是一种用来熔融金属和/或用来提纯矿渣的电炉。电弧炉是基于在分开的电极之间或者在电极与待熔化物料之间燃烧的弧焰来运行的。电弧炉可通过交流电或者直流电来运行。在弧焰是在物料与电极之间燃烧的情况中，在弧焰以及待熔化物料中产生了热量。把电力传导至竖直电极，电极相对于电弧炉中点按三角形地对称定位。在直流熔炼炉的情况中，在电弧炉中间有一个电极。电极在电弧炉中的组装深度是可连续地调整的，这是因为由于弧焰导致电极在顶端处耗损。
电极柱组件下部包括触靴环、压环和隔热罩。触靴环是由呈环形布置成与钢壳接触的多个触靴元件构成的，电极糊在钢壳内部烧结。该电极是所谓的索德伯格电极。触靴元件将电流传导至电极。压环设置在触靴环外侧，以使得触靴环被压环围绕。压环是由相互连接成环的多个压块构成的，压块设有液压波纹管，通过液压波纹管把触靴环中的触靴压靠到电极的钢壳上。围绕电极柱组件的隔热罩在电极柱组件的轴向上设置在压环上方。隔热罩也是由相互连接以形成环形组件的多个部分组成的。
因为极热的环境，必须冷却触靴元件、压环和隔热罩；并且在目前的电极柱组件中，冷却方式是触靴元件、压环压块和隔热罩部分设有用于冷却液流动的冷却通道。在触靴、压环压块和隔热罩部分中钻出孔道来制成冷却通道。钻出孔道，以使得孔道穿过上述各部件，其中，至少一些孔道相互联接。因此，必须利用塞子来封闭至少一些孔道。用塞子封堵孔道会有冷却液泄漏的风险。电极柱组件中有泄漏是非常有害的，特别是当泄漏的塞子位于环的热下端(在该处塞子是看不到的)时。
发明目的
本发明的目的是提供用于电弧炉电极柱组件的冷却通道配置，克服了与现有技术有关的不利和缺点，特别是就与冷却液泄漏有关的问题而论时。
本发明的另一目的是提供用于电弧炉电极柱组件的冷却通道配置，通过该冷却通道配置，在触靴环、压环和隔热罩中实现了充分的通道系统和冷却液流量。
发明内容
本发明的目的是通过上述配置来实现的，其中，在触靴元件和/或压块的材料中制出的通道从触靴元件和压块的上端斜向下延伸至下端附近，使得同一触靴元件和/或压块中的至少两个倾斜通道在触靴元件和压块下端附近的通道下端处联接到一起，以在每个触靴元件和压块中形成连续通道。
在上述配置中，在每个触靴元件和/或压块的材料中制出至少两个倾斜通道，以便在各个触靴元件和/或压块中形成至少单个连续通道。另一方面，可以在每个触靴元件和/或压块的材料中制出多个倾斜通道，以在各个触靴元件和/或压块中形成多个连续通道。
触靴元件和/或压块材料中的通道优选通过钻孔来制出。在触靴元件和/或压块的材料中制出通道使得通道之间具有安全距离。
隔热罩部分也优选设有与触靴元件和/或压块相似的倾斜通道。
触靴元件和/或压块和/或隔热罩部分是由具有高机械强度的导电且导热材料制成的。材料优选是铜。其它材料也是适用的，例如黄铜或者青铜。
附图说明
所包括的附图提供了对本发明的进一步理解并且构成了本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例并且与说明书一起有助于阐明本发明的原理。在附图中：
图1是电弧炉的示意性立面侧视图。
图2是图1的电弧炉的下部电极柱组件的放大立面侧视图。
图3是下部电极柱组件的立体图。
图4是压块的立体图，波纹管液压缸以分解图示出。
图5是压块的剖视图，更详细地示出了波纹管液压缸的结构。
具体实施方式
图1示出了电弧炉6的示意图。电弧炉6包括多个电极柱组件1，但为了简明图1中仅示出了一个电极柱组件。
参见图1、图2和图3，电极下部柱组件2位于电极系统的下部中。电极下部柱组件2包括触靴环3、压环4和隔热罩5。触靴环3构造为处于与电极接触以将电流传导至电极。触靴环3包括多个触靴元件31。触靴元件31设置成呈环形地围绕电极。借助于设置在围绕触靴环3的压环4中的多个液压波纹管来把触靴31压靠在电极的钢壳上。压环4包括相互连接以形成环形圈的多个压块41。优选是，每个压块41设有如上所述的一液压波纹管。隔热罩5在电极柱组件1的轴向上位于压环4的上方。隔热罩5包括多个隔热罩部分51，它们相互连接以形成围绕下部电极柱组件2的环形圈。
如在图2和图3中可以看到的，管32、42连接至触靴环3的触靴元件31和压环4的压块41。管连接部设置在触靴元件31和压块41的上端33、43处。管32、42设置成用于将冷却液导入和导出触靴元件31和压块41，以使其温度维持在期望水平。自然地，在触靴元件31和压块41的材料中制造出相应通道。因此，使冷却液在触靴环3和压环4中流动和循环。管道可以设置成使得冷却液分别流过每个触靴元件31和/或从一个元件流至另一个元件。按相应方式，可以使冷却液分别流过每个压块41和/或从一个块流至另一个块。
图4和图5中示出了用于压块41和触靴元件31的通道配置。如在图4中可以看到的，在压块的材料中制造出压块41中的通道45、46，以使得通道从压块41的上端43斜向下地延伸至压块的下端44附近。此外，通道45、46制造成使得两个倾斜的通道45、46在其下端处(即压块41的下端44附近)相互联接到一起。在压块的材料中制造在下端处联接到一起的至少两个通道45、46，但是图4示出了压块41优选包括多个倾斜的通道45、46。因此，用于冷却液的管42连接至通道45、46的上端。
如在图5中可以看到的，在触靴元件的材料中制造出触靴元件31中的通道35、36，以使得通道从触靴元件31的上端33斜向下延伸至触靴元件的下端34附近。按图4中所示的相应方式，通道35、36制造成使得两个倾斜的通道35、36在其下端处(即触靴元件31的下端34接近)联接到一起。在触靴元件31的材料中制造出在下端处联接到一起的至少两个通道35、36，但是图5示出了触靴元件31优选包括多个倾斜的通道35、36。因此，用于冷却液的管32(图2和图3)连接至通道35、36的上端。
如果和/或当必须利用塞子封闭触靴元件31和/或压块41中通道35、36；45、46中的任一个时，仅将塞子放置在触靴元件31和/或压块41的上端33、43处，以使冷却液泄漏的风险最小。
触靴元件31是由具有良好导电性和导热性的材料制成的。此外，材料的机械强度必须较高。例如，铜是一种满足这些性能的材料。铜是一种非常适用于触靴元件31的大块材料。可用于该目的的其它材料例如是黄铜和青铜。也可以使用具有相应性能的其它材料。优选是，压块41是由与触靴元件31相同的材料制成的。
触靴元件31和压块41中的通道35、36；45、46是通过钻孔制成的。为了在触靴元件31和压块41中实现足够的冷却，重要的是，通过钻孔制成的通道35、36；45、46或者孔道尽可能地布及了触靴元件31和压块41的整个面积。然而，在孔道之间保留足够的安全距离，例如20mm。
也可以在隔热罩部分51中使用相同的通道系统，该隔热罩部分优选是由与触靴元件31和压块41相似的材料制成的。
对于本领域技术人员很明显的是，随着技术的进步，可以按多种方式来实现本发明的基本构思。因此，本发明及其实施例不限于上述例子，而是可以在权利要求的范围内改变。
Claims (10)
1.一种用于电弧炉(6)的电极柱组件中冷却通道的配置，电极柱组件(1)的下部设有电极下部柱组件(2)，电极下部柱组件包括
-触靴环(3)，由多个触靴元件(31)形成，该多个触靴元件相互连接成环形并且设置成与电极接触以将电流传导至电极，
-压环(4)，由多个压块(41)形成，该多个压块相互连接以形成围绕触靴环(3)的环形圈，所述压环(4)的压块(41)设有液压波纹管(47)，通过液压波纹管把触靴环(3)压靠到电极的钢壳上，以及
-隔热罩(5)，在电极柱组件(1)的轴向上位于压环(4)上方，所述隔热罩(5)包括多个隔热罩部分(51)，该多个隔热罩部分相互连接以形成围绕下部电极柱组件(2)的环形圈，
-其中，触靴元件(31)和/或压块(41)具有通道(35、36；45、46)，冷却液流动通过通道，以用于冷却触靴环(3)和压环(4)，其特征在于，
-在触靴元件(31)和/或压块(41)的材料中制出的通道(35、36；45、46)从触靴元件(31)和压块(41)的上端(33、43)斜向下延伸至触靴元件和压块的下端(34、44)附近，使得
-在同一触靴元件(31)和/或压块(41)中的至少两个所述倾斜通道(35、36；45、46)在靠近触靴元件(31)和压块(41)的下端(34、44)的通道下端处相互联接到一起，以在每个触靴元件(31)和压块(41)中形成连续通道(35、36；45、46)。
2.如权利要求1所述的配置，其特征在于，在每个触靴元件(31)和/或压块(41)的材料中制造出至少两个倾斜通道(35、36；45、46)，以便在各个触靴元件(31)和/或压块(41)中形成至少单个连续通道(35、36；45、46)。
3.如权利要求1所述的配置，其特征在于，在每个触靴元件(31)和/或压块(41)的材料中制出多个倾斜通道(35、36；45、46)，以在各个触靴元件(31)和/或压块(41)中形成多个连续通道(35、36；45、46)。
4.如前述权利要求中任一项所述的配置，其特征在于，触靴元件(31)和/或压块(41)的材料中的通道(35、36；45、46)是通过钻孔制出的。
5.如权利要求4中所述的配置，其特征在于，通道(35、36；45、46)在触靴元件(31)和/或压块(41)的材料中制成使得通道(35、36；45、46)之间具有安全距离。
6.如前述权利要求中任一项所述的配置，其特征在于，隔热罩部分(51)也设有与触靴元件(31)和/或压块(41)类似的倾斜通道。
7.如前述权利要求中任一项所述的配置，其特征在于，触靴元件(31)和/或压块(41)和/或隔热罩部分(51)是由具有高机械强度的导电并导热的材料制成的。
8.如权利要求7所述的配置，其特征在于，触靴元件(31)和/或压块(41)和/或隔热罩部分(51)的材料是铜。
9.如权利要求7所述的配置，其特征在于，触靴元件(31)和/或压块(41)和/或隔热罩部分(51)的材料是黄铜。
10.如权利要求7所述的配置，其特征在于，触靴元件(31)和/或压块(41)和/或隔热罩部分(51)的材料是青铜。
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