CN105473970A - 用于电极系统中的触靴的压力环组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电弧炉的电极系统中的触靴的压力环组件，该电弧炉设有至少一个电极柱组件。该电极柱组件包括：触靴环，该触靴环由多个触靴元件(31)形成；压力环，该压力环由多个压力块(41)形成；以及热屏蔽件，该热屏蔽件由多个热屏蔽段形成。细长槽(46)形成于各压力块(41)的两个基本竖直侧边缘上，细长锁定条(61)置于两个相邻压力块(41)的槽(46)中，以便使得所述压力块(41)相互连接。锁定条(61)的形状与所述两个相邻压力块(41)的槽(46)的形状基本匹配。各锁定条(61)通过在压力块(41)中的紧固螺栓(49)通孔(48)而在槽(46)中锁定就位。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电弧炉的电极系统中的触靴的压力环组件。更特别是，本发明涉及一种用于电弧炉的电极系统中的触靴的压力环组件，该电弧炉设有至少一个电极柱组件，该电极柱组件的下部包括：触靴环，该触靴环由多个触靴元件形成；压力环，该压力环由多个压力块形成，这些压力块相互连接，以便形成环绕触靴环的环形环，所述压力环的压力块设有液压波纹管，触靴环通过该液压波纹管而压靠在电极的钢罩上；以及热屏蔽件，该热屏蔽件沿电极柱组件的轴向方向布置在压力环上方，所述热屏蔽件由多个相互连接的热屏蔽段形成。
背景技术
电弧炉是用于熔化金属和/或用于清洁熔渣的电操作炉。所述炉的操作基于电弧焰，该电弧焰在分开的电极之间点燃，或者在电极和要熔化的材料之间点燃。所述炉可以通过AC或DC电流来操作。在电弧焰在材料和电极之间点燃的情况下，在电弧焰中产生热量，还在要熔化的材料中产生热量。电力传导至竖直电极，该竖直电极相对于所述炉的中点对称地布置成三角形。在DC熔炼炉的情况下，一个电极在炉的中部。连续地调节在炉中的电极的装配深度，因为它们在尖端处由于电弧焰而磨损。
电极柱组件的下部包括触靴环、压力环和热屏蔽件。触靴环由多个触靴元件构成，这些触靴元件布置为环，以便与钢罩接触，电极糊烧结在该钢罩内部。这样的电极是所谓的连续自焙电极触靴元件将电流导向电极。压力环布置在触靴环的外侧，因此触靴环由所述压力环环绕。压力环由多个压力块构成，这些压力块相互连接成环，该压力块设有液压波纹管，触靴环中的触靴通过该液压波纹管而压靠在电极的钢罩上。包围电极柱组件的热屏蔽件沿电极柱组件的轴向方向布置在压力环的上方。热屏蔽件也包括多个段，这些段相互连接，以便形成环形形状的组件。
如上所述，压力环包括多个压力块，这些压力块相互连接成环。压力块通常由大块铜元件制造。在当前系统中，在压力块之间的连接通常制成为这样：将凸肩或脊机械加工于铜元件的侧边缘中。因此，在这种结构中，在制造阶段中，铜铸模件必须保留额外的铜材料，该额外材料的一半必须切除以便获得凸肩。因此浪费材料。
用于螺栓或螺钉的通孔制于上述凸肩中，相邻压力块通过所述螺栓或螺钉而相互连接。这引起缺点或缺陷，因为在压力环中的高拉伸应力引起螺栓的剪切应力。因此，很可能在使用中在相邻压力块之间的接缝中出现分裂。
在必须更换单个触靴时，很明显会有另一缺陷。由于凸肩，必须拆卸三个压力块以便更换单个触靴。
还参考现有技术文献，EP1971190示出了一种压力环组件，其中，相邻的压力块通过单独的连接装置而相互连接。对于所述连接装置，在压力块的侧边缘上机械加工有槽，且从上面将连接装置推入所述槽中。连接装置有沿其纵向方向的锥形形状，因此在它安装就位后很难拆卸该连接装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电弧炉的电极系统中的触靴的新颖的压力环组件，它克服了关于现有技术的缺点和缺陷。
本发明的目的通过压力环组件来实现，其特征主要在于：细长槽形成于各压力块的两个基本竖直的侧边缘上，因此，在两个相邻压力块中，所述槽彼此相向面对并通向彼此，所述槽在槽的底部处比在压力块的侧边缘处更宽，细长锁定条置于两个相邻压力块的槽中，以便使得所述压力块相互连接，各锁定条横向于它的纵向方向在其两侧处比在中间处更厚，因此，锁定条的形状与所述两个相邻压力块的槽的形状基本匹配，且各锁定条通过在压力块中的紧固螺栓通孔而在槽中锁定就位。
优选是，锁定条和槽都有相互匹配的斜面，以便在它们之间形成燕尾状接头。当紧固螺栓拧紧时，匹配的斜面相互按压，因此，在这样形成的接头中，力通过该斜面而传递给锁定条。
在压力块的侧边缘中的槽从各压力块的上端向下延伸至该压力块的底端附近，在该处，所述槽由凸肩来封闭。
锁定条由防磁材料制造，优选是奥氏体钢。
紧固螺栓从各压力块的外表面延伸至锁定条，所述紧固螺栓通过螺纹连接至该锁定条内。紧固螺栓和在压力块中的用于该紧固螺栓的孔由帽来覆盖。
在由本发明获得的优点中，应当指出，压力环组件的紧密性比现有技术装置中好得多。紧密性非常重要，因为在炉中的二氧化碳含量必须足够。由本发明获得的另一优点是，与以前相比，压力块的更换需要少得多的工作，也容易得多。而且，在更早的炉结构中，有电极可能落入炉中的危险。本发明使得该危险减至最小。还有，在压力环下面的触靴能够比以前更容易更换，且为了更换单个触靴，只需要除去一个压力块，而在现有技术装置中，相同的更换需要除去三个相邻的压力块。
附图说明
附图便于进一步理解本发明，其构成本说明书的一部分，表示了本发明的实施例，并与说明书一起帮助解释本发明的原理。附图中：
图1是电弧炉的示意侧视图。
图2是图1的电弧炉的下部电极柱组件的放大示意侧视图。
图3是下部电极柱组件的一部分的轴测图。
图4是用于使得压力靴相互连接的结构的剖视图。
图5是图4的放大详图。
具体实施方式
图1表示了电弧炉6的示意图。炉6包括多个电极柱组件1，但是为了简明目的，图1中只表示了它们中的一个。
参考图1、2和3，下部电极柱组件2布置在电极系统的下部部分中。下部电极柱组件2包括触靴环3、压力环4和热屏蔽件5。触靴环3设置成布置为与电极接触，以便将电流传导至电极。触靴环3包括多个触靴元件31。触靴元件31布置成环形形状，以便环绕所述电极。触靴31借助于布置在压力环4中的多个液压波纹管而压靠在电极的钢罩上，该压力环4环绕所述触靴环3。压力环4包括多个压力块41，这些压力块41相互连接，以便形成环形环。优选是，各压力块41设有液压波纹管(bellow)，如上所述。热屏蔽件5沿电极柱组件1的轴向方向布置在压力环4上方。热屏蔽件5包括多个热屏蔽段51，这些热屏蔽段51相互连接，以便形成环绕下部电极柱组件2的环形环。
最好如图3和4中所示，槽46制成于各压力块41的两侧边缘45上。槽46向上开口，它们从压力块41的上端42延伸而接近该压力块41的底端43。因此，在各相邻的两个压力块41中，槽46彼此相通。细长锁定条61置于所述槽46中，以便使得相邻的压力块41相互连接。为了保证在锁定条61和相邻压力块41中的槽46之间的装配紧密性，所述槽46并不是从压力块41的上端42至底端43竖直地穿过该压力块41延伸，而是，所述槽46向下在压力块41的底端43附近通过凸肩47来封闭。孔48制成于压力块41中，所述孔从压力块41的外部表面伸入所述槽46中。优选是，对于各槽46设置了多个所述孔。相应的孔54制成于锁定条61中，该孔51设有用于紧固螺栓49的螺纹。因此，锁定条61通过穿过压力块41中的孔48的紧固螺栓49而在槽46中固定就位。
下面特别参考图4和5，在压力块41中的槽46和锁定条61有特定结构。沿压力块41的周向方向，槽46在该槽的底部处比在压力块41的侧边缘45处更宽。锁定条61以类似方式形成，这样，横向于其纵向方向，它们在两侧处比在中间处更厚，而且，它们的形状与两个相邻压力块41的槽46的形状匹配。因此，锁定条61与槽46一起形成燕尾状接头。更具体地说，锁定条61和槽46设有匹配的斜面52、53。当拧紧所述紧固螺栓49时，所述斜面52、53相互按压，因此，在接头中，力通过斜面52、53至所述条，而不是给予紧固螺栓49横向应变。由于斜面52、53的较大面积，表面压力保持在较低水平。
锁定条61由防磁材料来制造，一个优选的材料选择是奥氏体钢。孔48和其中的紧固螺栓49从压力块41的外表面由帽50来覆盖，该帽50优选是由与压力块41相同的材料来制造，优选是铜。
触靴元件31由具有良好电导率和热导率的材料来制造。而且，材料的机械强度必须较高。例如，铜是实现这些特性的一种材料。铜是大块材料，它能够非常好地用于触靴元件31。能够用于该目的的其它材料为例如黄铜和青铜。还有，具有相应特性的其它材料也能够使用。优选是，压力块41由与触靴元件31相同的材料来制造。
本领域技术人员显然知道，随着技术的进步，本发明的基本思想可以以多种方式来实施。因此，本发明和它的实施例并不局限于上述实例，而是它们可以在权利要求的范围内变化。
Claims (8)
1.一种用于电弧炉的电极系统中的触靴的压力环组件，该电弧炉设有至少一个电极柱组件，该电极柱组件(1)的下部包括：触靴环(3)，该触靴环(3)由多个触靴元件(31)形成；压力环(4)，该压力环(4)由多个压力块(41)形成，这些压力块相互连接，以便形成环绕所述触靴环(3)的环形环，所述压力环(4)的压力块(41)设有液压波纹管(47)，触靴环(3)通过该液压波纹管(47)而压靠在电极的钢罩上；以及热屏蔽件(5)，该热屏蔽件沿电极柱组件(1)的轴向方向布置在压力环(4)上方，所述热屏蔽件(5)由多个相互连接的热屏蔽段(51)形成，其特征在于：细长槽(46)形成于各压力块(41)的两个基本竖直的侧边缘上，从而在两个相邻的压力块(41)中所述槽(46)彼此相向面对并通向彼此，所述槽在槽(46)的底部处比在压力块(41)的侧边缘(45)处更宽，细长的锁定条(61)置于两个相邻的压力块(41)的槽(46)中，以便使得所述压力块(41)相互连接，各锁定条(61)横向于其纵向方向在其两侧处比在中间处更厚，从而使得锁定条(61)的形状与所述两个相邻的压力块(41)的槽(46)的形状基本匹配，且各锁定条(61)通过穿过所述压力块(41)中的通孔(48)的紧固螺栓(49)而在槽(46)中锁定就位。
2.根据权利要求1所述的压力环组件，其特征在于：锁定条(61)和槽(46)都设有相互匹配的斜面(52、53)，以便在它们之间形成燕尾状接头。
3.根据权利要求2所述的压力环组件，其特征在于：当所述紧固螺栓(49)拧紧时，所述匹配的斜面(52、53)相互按压，从而在所形成的接头中通过该斜面(52、53)而将力传递给锁定条(61)。
4.根据前述任意一项权利要求所述的压力环组件，其特征在于：在压力块(41)的侧边缘(45)中的所述槽(46)从各压力块(41)的上端(42)向下延伸至该压力块的底端(43)附近，在该处，所述槽(46)由凸肩(47)封闭。
5.根据前述任意一项权利要求所述的压力环组件，其特征在于：锁定条(61)由防磁材料制造。
6.根据权利要求5所述的压力环组件，其特征在于：锁定条(61)的材料是奥氏体钢。
7.根据前述任意一项权利要求所述的压力环组件，其特征在于：所述紧固螺栓(49)从各压力块(41)的外表面延伸至锁定条(61)，所述紧固螺栓(49)拧至该锁定条(61)内。
8.根据权利要求7所述的压力环组件，其特征在于：所述紧固螺栓(49)和在压力块(41)中的用于该紧固螺栓的孔(48)由帽(50)覆盖。
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