CN201270602Y - 一种电极联结接头和一种石墨电极联结组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电极联结接头和一种石墨电极联结组件，包括至少二个石墨电极，还包括至少一个电极联结接头和一中空供气联结件，所述电极联结接头沿其长度方向为中空管状，且具有双头外螺纹，所述电极联结接头为中间鼓、两端窄的双圆台结构；石墨电极端部设有与电极联结接头相匹配的螺纹孔，电极联结接头分别与依次连接的两个石墨电极上的螺纹孔连接；所述中空供气联结件下端固定连接在第一个中空石墨电极顶部，上端设有中空绝缘端头。本实用新型通过采用中空电极接头和供气联结件，使用方便，能灵活的替换中空石墨电极，同时节约了生产材料。

Description

一种电极联结接头和一种石墨电极联结组件

技术领域

本实用新型涉及冶炼行业的电极连接结构，特别涉及一种电极联结接头和一种石墨电极联结组件。

背景技术

目前在冶炼行业广泛采用石墨电极作为导电元件，如电弧炉、LF钢包精炼炉、电熔镁冶炼炉等。通常，这些冶炼炉都采用实心石墨电极，但近年来，随着冶炼技术的发展，人们开始研制在这些冶炼炉上使用的空心石墨电极来代替传统的实心石墨电极的技术，并开始利用这些石墨电极的中空管路向炉内喷吹气体或利用气体进行物质喷吹。

1956年，Schwabe W E首先在15t、70t和130t电弧炉上进行了采用中空电极的试验，获得了更稳定的电弧，还表现出降低电弧闪烁的趋势。后来，他又发明了通过电极中心孔内导入气体或固体物质来使电弧更稳定而且降低电极消耗的方法。Charles J A在一个45kg双电极的直接电弧炉中采用一个内孔直径为13mm、电极直径为65mm的中空电极喷吹氩气，结果使电炉熔化时间节约22％，电能消耗下降13％。Maddever W J等在实验室和Dofasco的3t三相直接电弧炉上研究了通过电极孔喷吹氩气等气体对电弧功率的影响，发现喷吹氩气后电弧电压呈正弦规律变化，采用气体喷吹可以使电极寿命延长超过50％，年电极消耗降低14％。中空电极可以提供更稳定的电弧，提高耐材寿命，提供更好的电能利用水平，但是电极消耗的结果却出现了不同的研究结果。在某些情况下消耗增加，有些情况减少或不变。

国内范光前等人申请了通过中心开孔的石墨电极通入氩气或其他气体形成电弧的直流钢包炉的专利(ZL97121807.2)。胡志高对在实验室和0.3t的熔炼炉上喷吹N₂-Ar-O₂混合气体形成的等离子电弧对含氮的铬锰镍合金和不锈钢中氮的行为进行了研究。罗廷和申请了通过石墨电极孔喷吹氩气的交流等离子钢包炉的专利(ZL02278125.0)，并对直流氩等离子弧感应炉中用等离子体促进钒和锰在铁渣间的还原及用合金元素MnO₂和V₂O₅对铁液和钢液进行还原合金化的研究，并提出用经裂化的焦炉煤气或石油液化气代替氩气作为等离子体载体，从而获得还原性等离子体，以保证还原合金化过程所需要的还原性气氛的观点，但目前经文献检索未查到其后续的研究文献。

为促进中空石墨电极在电弧炉、LF钢包精炼炉等领域应用，保证中空石墨电极与供气管路的联结，并将与石墨电极连接的炉内供电电路与供气系统绝缘，有必要研制一种中空石墨电极供气联结件，以解决中空石墨电极与供气之间连接用的联结件。

在电弧炉、LF钢包精炼炉的使用过程中，石墨电极都是连续使用，即当旧电极长度消耗到一定程度时，需要采用电极联结接头，使新电极和旧电极联结起来保证总电极长度，以更充分地利用旧电极的剩余部分。这样就可以减少电极的浪费，从而节约生产成本。目前，传统使用的电极接头是实心接头，由于很多冶炼装备上开始使用中空石墨电极，为了保证两根相邻中空电极间的管路畅通，无法用传统电极接头进行联结。

综上可知，现有技术的缺陷在于：使用不方便，不能灵活的替换中空电极，造成材料浪费，必需研制一种结构简单、使用方便的电极连接结构来满足生产中的使用需要。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电极联结接头和一种石墨电极联结组件，它能够实现中空石墨电极与供气管路的连接，能够满足中空石墨电极的连续操作。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电极联结接头，其特征在于：所述电极联结接头沿其长度方向为中空管状，且具有双头外螺纹。

优选地，所述电极联结接头为中间鼓、两端窄的双圆台结构。

本实用新型还提供了一种石墨电极联结组件，包括至少二个石墨电极，其特征在于：还包括至少一个电极联结接头，所述电极联结接头沿其长度方向为中空管状，且具有双头外螺纹；石墨电极端部设有与电极联结接头相匹配的螺纹孔，电极联结接头分别与依次连接的两个石墨电极上的螺纹孔连接。

优选地，所述电极联结接头为中间鼓、两端窄的双圆台结构。

优选地，所述石墨电极为中空石墨电极。

优选地，还包括一中空供气联结件，所述中空供气联结件下端固定连接在第一个中空石墨电极顶部，上端设有中空绝缘端头。

优选地，所述中空供气联结件具有外螺纹，该外螺纹与第一个中空石墨电极顶部所设的螺纹孔啮合。

优选地，所述电极联结接头、中空绝缘端头以及中空石墨电极四者的中心孔同心同径。

优选地，所述电极联结接头连接实心石墨电极时，电极联结接头的中心孔直径为实心石墨电极直径的1/50～3/5。

本实用新型由于改进了结构，与现有技术相比，具有以下优点：

1)采用电极联结接头；接头两端为圆台型，圆台周围的螺纹构成阶梯型结构。电极内部气体向外泄漏或外部气体进入的路径增加，气体通过螺纹部位的运行阻力增大，这样不仅使本接头具有更好的气密性，而且由于外部气体向螺纹内进入量的减少，螺纹氧化量降低，使电极接头松动情况减轻，电极消耗下降。此外，该接头既可以用于联结普通石墨电极，又可以用于联结中空石墨电极，保证了石墨电极的连续使用。

2)采用了供气联结件；能使石墨电极与供气管路连接，确保喷吹管路畅通，同时将石墨电极上的电路与供气管路绝缘。当供气联结件联结中空电极时，实现向中空石墨电极的连续供气或喷吹操作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1为本实用新型的电极联结接头示意图。

图2为本实用新型连接两根实心石墨电极的示意图。

图3为本实用新型连接两根中空石墨电极的示意图。

图4为本实用新型与两根中空石墨电极构成喷吹气路的示意图。

图5为本实用新型与三根中空石墨电极构成喷吹气路的示意图。

附图标号：

[1]中空绝缘端头        [2]中空供气联结件    [3]中空石墨电极

[31]第一个中空石墨电极 [4]电极联结接头      [5]实心石墨电极

具体实施方式

下面结合附图1-5来介绍本实用新型的较佳实施方式：

如图1所示，电极联结接头4沿其长度方向为中空管状，且中间鼓、两端窄的双圆台结构，圆台外围设置阶梯型螺纹。

如图2、3所示，在电弧炉、LF钢包精炼炉的使用过程中，石墨电极都是连续使用，即当旧电极长度消耗到一定程度时，需要采用电极联结接头4，使新电极和旧电极联结起来保证总电极长度，以更充分地利用旧电极的剩余部分，这样就可以减少电极的浪费。

如图2所示，电极联结接头4通过双头外螺纹，分别与上下两根实心石墨电极5的端头连接。实心石墨电极5的端头的内螺纹与电极联结接头4的外螺纹啮合，防止电极联结接头4松动。当电极联结接头4连接实心石墨电极时，电极联结接头4的内孔的直径大小为实心石墨电极直径的1/50～3/5。

如图3所示，电极联结接头4通过双头外螺纹，分别与上下两根中空石墨电极3的端头连接。中空石墨电极3的端头的内螺纹与电极联结接头4的外螺纹啮合，防止电极联结接头4松动。电极联结接头4与上下两根中空石墨电极3三者的中心孔同心同径，以此保证两根相邻中空石墨电极3间的气路畅通。

如图4所示，在电极联结接头4上下螺纹连接两根中空石墨电极后，在第一个中空石墨电极31的顶部设置中空供气联结件2，形成局部通气管路。中空供气联结件2呈中空螺栓型，其上部为中空肩台，中空肩台的中央设有采用绝缘材料制成的中空绝缘端头1；其下部为中空圆柱体，环绕圆柱体外壁设有外螺纹。中空供气联结件2的绝缘端头1、中空肩台和中空圆柱体三者的中心孔同心同径。第一个中空石墨电极31上端设有带内螺纹的圆柱型空槽，其螺纹与中空供气联结件2的外螺纹完全啮合，中空供气联结件2的肩台压盖在第一个中空石墨电极31的上端。第一个中空石墨电极31的中心孔与中空供气联结件2的中心孔同心；中空供气联结件2的中心孔的内径小于等于第一个中空石墨电极31的中心孔，故而中空绝缘端头1连接供气管路后，整个通气管路的气路畅通，同时将石墨电极上的电路与供气管路绝缘。显而易见，这种供气管路使用方便、简洁，可以实现向第一个中空石墨电极31的连续供气或喷吹的操作。

如图5所示，在连接电极联结接头4、中空供气联结件2、中空石墨电极3形成供气管路的基础上，还可以通过电极联结接头4来继续连接中空石墨电极3，增加整个供气管路的长度，更好应对实际使用中的各种情况。其中，每增加一根中空石墨电极3就必须使用一个电极联结接头4，且需保证所有中空石墨电极3同心，新增加的中空石墨电极3的内径大于等于上一中空石墨电极3。

实施例1

在一个电熔镁冶炼炉上使用的是外径为350mm、内孔为18mm的第一中空石墨电极31，其电极端部内螺纹直径为150mm，长度为150mm。为了联结石墨电极和供气管路，采用的中空电极供气联结件2与第一中空石墨电极31端部啮合的外螺纹直径为150mm，长度为150mm，中空电极供气联结件2的内孔直径为18mm。通过旋转中空电极供气联结件2，将螺纹拧紧，使中空电极供气联结件2与第一中空石墨电极31联结起来，然后将供气管路接到中空电极供气联结件2的另一端的绝缘端头1上。

实施例2

在一个LF炉上使用的是外径为600mm，内孔直径为22mm的第一中空石墨电极31。电极端部内螺纹直径为280mm，长度为200mm。为了联结石墨电极和供气管路，采用的中空电极供气联结件2与第一中空石墨电极31端部啮合的外螺纹直径为280mm，长度为200mm，中空电极供气联结件2的内孔直径为22mm。通过旋转中空电极供气联结件2，将螺纹拧紧，使中空电极供气联结件2与第一中空石墨电极31联结起来，然后将供气管路接到中空电极供气联结件2的另一端的绝缘端头1上。实现了供气气路畅通，并保证了供气系统的绝缘要求。

实施例3

在一个新型电弧炉上使用的是外径为550mm，内径为20mm的中空石墨电极3。电极端部内螺纹直径为260mm，长度为200mm。为了联结石墨电极和供气管路，采用的中空电极供气联结件2与第一中空石墨电极31端部啮合的外螺纹直径为260mm，长度为200mm，中空电极供气联结件2的内孔直径为20mm。通过旋转中空电极供气联结件2，将螺纹拧紧，使中空电极供气联结件2与第一中空石墨电极31联结起来，然后将供气管路接到中空电极供气联结件2的另一端的绝缘端头1上。实现了供气气路畅通，并保证了供气系统的绝缘要求。

实施例4

在一个120t的LF炉上使用的是外径为550mm，内径为28mm的中空石墨电极3。为了联结新旧电极，在电极联结接头4的轴向中心处加工出内径为28mm的孔，然后垂直置于两根待联结上下中空石墨电极3端部之间，旋转电极联结接头4和上下中空石墨电极3，将螺纹拧紧。这样，通过螺纹联结，就可以实现两根新旧电极的联结、同时通气的目的。

实施例5

在一个70t的电弧炉上使用的是外径为400mm的实心石墨电极5。为了联结新旧两根电极，在电极联结接头4的轴向中心处加工出内径为18mm的孔，然后垂直置于上下实心石墨电极5端部之间，旋转电极联结接头4和上下中空石墨电极3，将螺纹拧紧。这样，通过螺纹联结，就可以实现两根新旧电极的联结。

实施例6

在一个50t的电弧炉上使用的是外径为550mm，内径为20mm的中空石墨电极3。为了联结新旧电极，在电极联结接头4的轴向中心处加工出内径为20mm的孔，然后垂直置于上下待联结中空石墨电极3端部之间，旋转电极联结接头4和上下待联结中空石墨电极3，将螺纹拧紧。这样，通过螺纹联结，就可以实现两根新旧电极的联结、同时通气的目的。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种电极联结接头，其特征在于：所述电极联结接头(4)沿其长度方向为中空管状，且具有双头外螺纹。

2.如权利要求1所述的电极联结接头，其特征在于：所述电极联结接头(4)为中间鼓、两端窄的双圆台结构。

3.一种石墨电极联结组件，包括至少二个石墨电极，其特征在于：还包括至少一个电极联结接头(4)，所述电极联结接头(4)沿其长度方向为中空管状，且具有双头外螺纹；石墨电极端部设有与电极联结接头(4)相匹配的螺纹孔，电极联结接头(4)分别与依次连接的两个石墨电极上的螺纹孔连接。

4.如权利要求3所述的石墨电极联结组件，其特征在于：所述电极联结接头(4)为中间鼓、两端窄的双圆台结构。

5.如权利要求4所述的石墨电极联结组件，其特征在于：所述石墨电极为中空石墨电极(31，3)。

6.如权利要求5所述的石墨电极联结组件，其特征在于：还包括一中空供气联结件(2)，所述中空供气联结件(2)下端固定连接在第一个中空石墨电极(31)顶部，上端设有中空绝缘端头(1)。

7.如权利要求6所述的石墨电极联结组件，其特征在于：所述中空供气联结件(2)具有外螺纹，该外螺纹与第一个中空石墨电极(31)顶部所设的螺纹孔啮合。

8.如权利要求7所述的石墨电极联结组件，其特征在于：所述电极联结接头(4)、中空绝缘端头(1)以及中空石墨电极(3)四者的中心孔同心同径。

9.如权利要求3所述的石墨电极联结组件，其特征在于：所述电极联结接头(4)连接实心石墨电极(5)时，电极联结接头(4)的中心孔直径为实心石墨电极(5)直径的1/50～3/5。

Images