CN203782208U - 一种安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头，电极夹头成对对称设置，该电极夹头包括水冷夹头基体和导电臂；该水冷夹头基体内部设置有冷却水腔；该水冷夹头基体的内侧方具有弧形电极夹持部，该水冷夹头基体的外侧面与该导电臂固定连接；其特征是：该水冷夹头基体内侧面上具有矩形凸台；该矩形凸台远离水冷夹头基体的一侧具有弧形凹面；还包括弧形结构的电极夹头块，该电极夹头块的外侧弧形面与该矩形凸台的弧形凹面相匹配且可拆卸地相连并形成该弧形电极夹持部。本实用新型不会影响冶炼效果及电极夹头冷却效果，具有结构简单合理，安全可靠，维护简便，维护成本低，使用寿命长等优点，特别适用于在电渣冶炼行业广泛使用。

Description

一种安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头

技术领域

本实用新型涉及一种电渣冶炼电炉的导电连接件，具体涉及一种安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头。

背景技术

电渣冶炼是在水冷结晶器上方设置盛有待熔融的渣池，采用电极夹头来夹持柱形电极，并让电极、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器能够形成电流回路。进行电渣冶炼时，首先将该电极远离电渣冶炼电极夹头的端部插入熔渣内，随后对电极进行通电，在通电过程中，电极和渣池放出焦耳热，将渣池中的金属渣熔化，熔融金属汇聚成液态，穿过渣池，落入结晶器中形成金属熔池，且同时受水冷作用，迅速凝固形成钢锭。钢锭凝固前，在它的上方的金属熔池和渣池，起保温和补缩作用，保证钢锭的致密性。冶炼过程中，结晶器内壁上形成有一层薄渣壳，不仅使钢锭表面光洁，还起绝缘和隔热作用，使更多的热量向下部传导，有利于钢锭自下而上的定向结晶。基于以上原因，通过电渣冶炼生产出的钢锭质量好、性能优，合金钢的低温、室温和高温下的塑性和冲击韧性增强，钢材使用寿命延长，故电渣冶炼工艺在本行业中广泛使用。

但现有电渣冶炼工艺中，用于夹持柱形电极的电极夹头为成对对称设置,该电极夹头包括水冷夹头基体12与设置于水冷夹头基体12内侧面的弧形电极夹持部13为一体式结构设计（参见图1，并以电极夹头上弧形电极夹持部13所在的侧面为内侧面），水冷夹头基体12上部设置有销轴连杆10,夹头基体12外侧端面与导电臂1用螺栓连接，电极夹头上的弧形电极夹持部13与电极6配合组成电渣冶炼电炉的导电连接件从而进行电渣冶炼作业。电极夹头通常采用A3钢板组焊制作或浇铸而成，为了保证电极夹头在高温环境下不被熔化，在电极夹头内部设置有冷却水腔8，冷却水腔8中通过进出水管接口7通入冷却水，即可对电极夹头进行冷却，防止因高温导致熔化。弧形电极夹持部13受高温，高载荷，以及装配精度等影响，在强电流作用下， 弧形电极夹持部13极易引起打弧（被电弧击打）并被击穿损坏，而弧形电极夹持部13一旦击穿损坏后，其电极夹头的内冷却水腔体8中的冷却水就会发生渗漏（如图2中箭头表示液体流出），而一旦冷却水渗漏到电极夹头下方结晶器中熔化钢水中，轻则引起设备停机，影响生产，重则引起熔化钢水爆炸伤人事故，给电渣冶炼生产带来较高的作业危险性，存在严重的安全隐患。此外，弧形电极夹持部13被击穿损坏后，需对电极夹头进行整体更换和维修，不仅成本高昂，而且耗时长，并严重影响生产进度。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构合理、能够降低电弧破坏性、并使得维护起来更加便捷的安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头，电极夹头成对对称设置，所述电极夹头包括水冷夹头基体和导电臂；该水冷夹头基体内部设置有冷却水腔，上部固定设置有销轴连杆；该水冷夹头基体的内侧方具有弧形电极夹持部，该水冷夹头基体的外侧面与所述导电臂固定连接；其特征是：所述水冷夹头基体内侧面上具有矩形凸台；所述矩形凸台远离水冷夹头基体的一侧具有弧形凹面；还包括弧形结构的电极夹头块，所述电极夹头块的外侧弧形面与所述矩形凸台的弧形凹面相匹配且可拆卸地相连并形成所述弧形电极夹持部。

本实用新型的安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头结构中，水冷夹头基体内侧面（以水冷夹头基体上具有弧形电极夹持部的一侧为其内侧）上设置有矩形凸台后，增加了电极夹持部与冷却水腔之间的厚度，增大了电弧击穿水冷却水腔的难度，所以能够减小了电极夹头被击穿损坏后导致冷却水腔中水渗漏进入结晶器与熔化的钢水反应造成生产事故发生机率，更加安全可靠。与此同时，本实用新型中电极夹头块与水冷夹头基体为可拆卸固定连接方式设计，这样，不仅进一步增加了电极夹持部与冷却水腔之间的厚度，进一步防止打弧被击穿损坏，解决了现有技术中存在的安全隐患问题。此外，本实用新型的技术方案还可在电极夹头块被电弧击穿损坏后不用与水冷夹头基体一起更换，只需单独更换电极夹头块（或将其修复）使用即可，本设计不影响冶炼效果及电极夹头冷却效果，具有结构简单合理，安全可靠，维护简便，维护成本低，使用寿命长等优点，特别适用于在电渣冶炼行业广泛使用。

作为改进，所述电极夹头块靠螺栓可拆卸地固定在所述矩形凸台上且该螺栓的螺栓头部落入到电极夹头块上的沉孔内。

实施上述改进的技术方案后，即可通过螺栓将电极夹头块可拆卸固定连接在所述矩形凸台上，十分便捷。且螺栓的螺栓头部落入所述沉孔内，还可避免螺栓头部对电极造成的刮伤的同时，增大电极夹头块与电极表面的接触面积并借以获得更大的摩擦力，从而获得合适的电极夹持的效果。

作为改进，所述矩形凸台上处于所述弧形凹面与所述冷却水腔之间设置有弧形槽孔。

实施上述改进的技术方案后，即能够在出现电弧击穿并进入该弧形槽孔中时，让电弧在弧形槽孔中燃烧，加快电弧的热量与空气之间进行热交换速率，对电弧的冷却，从而能使电弧的温度快速下降，避免其高温进一步将冷却水腔击穿的事故发生。

同现有技术相比较，本实用新型安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头不会影响冶炼效果及电极夹头冷却效果，具有结构简单合理，安全可靠，维护简便，维护成本低，使用寿命长等优点，特别适用于在电渣冶炼行业广泛使用。

附图说明

图1为现有技术的水冷组合式电渣冶炼电极夹头的结构示意图。

图2为现有技术的水冷组合式电渣冶炼电极夹头弧形电极夹持部被打弧击穿后的示意图。

图3为本实用新型的安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头的结构示意图。

图4为本实用新型的安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头弧形电极夹持部被打弧击穿后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图3至图4所示，一种安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头，电极夹头成对对称设置，所述电极夹头包括水冷夹头基体2和导电臂1；该水冷夹头基体2内部设置有冷却水腔8，上部固定设置有销轴连杆10；该水冷夹头基体2的内侧方具有弧形电极夹持部，该水冷夹头基体2的外侧面S1与所述导电臂1固定连接；所述水冷夹头基体2内侧面S2上具有矩形凸台3；所述矩形凸台3远离水冷夹头基体2的一侧具有弧形凹面；还包括弧形结构的电极夹头块4，所述电极夹头块4的外侧弧形面与所述矩形凸台3的弧形凹面相匹配且可拆卸地相连并形成所述弧形电极夹持部。具体实施时，该冷却水腔8的腔壁上设置有进出水管接口7，冷却水采用低进高出设计，能够迅速的带走水冷夹头基体2的温度，可进一步防止因高温导致熔化，从而保证电极夹头能够持续安全稳定地运行。导电臂1与水冷夹头基体2之间之间可采用螺栓结构11的固定连接方式。

所述电极夹头块4靠螺栓5可拆卸地固定在所述矩形凸台3上且该螺栓5的螺栓头部落入到电极夹头块4上的沉孔内。具体实施时，所述沉孔和盲孔可分别为沿电极夹头块4和弧形凹面的弧度方向均匀分布的多个，借以使得电极夹头块4和矩形凸台3之间获得更为稳固的连接效果。

所述矩形凸台3上处于所述弧形凹面与所述冷却水腔8之间设置有弧形槽孔31。具体实施时，优选所述弧形槽孔31为由冷却水腔8至弧形凹面方向并列间隔设置的两个；所述弧形凹面往冷却水腔8方向的投影落入弧形槽孔31的范围内，该弧形槽孔31水平方向的投影覆盖所述弧形凹面的表面，这样，当打弧从弧形凹面任一处击穿后进入到弧形槽孔31中都将被迅速冷却并预防电弧进一步击穿，对冷却水腔8具有更优的安全保护效果。

本具体实施方式涉及的安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头结构中，水冷夹头基体2内侧面S2（以水冷夹头基体2上具有弧形电极夹持部的一侧为其内侧）上设置有矩形凸台3后，增加了电极夹持部与冷却水腔8之间的厚度，增大了电弧击穿水冷却水腔8的难度，所以能够减小了电极夹头被击穿损坏后导致冷却水腔8中水渗漏进入结晶器与熔化的钢水反应造成生产事故发生机率，更加安全可靠。与此同时，本实用新型中电极夹头块4与水冷夹头基体2为可拆卸固定连接方式设计，这样，不仅进一步增加了电极夹持部与冷却水腔8之间的厚度，进一步防止打弧被击穿损坏，解决了现有技术中存在的安全隐患问题。此外，本实用新型的技术方案还可在电极夹头块4被电弧击穿损坏后不用与水冷夹头基体2一起更换，只需单独更换电极夹头块4（或将其修复）使用即可，本设计不影响冶炼效果及电极夹头冷却效果，具有结构简单合理，安全可靠，维护简便，维护成本低，使用寿命长等优点，特别适用于在电渣冶炼行业广泛使用。通过螺栓5将电极夹头块4可拆卸固定连接在所述矩形凸台3上，十分便捷。且螺栓5的螺栓头部落入所述沉孔内，还可避免螺栓5头部对电极6造成的刮伤的同时，增大电极夹头块4与电极表面的接触面积并借以获得更大的摩擦力，从而获得合适的电极6夹持的效果。在出现电弧击穿并进入该弧形槽孔31中时，让电弧在弧形槽孔31中燃烧，加快电弧的热量与空气之间进行热交换速率，对电弧的冷却，从而能使电弧的温度快速下降，避免其高温进一步将冷却水腔8击穿的事故发生。适的电极夹持的效果。

具体实施时，在上述技术方案的基础上还可以进一步改进，例如可在所述弧形槽孔31内设置一个与报警装置信号连接的温度传感器，这样，当冷却水腔被击穿导致冷却水漏出后，温度传感器检测到温度变化时可以及时将信号传递给报警装置报警。或者，可以在弧形槽孔31内填充灭弧介质以更好地避免被电弧击穿，所述灭弧介质可以为真空、SF6、润滑油或绝缘陶瓷。这样，灭弧性能的介质，可以增大电绝缘强度，快速阻断电弧及其产生的高温在空腔内传递，从而避免避免电弧产生高温将冷却水腔8击穿，进一步提升安全可靠性。上述改进的技术方案应同样视为落入本申请要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头，电极夹头成对对称设置，所述电极夹头包括水冷夹头基体和导电臂；该水冷夹头基体内部设置有冷却水腔，上部固定设置有销轴连杆；该水冷夹头基体的内侧方具有弧形电极夹持部，该水冷夹头基体的外侧面与所述导电臂固定连接；其特征是：所述水冷夹头基体内侧面上具有矩形凸台；所述矩形凸台远离水冷夹头基体的一侧具有弧形凹面；还包括弧形结构的电极夹头块，所述电极夹头块的外侧弧形面与所述矩形凸台的弧形凹面相匹配且可拆卸地相连并形成所述弧形电极夹持部。

2.根据权利要求1所述的安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头，其特征是：所述电极夹头块靠螺栓可拆卸地固定在所述矩形凸台上且该螺栓的螺栓头部落入到电极夹头块上的沉孔内。

3.根据权利要求1或2所述的安全型水冷组合式电渣冶炼电极夹头，其特征是：所述矩形凸台上处于所述弧形凹面与所述冷却水腔之间设置有弧形槽孔。