CN206235170U - 一种在高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在高温高压及真空环境下工作的工业炉的大电流导入装置，该装置芯部设有电极杆及带肩环的铜电极，铜电极接有水冷套和水冷管；电极杆及铜电极外套有上下绝缘套、电极绝缘套、肩环绝缘套和保护套；随肩环绝缘套装有密封圈；带肩环的铜电极通过螺栓与电极座和电极卡盘固定。本装置能使工业炉在真空、高压双向压力和高温环境下稳定进行大电流导入，不仅解决了现有技术存在的密封泄漏、电气短路、电极过热和电极承压问题，而且能实现工艺需要的真空/高压密封，还能防粉尘干扰以及实现高温时真空/高压下的电气绝缘。

Description

一种在高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置

技术领域

本实用新型涉及工业炉的电极装置领域，尤其是工业用真空炉在真空/压力环境下工作时用于大电流传输的一种电极装置。

背景技术

现有技术中，真空和压力环境下的使用的工业炉采用的电极装置，通常采用单层O型或唇形密封圈解决密封问题，在真空和高压双向负荷下，密封性能常常不稳定；常用通过使用水冷结构使电流导入的电极装置，仍不能解决大电流导入时电极及电极座的发热问题；电极装置中常用的电绝缘材料在高温时则常常开裂，寿命短而需要频繁更换；在产生粉尘的工业炉中工作的电极则易于发生由于粉尘进入电极装置而发生绝缘失效打火损坏；电极座和法兰常常由于结构不稳定使用后常常发生电极逐渐滑移现象。

实用新型内容

为了解决现有技术中电极装置在高温高压及真空环境下密封不稳定问题、绝缘材料易于裂开损坏、电极及电极座发热和电极装置进入粉尘打火等问题，本实用新型通过采取双向密封和阶梯密封结构、带肩环电极和电极卡盘结构，实现了密封，防止了粉尘进入电极打火，也使电极得到固定；本实用新型通过采用高温高强度绝缘材料和无磁金属材料，实现了绝缘件在高温下不易开裂及通过大电流时电极和电极座不再发热现象，从而实现电极装置的在高温高压/真空环境下运行。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种在高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，该装置芯部设有与加热体连接的电极杆，电极杆与带肩环的铜电极连接，铜电极外接有水冷套和水冷管，工业炉加热用大电流通过电极杆和带肩环的铜电极导入，通过水冷降低电极温度；在电极杆及带肩环的铜电极外设有上绝缘套、下绝缘套、电极绝缘套、肩环上下绝缘套和保护套，使电极对设备产生绝缘和对粉尘实现密封隔离，肩环绝缘套两面装有双重O型密封圈，使电极装置在压力和真空环境下实现双向密封；带肩环的铜电极通过高强螺栓与电极座和电极卡盘固定，在高压和真空环境下电极装置得到固定，导入电流时电机座和电极卡盘不发热。

上述的高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，所述的电极杆材质为电极石墨，电极石墨的高的电流密度特性在真空和高压环境下允许高电流通过。

所述的带肩环的铜电极，带肩环结构，底部钻有用于水循环的内孔，材质为紫铜，紫铜的高的电流密度特性，在真空和高压环境下允许大电流通过。带肩环的铜电极与水冷套连接。工业炉加热用大电流通过电极杆和带肩环的铜电极导入，通过水冷循环降低电极温度。

所述水冷套为带进出水接管的焊接件，材质为碳钢或不锈钢，在与带肩环的铜电极连接处装有密封垫，用于电极装置的冷却水循环时密封。

上述的高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，所述的上绝缘套为圆管状结构，在底部通过梯形嵌套接口与下绝缘套顶部阶梯接口连接，且上述梯形嵌套接口设置方向为靠近电极的内侧凸台比外侧高。上绝缘套材质为高温高强度绝缘材料片状六方氮化硼。

所述的下绝缘套为圆管状结构，在底部通过梯形嵌套接口与电极绝缘套连接，且上述梯形嵌套接口设置方向为靠近电极的内侧凸台比外侧高。下绝缘套材质为高强度绝缘材料99％氧化铝。

所述的电极绝缘套为圆管状结构，在底部通过梯形嵌套接口与肩环上绝缘套连接，且上述梯形嵌套接口设置方向为靠近电极的内侧凸台比外侧高。电极绝缘套材质为环氧酚醛玻璃布。

所述的肩环上绝缘套为带梯形接口突出圆管的圆环状结构，圆环底部与带肩环的铜电极的肩环接触连接。在肩环上绝缘套的圆环部分上下两面上各设有密封槽，装有O型密封圈，通过双重密封，肩环上绝缘套与带肩环的电极和电极座三面实现密封。

所述的O型密封圈材质为氟橡胶，氟橡胶耐高温性好，透气率低，密封性好，寿命长。

所述的肩环下绝缘套为圆环状结构，上环面与带肩环的电极肩环外部接触连接，下环面与保护套连接，材质为环氧酚醛玻璃布。

所述的保护套为圆管状结构，材质为环氧酚醛玻璃布。

上述的高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，所述的电极座焊接在炉壳上，通过高强螺栓与带肩环的电极、电极卡盘连接固定，所述的电极座和电极卡盘材质均为无磁不锈钢0Cr18Ni9。无磁不锈钢在电极通过大电流时，不会由于产生涡流现象而使电极座和电极卡盘发热。

本实用新型的有益效果是，本实用新型电极装置通过采取双重密封圈和阶梯密封结构，实现了压力和真空下的密封，并防止了粉尘进入电极产生打火；通过采取带肩环的铜电极结构和电极卡盘方式，使电极得到固定；通过采用高温高强度绝缘材料和无磁金属材料，实现了绝缘件在高温下不易开裂及通过大电流时电极和电极座不再发热现象，从而实现了本实用新型电极装置在高温高压/真空环境下稳定进行大电流输送功能。

附图说明

图1为本实用新型高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置结构示意图。

图中1.电极座，2.电极杆，3.上绝缘套，4.下绝缘套，5.电极绝缘套，6.带肩环的铜电极，7.肩环上绝缘套，8.O型密封圈，9.肩环下绝缘套，10.电极卡盘，11.高强螺栓，12.保护套，13.水冷套，14.密封垫，15.出水管，16.进水管。

具体实施方式

在高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，该装置芯部设有与加热体连接的电极杆2，圆柱状电极杆2通过底部内螺纹孔与带肩环的铜电极6顶部外螺纹连接。带肩环的铜电极6底部钻有用于水循环的内孔，带肩环的铜电极6底部通过螺纹与水冷套13连接，水冷套13焊有进水管16和出水管15，在水冷套13与带肩环的铜电极6连接间隙设有密封垫14，通过螺纹压紧密封。在电极杆2及带肩环的铜电极6外设有上绝缘套3、下绝缘套4、电极绝缘套5、肩环上绝缘套7肩环下绝缘套9和保护套12。圆管状上绝缘套3在底部通过梯形嵌套接口与下绝缘套4顶部阶梯接口连接，且梯形嵌套接口设置方向为靠近电极的内侧凸台比外侧高。圆管状下绝缘套4在底部通过梯形嵌套接口与电极绝缘套5连接，且梯形嵌套接口设置方向为靠近电极的内侧凸台比外侧高。电极绝缘套5为圆管状结构，在底部通过梯形嵌套接口与肩环上绝缘套7连接，且上述梯形嵌套接口设置方向为靠近电极的内侧凸台比外侧高。肩环上绝缘套7为带梯形接口突出圆管的圆环状结构，圆环上下两面设有凹形密封槽装有双重O型密封圈8。带肩环的铜电极6通过高强螺栓11与焊接在炉壳上的电极座1和电极卡盘10固定。电极座1和电极卡盘10法兰面上设有凹槽，用于固定带肩环的铜电极6。

Claims (10)

1.一种在高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，其特征在于，该装置芯部设有与加热体连接的电极杆(2)，电极杆与带肩环的铜电极(6)连接，带肩环的铜电极外接有水冷套(13)和进水管(15)，出水管(16)，大电流通过电极杆和带肩环的铜电极导入时，通过水冷降低电极温度；在电极杆及带肩环的铜电极外设有上绝缘套(3)、下绝缘套(4)、电极绝缘套(5)、肩环上绝缘套(7)，肩环下绝缘套(9)和保护套(12)，使电极对设备产生绝缘和对粉尘实现密封隔离，肩环绝缘套两面装有双重O型密封圈(8)，使电极装置在压力和真空环境下实现双向密封；带肩环的铜电极通过高强螺栓(11)与电极座(1)和电极卡盘(10)固定，在高压和真空环境下电极装置得到固定，导入电流时电机座和电极卡盘不发热。

2.根据权利要求1所述的高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，其特征在于，所述电极杆(2)为电极石墨；所述带肩环的铜电极(6)为带肩环底部钻有用于水循环的内孔结构；所述带肩环的铜电极(6)为紫铜电极。

3.根据权利要求2所述的高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，其特征在于，所述上绝缘套(3)为圆管状结构，在底部通过梯形嵌套接口与下绝缘套(4)顶部阶梯接口连接，且上述梯形嵌套接口设置方向为靠近电极的内侧凸台比外侧高；所述上绝缘套(3)材质为高温高强度绝缘材料片状六方氮化硼。

4.根据权利要求3所述的高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，其特征在于，所述的下绝缘套(4)为圆管状结构，在底部通过梯形嵌套接口与电极绝缘套(5)连接，且上述梯形嵌套接口设置方向为靠近电极的内侧凸台比外侧高，所述下绝缘套(4)材质为高强度绝缘材料99％氧化铝。

5.根据权利要求4所述的高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，其特征在于，所述的电极绝缘套(5)为圆管状结构，在底部通过梯形嵌套接口与肩环上绝缘套(7)连接，且上述梯形嵌套接口设置方向为靠近电极的内侧凸台比外侧高，所述电极绝缘套(5)材质为环氧酚醛玻璃布。

6.根据权利要求5所述的高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，其特征在于，所述的肩环上绝缘套(7)为带梯形接口突出圆管的圆环状结构，圆环底部与带肩环的铜电极(6)的肩环接触连接；在肩环上绝缘套(7)的圆环部分上下两面上各设有密封槽，装有O型密封圈，通过双重密封，肩环上绝缘套(7)与带肩环的电极(6)和电极座(1)三面实现密封。

7.根据权利要求6所述的高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，其特征在于，所述的O型密封圈(8)材质为氟橡胶。

8.根据权利要求7所述的高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，其特征在于，所述的肩环下绝缘套(9)为圆环状结构，上环面与带肩环的电极(6)肩环外部接触连接，下环面与保护套连接，材质为环氧酚醛玻璃布。

9.根据权利要求8所述的高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，其特征在于，所述的保护套(12)为圆管状结构，材质为环氧酚醛玻璃布。

10.根据权利要求9所述的高温高压及真空环境下大电流导入的电极装置，其特征在于，所述的电极座(1)和电极卡盘(10)材质均为无磁不锈钢OCr18Ni9；所述的电极座(1)和电极卡盘(10)法兰面上设有凹槽，用于固定带肩环的铜电极(6)。