CN214172979U - 电炉及其电极装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电炉及其电极装置，该电极装置包括电极、夹持电极的横臂、用于驱动横臂升降的电极柱以及用于驱动电极柱旋转的旋转桥架，电极外围套设有用于向其喷淋冷却水的喷淋环，喷淋环连接有冷却水供应管路，冷却水供应管路上设有调节阀，调节阀具有阀执行器，阀执行器通过传动机构与横臂随动连接，随横臂升降而执行正向调节动作或反向调节动作。本发明通过传动机构实现阀执行器与横臂之间的随动连接，可实现电极升降与喷淋水流量之间的连锁无级调节，使喷淋水流量与外露电极长度匹配，在防止电极被过度氧化消耗的同时保证无冷却水进入炉内，提高了冶炼过程的精细化控制和安全可靠性。

Description

电炉及其电极装置

技术领域

本发明属于冶金设备技术领域，具体涉及一种电炉的电极装置及采用该电极装置的电炉。

背景技术

我国电炉钢厂主要使用碳质材料的电极，它在3800℃以下不熔化、不软化，但会被氧化，因此要尽量减少电极的消耗，降低生产成本。电极喷淋系统的使用可以有效降低电极消耗，其通过雾化水直接喷洒在电极表面，在降低电极温度的同时，冷却水在电极表面形成均匀的水膜，减少高温电极与外界空气的接触，从而减少电极侧壁氧化，降低电极消耗。喷淋到电极表面的水雾顺着电极侧壁流淌下来，下降过程中与炽热的电极进行热交换，大部分水被气化，但还是有部分水从小炉盖电极孔处进入炉内，从高效冶炼高品质钢种和节约能源的角度出发，应尽量减少甚至完全遮挡喷淋水，避免其进入炉内。要使喷到电极表面上的水到达小炉盖电极孔处时全部气化，就要对冷却电极的喷淋水水量进行严格控制。电极喷淋环一般安装在电极夹持器下方，冶炼过程中随电极上下升降，也就是说从小炉盖顶面到电极夹持器之间的电极长度是不断变化的，而目前冷却电极的喷淋水量是不能自动调节的，这就导致：或水量设计不够，电极侧壁氧化过快，导致电极消耗很大；或水量设计过大，未被气化的水直接进入炉内，影响冶炼品质，当进入炉内水量过大时，甚至容易发生生产事故。

发明内容

本发明涉及一种电炉的电极装置及采用该电极装置的电炉，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种电炉的电极装置，包括电极、夹持所述电极的横臂、用于驱动所述横臂升降的电极柱以及用于驱动所述电极柱旋转的旋转桥架，所述电极外围套设有用于向其喷淋冷却水的喷淋环，所述喷淋环连接有冷却水供应管路，所述冷却水供应管路上设有调节阀，所述调节阀具有阀执行器，所述阀执行器通过传动机构与所述横臂随动连接，随所述横臂升降而执行正向调节动作或反向调节动作。

作为实施方式之一，所述传动机构包括与所述阀执行器连接的传动轴、套装在所述传动轴上的传动轮、卷绕在所述传动轮上并且与所述横臂连接的传动索以及用于在所述横臂下降时驱动所述传动轮反向旋转的复位单元，所述传动轴可转动安设在一安装支架上，所述安装支架安设于所述旋转桥架上。

作为实施方式之一，所述复位单元包括复位扭转弹簧，所述复位扭转弹簧套设于所述传动轴上，所述复位扭转弹簧的其中一个扭臂与所述传动轮连接，所述复位扭转弹簧的另一个扭臂与所述安装支架连接。

作为实施方式之一，所述冷却水供应管路上旁接有压缩空气供管。

作为实施方式之一，所述冷却水供应管路包括第一固定管段、第二固定管段以及连接所述第一固定管段与所述第二固定管段的软管段，所述第一固定管段布设在所述旋转桥架上，所述第二固定管段布设在所述横臂上。

本发明还涉及一种电炉，包括如上所述的电炉的电极装置。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的电极装置，通过传动机构实现阀执行器与横臂之间的随动连接，可实现电极升降与喷淋水流量之间的连锁无级调节，使喷淋水流量与外露电极长度匹配，在防止电极被过度氧化消耗的同时保证无冷却水进入炉内，提高了冶炼过程的精细化控制和安全可靠性。

本发明进一步具有如下有益效果：

采用传动轴-传动轮-传动索组合式的传动机构，结构简单、成本低廉且节能环保，整体结构为全机械结构，无电气元件，工作稳定可靠，能较好地适应电炉周围的高温环境，可避免因处于高温环境中而易失效的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的电极装置的结构示意图；

图2为图1沿A-A的剖视图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1，本发明实施例提供一种电炉的电极装置，包括电极11、夹持所述电极11的横臂12、用于驱动所述横臂12升降的电极柱13以及用于驱动所述电极柱13旋转的旋转桥架14，所述电极11外围套设有用于向其喷淋冷却水的喷淋环17，所述喷淋环17连接有冷却水供应管路。其中，电极11、横臂12、电极柱13和旋转桥架14均为本领域常规设备，上述横臂12优选为是导电横臂12，在横臂12上设有电极夹持器16以可靠地夹持电极11，具体结构此处不作展开详述；电炉所采用电极11一般为3根，每根电极11均配置有上述的喷淋环17。上述喷淋环17可采用本领域常规的喷淋环结构，其一般呈空心圆环状，在其内环开设有多个喷淋孔，喷淋孔的喷射角度朝向电极11侧；在其中一个实施例中，在电极夹持器16的底部通过连接杆安装有承载板，在该承载板上设有吊挂板以吊挂安装喷淋环17。

为适应横臂12和电极11的升降运动，优选地，如图1和图2，所述冷却水供应管路包括第一固定管段23、第二固定管段22以及连接所述第一固定管段 23与所述第二固定管段22的软管段21，所述第一固定管段23布设在所述旋转桥架14上，所述第二固定管段22布设在所述横臂12上。其中，第二固定管段 22可在横臂12内或横臂12表面布设，管体材料可采用绝缘材料；上述第一固定管段23可通过管夹25等固定在旋转桥架14上。

进一步优选地，如图2，所述冷却水供应管路上设有调节阀4，所述调节阀 4具有阀执行器41，所述阀执行器41通过传动机构与所述横臂12随动连接，随所述横臂12升降而执行正向调节动作或反向调节动作。上述调节阀4可采用常规的管路用调节阀4，通过横臂12的升降带动阀执行器41的动作显然应与通过阀执行器41控制调节阀4开度的动作匹配，即因横臂12上升而使阀执行器 41执行正向调节动作时，调节阀4的开度是增加的，因横臂12下降而使阀执行器41执行反向调节动作时，调节阀4的开度是减小的。

在其中一个实施例中，上述调节阀4可采用星型阀，例如蝶阀等，即通过阀执行器41带动阀板旋转而控制调节阀4的开度。如图1和图2，所述传动机构包括与所述阀执行器41连接的传动轴32、套装在所述传动轴32上的传动轮 31、卷绕在所述传动轮31上并且与所述横臂12连接的传动索33以及用于在所述横臂12下降时驱动所述传动轮31反向旋转的复位单元，所述传动轴32可转动安设在一安装支架36上，所述安装支架36安设于所述旋转桥架14上。可以理解地，传动轮31与传动轴32之间固定连接，传动轮31旋转时可达到传动轴 32一并旋转；传动轴32与阀执行器41之间可固定连接，例如二者通过轴套35 连接，或者通过联轴器连接，传动轴32旋转时能带动阀执行器41一并旋转，从而达到控制调节阀4开度的目的。横臂12上升时，牵动传动索33一并上升，传动索33即能带动传动轮31旋转，进而带动传动轴32和阀执行器41旋转，调节阀4开度增大；横臂12下降时，通过上述复位单元的作用，使传动轮31 反向旋转，进而带动传动轴32和阀执行器41旋转，调节阀4开度减小。

在优选的实施例中，如图2，所述复位单元包括复位扭转弹簧34，所述复位扭转弹簧34套设于所述传动轴32上，所述复位扭转弹簧34的其中一个扭臂与所述传动轮31连接，所述复位扭转弹簧34的另一个扭臂与所述安装支架36 连接。当传动轮31正向旋转时，上述复位扭转弹簧34被扭转蓄力；当横臂12 下降时，横臂12对传动索33的牵引力消失，传动轮31对复位扭转弹簧34的作用力也随之消失，而复位扭转弹簧34的弹力则能驱使传动轮31反向旋转，达到控制调节阀4开度减小的目的。

当然，并不限于上述复位扭转弹簧34的复位方式，例如采用L型复位杆，该L型复位杆的第一杆段与上述传动轴32上连接，该L型复位杆的第二杆段上设有配重块，当横臂12上升时，传动轴32随之转动，并带动L型复位杆转动而且第二杆段位于第一杆段的上方，当横臂12下降时，在配重块的重力作用下可带动L型复位杆转动，进而带动传动轴32和阀执行器41转动。

优选地，通过横臂12的升降运动量与传动轮31的转动量之间的协调控制，以达到如下的效果：在阀执行器41控制的调节阀4开度条件下，喷淋环17喷淋的冷却水流量正好匹配外露电极11的长度，使外露电极11能完全被冷却水膜包裹，而冷却水在小炉盖15上部被全部气化、无冷却水流入炉内。该方案可通过传动轮31的直径设定、传动轮31在旋转桥架14上的安装高度、上述复位扭转弹簧34的弹性系数/配重块的重量等因素进行调节控制，以达到所需的喷淋冷却效果。

进一步优化上述电极装置，如图2，所述冷却水供应管路上旁接有压缩空气供管24。该压缩空气供管24的旁接点优选为位于上述调节阀4的出口侧；在该压缩空气供管24上设置有控制阀。该压缩空气供管24的主要作用在于：当喷淋环17喷淋冷却水时控制阀关闭，喷淋环17不喷淋时控制阀打开，通过压缩空气的吹扫除去冷却水供应管路中残余的冷却水，一方面可防止喷淋环17上的喷淋孔堵塞，另一方面可防止冬季温度过低而冻裂冷却水供应管路。

本实施例提供的电极装置，通过传动机构实现阀执行器41与横臂12之间的随动连接，可实现电极11升降与喷淋水流量之间的连锁无级调节，使喷淋水流量与外露电极11长度匹配，在防止电极11被过度氧化消耗的同时保证无冷却水进入炉内，提高了冶炼过程的精细化控制和安全可靠性。

采用传动轴32-传动轮31-传动索33组合式的传动机构，结构简单、成本低廉且节能环保，整体结构为全机械结构，无电气元件，工作稳定可靠，能较好地适应电炉周围的高温环境，可避免因处于高温环境中而易失效的问题。

实施例二

本发明实施例提供一种电炉，包括如上所述的电炉的电极装置，该电极装置的安装结构为本领域常规技术手段，此处不作赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电炉的电极装置，包括电极、夹持所述电极的横臂、用于驱动所述横臂升降的电极柱以及用于驱动所述电极柱旋转的旋转桥架，所述电极外围套设有用于向其喷淋冷却水的喷淋环，所述喷淋环连接有冷却水供应管路，其特征在于：所述冷却水供应管路上设有调节阀，所述调节阀具有阀执行器，所述阀执行器通过传动机构与所述横臂随动连接，随所述横臂升降而执行正向调节动作或反向调节动作。

2.如权利要求1所述的电炉的电极装置，其特征在于：所述传动机构包括与所述阀执行器连接的传动轴、套装在所述传动轴上的传动轮、卷绕在所述传动轮上并且与所述横臂连接的传动索以及用于在所述横臂下降时驱动所述传动轮反向旋转的复位单元，所述传动轴可转动安设在一安装支架上，所述安装支架安设于所述旋转桥架上。

3.如权利要求2所述的电炉的电极装置，其特征在于：所述复位单元包括复位扭转弹簧，所述复位扭转弹簧套设于所述传动轴上，所述复位扭转弹簧的其中一个扭臂与所述传动轮连接，所述复位扭转弹簧的另一个扭臂与所述安装支架连接。

4.如权利要求1所述的电炉的电极装置，其特征在于：所述冷却水供应管路上旁接有压缩空气供管。

5.如权利要求1所述的电炉的电极装置，其特征在于：所述冷却水供应管路包括第一固定管段、第二固定管段以及连接所述第一固定管段与所述第二固定管段的软管段，所述第一固定管段布设在所述旋转桥架上，所述第二固定管段布设在所述横臂上。

6.一种电炉，其特征在于：包括如权利要求1至5中任一项所述的电炉的电极装置。

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