[發明專利]浸冷式導電橫臂

有效

• 申請號: 201210103894.8
• 申請日: 2012-04-11
• 公開（公告）號: CN102625507A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 關越;張國慶;李真;郭云奇;楊自強;馮法選;王鑫
• 申請（專利權）人: 西安越達環保科技有限公司
• 主分類號: H05B7/103
• 分類號: H05B7/103;H05B7/12
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技術領域

本發明屬于冶金設備技術領域，尤其涉及一種在電弧加熱的工業電爐上使用的導電橫臂。

背景技術

導電橫臂作為電弧爐的關鍵部件，起著支撐并夾持電極的作用，將電能由變壓器二次短網經電極傳導至爐殼內，在爐料內產生強大的電弧電流，使被熔煉物升溫。導電橫臂通常安裝在支撐立柱上，其前端通過電極夾頭夾持電極，使電極在升降過程中準確地保持在電極中心圓的位置上。導電橫臂的重量越輕，意味著支撐立柱作升降調節的驅動力相對越小，電極調節導向裝置的負荷越小，同時也使支撐立柱的升降調節響應能力得到提高。在電弧爐冶煉過程中，由于電極端部與被熔煉物之間形成大功率的高溫電弧，會引起導電橫臂強烈電磁振動，因此導電橫臂還應具有良好的剛度和強度。為能以最高效率的電弧熔化升溫被熔煉物，導電橫臂還應具有低的電阻值和電抗值。此外，為適應高溫工作環境，導電橫臂內部通有冷卻水，在設計上應盡可能減少靜電塵埃的堆積，以延長導電橫臂的壽命。由上可知，電弧爐冶煉工藝對導電橫臂的要求是重量輕、剛度好、阻抗小、壽命長。

傳統的導電橫臂是鋼制的，其將支撐電極和導電兩種功能分開，支撐功能由安裝在支撐立柱上的具有良好剛性的橫臂主體來完成，導電功能由安裝在橫臂主體上的水冷導電銅管來完成。這種類型的導電橫臂為滿足其導電性能的可行性和安全性，要求導電母線連接工作的熱停工時間長、維修效率較低，但是由于導電橫臂升降過程中會產生強烈電磁振動，以及工作環境中的粉塵等作用產生的飛弧現象,?容易造成打電擊穿、漏水等故障，需停工檢修，維修量很大，還增加電能損耗，因此這類導電橫臂具有重量大、阻抗高、壽命較短的缺點，同時比較占用空間。

銅鋼復合導電橫臂是傳統全鋼導電橫臂升級換代的產品，其為矩形桁架式結構，是利用銅鋼復合板的外表層銅板導電，從而取消傳統導電橫臂系統中的導電銅管，將導電橫臂的導電和支撐電極兩種功能合二為一，這在某種程度上可以減少導電橫臂的電阻值和電抗值，改善導電性能，但由于銅鋼復合板中的銅板相對較薄，其導電橫截面積相對較小，因此電阻值和電抗值仍未得到根本改善，而且銅鋼復合板導電橫臂的總重量太大，電極調節性能不夠靈敏。

全鋁合金導電橫臂是由鋁合金板焊接制成的箱形結構，內部通水冷卻，結構簡單。由于橫臂整體均為全鋁合金材質,?與銅鋼復合導電橫臂相比，導電截面積大，電抗值變小，電導率高，可提高電弧爐的電效率，降低電能損耗。而且鋁合金的密度小，重量輕，由于全鋁合金導電橫臂的總重量減輕，而系統共振頻率與電極調節器的靈敏度成正比，降低重量就是提高調節器靈敏度，使電極升降的運動質量及慣性減小，從而大大提高了電極立柱的升降調節響應能力，而電極提升速度提高，消除電弧短路的響應加快，這樣可減少電極損耗，實現即提高效率又降低成本。但是鋁的熔點較低，橫臂頂端受高溫火焰和熱輻射的影響較大，而且鋁的導電性能實質上不如銅的導電性能，為了提高導電性能、保證工作穩定性，就需要使用尺寸較粗的導電橫臂，同時為了提高強度，內部還配加強筋，而鋁的加工工藝比鋼和銅復雜，通常需要使用特殊的焊接加工設備，而且為了防止全鋁合金導電橫臂被冷卻水腐蝕，需用鎂合金材料進行電化防腐，以提高板材耐腐蝕能力，防腐材料3～5年更換一次，這不僅直接增加加工制造成本，而且后續維修留下許多問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種在電爐上使用的結構簡單、強度好、電導率高、維修費用低的浸冷式導電橫臂，本發明的浸冷式導電橫臂改善了傳統的冷卻和絕緣方式，實現了節能、安全的目標，使導電橫臂結構大大簡化，有利于實現電弧爐標準產業化生產。

為了實現上述目的，本發明采取如下的技術解決方案：浸冷式導電橫臂，包括：支撐電極的橫臂主體；設置于所述橫臂主體前端的導電夾頭和電極抱箍，電極由所述導電夾頭和電極抱箍固定在橫臂主體上；向所述橫臂主體內通入冷卻水的進水管；將循環冷卻水從所述橫臂主體排出的出水管；通過安裝固定件設置于所述橫臂主體內的導電銅排，所述導電銅排從橫臂主體后部伸入橫臂主體內，其前端與導電夾頭相連；所述出水管位于所述進水管上方。

本發明的導電銅排橫截面為矩形。

本發明的導電銅排前端部為L形。

本發明的進水管從橫臂主體后端伸入至橫臂主體內前部；所述出水管設置于所述橫臂主體內后部。

本發明的進水管通過安裝固定件設置于橫臂主體內底壁上，所述出水管設置于橫臂主體內頂壁上。

本發明的進水管和所述出水管的中心線位于同一直線上。

本發明的安裝固定件為片狀體，其上設置有用于固定進水管和出水管的通孔和用于固定導電銅排的卡槽。