[發明專利]一種石墨化爐爐頭爐尾電極冷卻水孔結構

在審

• 申請號: 202211724076.X
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN115962659A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 曲成;彭勇;楊西;陳杰;袁亮
• 申請（專利權）人: 貴陽鋁鎂設計研究院有限公司
• 主分類號: F27D9/00
• 分類號: F27D9/00;F27D21/00;C01B32/205
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 李亮

本發明公開了一種石墨化爐爐頭爐尾電極冷卻水孔結構及其安裝方法。本發明徹底地杜絕電極組貫通冷卻水孔漏水難題，打破了銅管冷卻制作安裝困難，維修維護操作不便等普遍存在的禁錮，對于降低工人的勞動強度，提高爐子的安裝效率及生產效率都具有十分重要的意義。本發明也有效地防止電極及周圍石墨塊過熱損壞等問題，這十分有益于提高爐子的使用壽命，減少不必要的生產浪費。

技術領域

本發明屬于工業爐窯技術領域，尤其是一種石墨化爐爐頭爐尾電極冷卻水孔結構。

背景技術

石墨化爐的生產，爐頭爐尾電極主要有兩種冷卻方式：一是采用外水冷直接噴淋電極方式，其特點是簡單直接，冷卻效果一般。這種方式對冷卻水質有一定要求而浪費水較多，需專門設置集水溝且所收集的廢水還需重新凈化處理，因此增大了石墨化爐的生產成本。同時，由于噴淋水霧與車間內煙氣粉塵混合，易產生嚴重的環境污染并腐蝕廠房結構。此外在高寒地區，噴淋水霧冷凝在廠房屋頂等處形成冰錐，易產生人身安全事故。

因此目前越來越多的石墨化爐生產已摒棄了這種電極冷卻方式，而大多采用另一種方式—內水冷，即在電極內開鑿冷卻水孔冷卻電極。這種方式循環水冷卻，無需增加水處理投資，也沒有外水冷的污染問題，冷卻效果也完全能夠滿足生產要求。由于爐頭爐尾電極端部是電極頂推工作區域，冷卻水孔的進出水口一般是設置在靠頂推端的電極側部，整個冷卻水孔為貫通電極斷面方式，冷卻也簡單直接，對于單爐頭爐尾電極和雙爐頭爐尾電極等小負荷石墨化爐來說，這種內水冷方式最為經濟適用。而隨著生產能力的不斷提高，石墨化產品的規格也越來越大，并考慮到大規格爐頭爐尾電極的質量及成本，目前多采用2×2排列的每組4根電極的大負荷石墨化爐已成為趨勢。由于在電極斷面二維方向上均有接縫，故直接開孔貫通式冷卻水孔會造成漏水無法使用?，F有的常見解決方法是在貫通式冷卻水孔內再穿一根銅管，使冷卻水經銅管再冷卻電極。但采用銅管冷卻有以下弊端：a.為防止銅管氧化，銅管與電極孔之間必須為過盈配合，因此銅管穿入電極的安裝異常困難，一般施工企業無此施工安裝能力，銅管和電極孔的加工精度一般也無法滿足安裝要求；b.一般穿入的銅管大約只有φ25mm直徑，因過盈配合原因銅管管徑偏小，并由于電極本身尺寸限制，銅管也無法布置太多，再加上冷卻水還要經過銅管內壁才能冷卻電極，因此整個電極冷卻效果較差，并導致電極及周圍石墨塊因過熱而損壞；c.石墨化爐生產一段時間后，每組電極間接縫等位置銅管氧化嚴重，影響石墨化爐生產。以上弊端已嚴重制約了大負荷石墨化爐的生產。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種石墨化爐爐頭爐尾電極冷卻水孔結構，在保持原有內水冷電極冷卻方式生產成本低，污染小，冷卻效果好等優點的同時，能夠有效解決大負荷石墨化爐爐頭爐尾電極組冷卻的難題，避免復雜困難的冷卻銅管安裝，提高電極冷卻效率，減少電極石墨塊受損幾率，提高石墨化爐的使用壽命。

本發明采用如下技術方案：石墨化爐爐頭爐尾電極冷卻水孔結構，包括爐頭或爐尾電極，在每一根爐頭或爐尾電極相鄰的兩面上分別開設電極內水冷的進水口及出水口，并在爐頭或爐尾電極中設置冷卻水道，同一個爐頭或爐尾電極中的進水口及出水口通過該爐頭或爐尾電極中的冷卻水道相互連通；每個爐頭或爐尾電極中的冷卻水道均獨立設置，與其它爐頭或爐尾電極中的冷卻水道互不聯通、也互不干擾。

在進水口及出水口上均設有壓蓋，在壓蓋上設有軟管接口。

在爐頭或爐尾電極內設有鋼棒，鋼棒穿過冷卻水道；在壓蓋上設有活節螺栓，活節螺栓穿過壓蓋進入冷卻水道中，活節螺栓的外端連接螺母，活節螺栓的內端與鋼棒連接。

在壓蓋的密封面上設有墊片。

在無法利用電極端面的前提下，由于每個電極組中的每根電極分別有兩個側面是相互靠接接觸的，可充分利用每根電極剩余的兩個側面分別做為內水冷的進出水口。這樣兩個冷卻水道在電極內相互連通。冷卻水道除了進出口，其它位置與電極外側保持了一定的安全距離，從根本上避免了因貫通冷卻水道漏水的難題。另外由于直接冷卻水道直接開設在電極上，適當增大的冷卻水道的孔徑加大冷卻面積并可保證石墨化爐的穩定生產。