[其他]裝有電極斷裂安全裝置的電弧爐電極

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85104310
• 申請(qǐng)日: 1985-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85104310A
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克勞斯·施瓦茲;盧德加爾·茲安格斯;盧西安諾·阿姆布羅西;漢斯·喬基姆·舒伯特;雷曼德·皮珀
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 曼內(nèi)斯曼股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): F27B3/28
• 分類(lèi)號(hào): F27B3/28
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利代理部
• 代理人: 辛哲生,曹廣生

本發(fā)明是電弧爐用的電極。它由下部分石墨，上部分套管形金屬和信號(hào)發(fā)送器所組成。石墨部分和金屬部分的端面借助夾緊裝置呈閉合電路形式相互擠壓在一起。夾緊裝置有一個(gè)拉桿，在夾緊狀態(tài)時(shí)，拉桿通過(guò)彈簧元件來(lái)固定，為了松弛它，可以通過(guò)壓力加載的油缸-活塞體將拉桿移起，在石墨部分出現(xiàn)斷裂時(shí)，信號(hào)發(fā)送器發(fā)出電極發(fā)生緊急事故的信號(hào)。

為了降低電弧爐中的石墨消耗量，在很大范圍內(nèi)使用了水冷的金屬電極。這種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的電極有一個(gè)水冷的套管，該套管由一個(gè)支架固定。在套管的下端裝上由石墨組成的電極尖它是所謂的易磨損件。采用這種結(jié)構(gòu)，石墨消耗量明顯下降，特別是減輕了由于爐子內(nèi)部熱而引起的上部分電極范圍的磨損。這種磨損導(dǎo)致了作為電極尖的石墨電極呈現(xiàn)典型錐形縮小，因而有尖部容易斷的缺點(diǎn)。使用水冷的電極也隱藏著危險(xiǎn)，即在金屬套管損壞時(shí)水會(huì)進(jìn)到爐子里，其后果可能會(huì)發(fā)生爆炸，從而使整個(gè)爐子設(shè)備損壞，并且操作人員也會(huì)受到很大的危害。

采用通常所使用的電極控制方式，特別容易使水冷的電極段損壞。在電弧爐中，電極與熔池液面的高度調(diào)節(jié)是由對(duì)電極電流和電極電壓進(jìn)行比較的阻抗調(diào)節(jié)器控制的。電極夾燒損會(huì)加大到熔池液面的距離，從而改變阻抗。阻抗調(diào)節(jié)器可以添補(bǔ)電極，使電極達(dá)到規(guī)定的至熔池距離。假如石墨電極尖突然有損，阻抗調(diào)節(jié)器就會(huì)盡力使電極金屬部分的頂端點(diǎn)與熔池保持一定距離，如同以前的磨損部分一樣。但在金屬電極和熔池之間可能產(chǎn)生電弧，而使金屬套管損壞。

為了避免出現(xiàn)上述水冷電極損壞而產(chǎn)生的嚴(yán)重后果，采用了與阻抗調(diào)節(jié)無(wú)關(guān)的電極斷裂安全裝置。例如，在出廢料時(shí)，由于電極振動(dòng)，造成一側(cè)的壓力或材料疲勞，磨損部分會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生損耗。

通過(guò)GB-OS????20????37????549號(hào)專(zhuān)利，已知有一種水冷的電極，在這種電極中裝有一個(gè)氣動(dòng)的斷裂安全裝置。通過(guò)適當(dāng)?shù)墓茏樱ㄟ@些管子基本上軸向地安裝在金屬電極的內(nèi)部），將惰性氣體送到金屬套管和磨損部件之間的正面連接處，建立穩(wěn)定的壓力。壓力下降被用來(lái)作為磨損部分損壞的信號(hào)。

這種大家熟悉的方法有這樣一個(gè)缺點(diǎn)，即在電極內(nèi)部需要附加壓力管。另一方面，管子和連接系統(tǒng)總要保持壓力，這就需要附加能源和維修費(fèi)用。因此，沒(méi)有一種方式下信號(hào)是可靠的。還有，當(dāng)輸送媒介不密封的情況下，磨損部分沒(méi)有損壞也會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)壓力下降。而且當(dāng)壓力系統(tǒng)前部分發(fā)生堵塞時(shí)，既使磨損部分已經(jīng)壞了，監(jiān)控系統(tǒng)的壓力也仍然能夠保持穩(wěn)定。

通過(guò)1984年3月1日公布的西德專(zhuān)利申請(qǐng)書(shū)P32????31????740了解到一種水冷電極，其中至少要配置一個(gè)光敏感元件用來(lái)獲取冷卻的外套部分和磨損部分連接區(qū)內(nèi)的信號(hào)。玻璃透鏡可以用來(lái)做光敏感元件。有一個(gè)光波導(dǎo)體，例如：玻璃纖維導(dǎo)體，與玻璃透鏡相連接。玻璃纖維導(dǎo)體通過(guò)電極金屬部分的內(nèi)部引入，并且在電極外部與一個(gè)光檢波器相接。在電極斷裂時(shí)，熔化的光強(qiáng)度作為光檢波器的信號(hào)。

這種電極也有缺點(diǎn)，即從金屬電極頂部到電極外部的光檢波器要安裝玻璃纖維導(dǎo)體或相應(yīng)的光波導(dǎo)體，要花費(fèi)甚高的結(jié)構(gòu)和制造費(fèi)用。

光學(xué)式電極斷裂安全裝置的另一個(gè)缺點(diǎn)是它對(duì)玻璃透鏡的臟污很敏感。在爐內(nèi)彌漫著含灰塵的大氣涂滿(mǎn)了光電裝置，并阻礙了明顯信號(hào)的接收。此外，惡劣的爐子運(yùn)行狀況，特別是由電極引起的振動(dòng)，會(huì)使光波導(dǎo)體的玻璃纖維損壞，這就大大地阻礙了信號(hào)的傳送。

在電極磨損部分部分?jǐn)嗔褧r(shí)，甚至當(dāng)石墨的一小部分與金屬電極端面或電極接頭處粘住時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致電極供電中斷和電極撤回指令的延遲或消失。后果是金屬電極損壞，并引起冷卻水進(jìn)入爐內(nèi)，從而發(fā)生上面提到的危險(xiǎn)。

本發(fā)明的任務(wù)基礎(chǔ)是，制造一種開(kāi)頭所提到的那種電極。其電極斷裂安全裝置不需要附裝可靠的測(cè)量值接收器，并且采用便于維修的結(jié)構(gòu)類(lèi)型就能清楚地了解到電極的損壞，特別是石墨電極段凹槽兩端處的斷裂，并且發(fā)出快速提起電極和/或關(guān)閉爐子的信號(hào)。

權(quán)利要求1中提到的特征可以解決這個(gè)任務(wù)。從下面資料中可以看出這種優(yōu)越的結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的電極中，裝有電極斷裂安全裝置。當(dāng)拉桿在拉伸方向中松弛時(shí)將利用拉桿的運(yùn)動(dòng)作為電極斷裂的信號(hào)。這個(gè)拉桿將磨損部分與金屬電極連接在一起形成閉合電路。這個(gè)信號(hào)直接從安裝在電極中的元件獲取，因此不需要單獨(dú)的測(cè)量值接收器。其優(yōu)點(diǎn)是：在本發(fā)明的電極中，接收測(cè)量值的元件是夾緊裝置，這種結(jié)構(gòu)牢靠，適于在惡劣的爐子運(yùn)行狀況下使用。因此，由拉桿運(yùn)動(dòng)獲取的信號(hào)是清晰可靠的。