专利名称：大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通过放电加热的自焙电极技术领域，具体说涉及一种容量在 25. 5MVA以上的大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置。
背景技术：
目前，矿热炉冶炼中采用的电极只有自焙电极和预焙电极(包括碳素和石墨)两 种。预焙电极(包括碳素和石墨电极)是以低灰分无烟煤、冶命焦等原材料按一定的比例和 粒度在一定的温度下，加入粘结剂、浙青均勻搅拌、压制成型后，在一定的温度下焙烧或煅 烧转化而成，其成本较高，每吨约1. 5-3万元，其优点是不用焙烧，产品中铁的杂质带入低， 但由于其自身也存在易断、昂贵、断面尺寸受限等特性，导致生产难以持续，造成成本增加。而自焙电极是在矿热炉上部将电极糊装入用普通钢板焊成的电极壳内，利用通 过电极自身的电流焦耳热量和炉子的辐射热经熔化焙烧而成，电极糊在电极壳内一定的 糊柱压力下，经冶炼过程中缓慢的焙烧而具有一定的强度和形状的导电性电极碳块，由于 边使用、边成型、边焙烧，省去了成型和焙烧工序，制作工艺简单，成本相对较低，每吨只有 0. 3-0. 5万元，但它的缺点是生产过程中电极壳也随之融入矿热炉内，造成产品中铁的含量 较高，不适宜冶炼对铁杂质含量控制严格的产品。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置，其制造成 本低、可提高了自焙电极的强度同时降低了产品中铁的含量保证了产品质量。为了实现上述方案，本实用新型的技术解决方案为一种大型矿热炉组合式可脱 壳自焙电极装置，其中包括三根电极、上、中、下电极压脱支撑平台、把持筒及组合式把持 器，所述组合式把持器由筒状的电极壳、若干个电极壳夹紧压放装置及若干个接触元件组 成，所述电极壳的底部焊接有钢板，所述电极壳夹紧压放装置与接触元件分别呈中心对称 分布于电极壳的外表面中部和下端，三根所述电极由上至下依次穿过上、中、下电极压脱支 撑平台的中心孔后穿置于电极壳底部的钢板上，所述电极壳穿过把持筒的内腔且与把持筒 之间留有间隙，三根所述电极与电极壳及钢板之间的区域填充有电极糊，所述电极与所述 电极糊完全烧结在一起成为自焙电极，所述把持筒的上表面焊接把持器平台，所述把持器 平台吊装于两个固定在土建钢梁平台上的大液压缸下面，所述把持器平台通过其上的若干 个立柱支撑下电极压脱支撑平台，所述下电极压脱支撑平台上表面设有若干个第一液压 缸，所述第一液压缸的上端支撑中电极压脱支撑平台，所述中电极压脱支撑平台的上表面 设有若干个第二液压缸，所述第二液压缸的上端支撑上电极压脱支撑平台，所述上、中电极 压脱支撑平台的中心孔内腔分别安装有三个第一、二气囊抱间，三根所述电极分别通过三 个所述第一、二气囊抱间的中心孔，所述电极壳与把持器平台通过电极壳夹紧压放装置固 定连接。本实用新型大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置，其中所述电极壳采用δ 6mm-δ IOmm厚的铁素体不锈钢材质，所述电极采用碳素电极。本实用新型大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置，其中所述电极壳的内表面设 有一圈与电极壳轴线平行的不锈钢筋片，所述电极壳的外表面设有若干个T字形筋板，所 述组合式把持器的下端设有若干对与所述T字形筋板数量对应的接触元件，所述每对接触 元件夹紧一个T字形筋板。本实用新型大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置，其中所述电极壳的外表面与 把持筒的内腔之间留有20mm-30mm的间隙。本实用新型大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置，其中三根所述电极呈中心对 称分布于电极壳的内腔，所述电极的轴线与电极壳的轴线平行，三根所述电极的外表面均 设有螺纹，三根所述电极的两端分别设有内螺纹和专用接头。本实用新型大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置，其中三根所述电极呈中心对 称分布于电极壳的内腔，所述电极的轴线与电极壳的轴线平行，三根所述电极的外表面均 设有螺纹，三根所述电极的两端分别设有内螺纹和专用接头。采用上述方案后，本实用新型大型矿热炉组合式自焙电极的脱壳装置通过第一、 二气囊抱间、电极壳夹紧压放装置、位于中电极压脱支撑平台上的第二液压缸及位于下电 极压脱支撑平台上的第一液压缸的配合，将电极壳内部烧结成自焙电极的电极糊和电极组 合体一起向下压放送入炉壳底部进行焙烧，而电极壳一直保持不动，实现电极壳与电极及 电极糊的自动脱壳，使电极壳不消耗或很少量消耗，从而达到控制产品中铁含量的目的，该 装置提高了自焙电极的强度，有效降低产品中铁的含量，保证了产品质量。
图1是本实用新型大型矿热炉组合式自焙电极的脱壳装置的结构示意图；图2是图1的A向电极与上支撑平台的结构放大示意图；图3是本实用新型大型矿热炉组合式自焙电极的脱壳装置的电极壳与电极壳夹 紧压放装置的结构俯视示意图；图4是图3的局部B放大示意图。
具体实施方式
如图1所示的本实用新型大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置，包括三根碳素 电极2、上电极压脱支撑平台4、中电极压脱支撑平台5、下电极压脱支撑平台6、把持筒7及 组合式把持器8 ；组合式把持器8由筒状电极壳1、6个电极壳夹紧压放装置16及12对接触元件18 组成，电极壳1为筒状，电极壳1采用δ 6mm- δ IOmm厚的导电耐热性能好的铁素体不锈钢 材质，此种材质热膨胀系数小，本实用新型摒弃了现有电极壳多数采用普通碳钢，本实用新 型中电极壳1有较强的抗氧化性能和耐高温性能，同时减少了铁质材料用量，提高了产品 质量，电极壳1的底部焊接有钢板；结合图2所示，三根电极2呈中心对称分布于电极壳1的圆柱形内腔中，电极壳1 内腔直径为620mm，电极2的轴线与电极壳1的轴线平行，三根电极的直径为300mm，三根电 极2由上至下依次穿过上电极压脱支撑平台4、中电极压脱支撑平台5、下电极压脱支撑平台6的中心孔后穿置于电极壳1底部的钢板上，三根电极2与电极壳1之间的区域填充有 电极糊，三根电极2的外表面均设有螺纹(图中未示出)，以增加与电极糊的内接强度、接触 面积和导电效果，三根碳素电极2的两端分别设有内螺纹和专用接头，以便使电极2在使用 中续接下一根电极2，电极壳1穿过把持筒7的内腔且与把持筒7之间留有20mm-30mm的间 隙，把持筒7的作用是使电极壳1放置在其中，并起到碳素电极2垂直导向的作用。因电极 壳1是带电的，不能与把持筒7接触，而且两者之间要有相对运动，所以留有20mm-30mm的 间隙；把持筒7的上表面焊接把持器平台10，把持器平台10吊装于两个固定在土建钢梁平 台上的大液压缸30下面，把持器平台10通过其上的若干个立柱11支撑下电极压脱支撑平 台6，下电极压脱支撑平台6上表面设有若干个第一液压缸12，第一液压缸12的上端支撑 中电极压脱支撑平台5，中电极压脱支撑平台5的上表面设有若干个第二液压缸13，第二液 压缸13的上端支撑上电极压脱支撑平台4，上电极压脱支撑平台4和中电极压脱支撑平台 5的中心孔内腔分别安装有三个第一气囊抱闸14和第二气囊抱闸15，三根碳素电极2分别 通过上电极压脱支撑平台4和中电极压脱支撑平台5上的三个第一气囊抱间14和第二气 囊抱闸15的中心孔，电极壳1通过电极壳夹紧压放装置16 (为现有装置)与把持器平台10 固定连接在一起。结合图3和图4所示，电极壳1的内表面设有一圈与电极壳1轴线平行的不锈钢 筋片(图中未示出)，电极壳1的外表面设有12个T字形筋板17，电极壳夹紧压放装置16 呈中心对称分布于电极壳1外表面的中部，而12对接触元件18中的每对夹紧一个电极壳 1外表面的τ字形筋板17，使用时，通过用专用带电夹夹住各对接触元件18，使接触元件18 将电流传递给T字形筋板17，再通过T字形筋板17导电传给电极壳1，最后由电极壳1导电 传给由碳素电极2，开始时电极壳1底部的钢板逐渐熔化，电极2与电极糊一同焙烧成自焙 电极3，此结构完全代替了现有的做为导电作用的铜瓦和抱闸，该结构与现有的铜瓦和抱闸 结构比较，具有结构简单，重量轻；可以用于不同电极的电炉，使用范围广；由于结构简单， 从而降低了厂房标高；由于导电系统也可以使用水冷电缆和管式短网，并且接触良好，所以 节电效果明显。本实用新型大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置在使用过程中，通过电极壳夹 紧压放装置16将电极壳1固定于把持器平台10上，使电极壳1始终保持不动，通过位于上 电极压脱支撑平台4上的三个第一气囊抱间14和中电极压脱支撑平台5上的三个第二气 囊抱闸15夹紧或松开三根碳素电极2，当夹紧碳素电极2时，并且随着中电极压脱支撑平 台5上的第二液压缸13和或随下电极压脱支撑平台6上的第一液压缸12向下收缩时，将 电极壳1内部烧结成自焙电极3的电极糊和三根碳素电极2的组合体一起向下压放送入炉 壳9底部进行焙烧，实现电极壳1与碳素电极2及电极糊的自动脱壳，使电极壳1不消耗或 很少量消耗，从而达到控制产品中铁含量的目的，该装置提高了自焙电极3的强度，有效降 低产品中铁的含量，保证了产品质量。以上所述实施例仪仪是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新 型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对 本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的 保护范围内。
权利要求1.一种大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置，其特征在于包括三根电极O)、上、 中、下电极压脱支撑平台0，5，6)、把持筒(7)及组合式把持器(8)，所述组合式把持器(8) 由筒状的电极壳(1)、若干个电极壳夹紧压放装置(16)及若干个接触元件(1 组成，所述 电极壳(1)的底部焊接有钢板，所述电极壳夹紧压放装置(16)与接触元件(18)分别呈中 心对称分布于电极壳(1)的外表面中部和下端，三根所述电极O)由上至下依次穿过上、 中、下电极压脱支撑平台(4，5，6)的中心孔后穿置于电极壳(1)底部的钢板上，所述电极壳 ⑴穿过把持筒(7)的内腔且与把持筒(7)之间留有间隙，三根所述电极(2)与电极壳⑴ 及钢板之间的区域填充有电极糊，所述电极O)与所述电极糊完全烧结在一起成为自焙电 极(3)，所述把持筒(7)的上表面焊接把持器平台(10)，所述把持器平台(10)吊装于两个 固定在土建钢梁平台上的大液压缸(30)下面，所述把持器平台(10)通过其上的若干个立 柱(11)支撑下电极压脱支撑平台(6)，所述下电极压脱支撑平台(6)上表面设有若干个第 一液压缸(12)，所述第一液压缸(1 的上端支撑中电极压脱支撑平台(5)，所述中电极压 脱支撑平台( 的上表面设有若干个第二液压缸(13)，所述第二液压缸(1 的上端支撑上 电极压脱支撑平台G)，所述上、中电极压脱支撑平台G，5)的中心孔内腔分别安装有三个 第一、二气囊抱闸(14，15)，三根所述电极( 分别通过三个所述第一、二气囊抱闸(14，15) 的中心孔，所述电极壳(1)与把持器平台(10)通过电极壳夹紧压放装置(16)固定连接。
2.如权利要求1所述的大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置，其特征在于所述电 极壳⑴采用S 6mm-δ IOmm厚的铁素体不锈钢材质，所述电极⑵采用碳素电极。
3.如权利要求1或2所述的大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置，其特征在于所 述电极壳(1)的内表面设有一圈与电极壳(1)轴线平行的不锈钢筋片，所述电极壳(1)的 外表面设有若干个T字形筋板(17)，所述组合式把持器(8)的下端设有若干对与所述T字 形筋板(17)数量对应的接触元件(18)，所述每对接触元件(18)夹紧一个T字形筋板(17)。
4.如权利要求3所述的大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置，其特征在于所述电 极壳(1)的外表面与把持筒(7)的内腔之间留有20mm-30mm的间隙。
5.如权利要求4所述的大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置，其特征在于三根所 述电极⑵呈中心对称分布于电极壳⑴的内腔，所述电极⑵的轴线与电极壳⑴的轴 线平行，三根所述电极( 的外表面均设有螺纹，三根所述电极( 的两端分别设有内螺纹 和专用接头。
专利摘要一种大型矿热炉组合式可脱壳自焙电极装置，属于放电加热的自焙电极技术领域，包括电极及组合式把持器等，组合式把持器包括电极壳等，电极由上至下穿过下、中、上电极压脱支撑平台后置于电极壳底部的钢板上，电极与电极壳之间填充电极糊，把持器通过其上平台支撑下电极压脱支撑平台，下、中电极压脱支撑平台之间及中、上电极压脱支撑平台之间均设有液压缸，上、中电极压脱支撑平台的内腔均安装气囊抱闸，电极穿过气囊抱闸，电极壳与把持器固定。本实用新型通过气囊抱闸、中、下电极压脱支撑平台上液压缸的配合，将电极糊和电极组合体送入炉膛底工作而电极壳不动，使电极壳不消耗，提高了自焙电极强度，有效降低产品中铁含量，保证了产品质量。
文档编号H05B7/156GK201904937SQ20102068134
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者代永超, 康朝阳, 张刘敏, 李红军, 王丙文, 王宏伟, 王建军, 胡新好, 詹永强 申请人:登封电厂集团铝合金有限公司