专利名称：用于烘焙的装置和方法以及电冶炉中的垂直电极的电源接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及电冶炉领域。
背景技术：
通常，电冶炉包括含有金属熔池的柜，至少一个垂直电极的底端浸入该金属熔池。通常使用的、被称为索德伯格型的电极，一般包括圆柱形金属外壳；放置在该外壳周围的加热装置通过烘烤将从外壳的顶端引入的粒状块转换成留在外壳底端的实体块，并且与在柜中处理的熔池反应；以及电流提供装置，包括与外壳接触并且连接到电流源的接触板。该外壳被与其顶部配合的装置支撑，这些装置同样适于将该外壳向下移动以补偿其底端由于熔池的热量以及飞溅的作用之下熔融的逐渐消失，这一消失使得有必要向外壳的顶端之上有规律地添加外壳部分。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构明显不同于以上说明的用于烘烤的装置以及用于电冶炉的垂直电极的电源接头。这里提供一种用于烘烤的装置以及用于电冶炉的垂直电极的电源接头，其包括 连接至承重结构的支座，被固定到该支座并且形成垂直通道的垂直挤压管；与所述垂直挤压管的底部热连接的加热装置；通过这样一种方式，以浙青的形式被引入到所述挤压管顶部之中的电极材料，在所述加热装置的作用之下被烘烤以形成固态的电极块，该电极块延伸进入所述挤压管的底部之中并且超过所述挤压管的底端以下。该装置还包括电源接头装置，所述电源接头装置与在位于超过所述挤压管的底端以下的至少一个区域上的电极块的壁直接接触；以及移动装置，所述移动装置与该电极配合并且适于将所述电极块相对于所述挤压管移动。该电源接头装置可以包括至少一个接触板的环，所述至少一个接触板的环适于与电极块的壁直接接触并且与电源相连；以及保持装置，所述保持装置适于相对于电极块的壁作用于接触板上。所述接触板的环可被所述支座支撑。该装置可以包括两个接触板的环，适于与电极块的壁直接接触并且被所述支座支撑；以及两个保持装置，适于相对于电极块的壁分别作用在两个环的接触板上；至少一个所述环通过移动装置与所述支座相连，所述移动装置适于垂直地移动该环以垂直地移动所述电极块。接触板的底环和/或接触板的顶环可以与电源相连。所述支座可以通过垂直调节装置与该结构相连。所述挤压管的底部可以设置有电加热电阻。
所述挤压管的底部可被添加到其顶部之上，该底部具有电加热电阻延伸进入其中的垂直井。该装置可以包括拉长垂直元件，所述拉长垂直元件延伸穿过所述挤压管并且适于延伸进入所述电极块；以及用于垂直地移动该拉长元件的装置。所述拉长元件可以包括设置有圆周散热片的棒的对接部分。还提供一种用于制备垂直电极的方法，其中电极材料以固态浙青形式引入到垂直挤压管顶部之内，并且在与所述垂直挤压管(7)的底部热连接的加热装置的作用之下被烘烤，以形成固态的电极块(10)，该电极块延伸至所述挤压管的底部并且超过所述挤压管的底端以下。同样还提供一种用于制备电极的装置，包括垂直挤压管，垂直挤压管的底部被添加到它的顶部之上，该底部具有电加热电阻延伸到其中的垂直井。
现在将以非限制性的方式描述并通过
用于烘烤的装置以及用于电冶炉的垂直电极的电源接头，附图中图1所示的是根据本发明的装置的立置透视外观图；图2所示的是图1装置的垂直断面；图3所示的是电源接头装置的环之上的，沿图2的III-III的水平截面；图4所示的是电源接头装置的环之上的，沿图2的IV-IV的水平截面；图5所示的是移动装置的环之上的，沿图2的V-V的水平截面；图6所示的是通过移动装置的环的，沿图2的VI-VI的水平截面；图7所示的是图1装置的挤压管的中间部分的垂直剖面图；图8所示的是图1装置的侧视图，移动装置位于顶部位置；图9所示的是图1装置的侧视图，移动装置位于底部位置；图10所示的是根据本发明的另一个装置的立置以及部分截面透视图；并且图11所示的是图10的部分平面图。
具体实施例方式表示在图1至9中的用于烘焙的装置1以及用于电冶炉的垂直电极2的电源接头， 包括板式水平支座3，放置在高处并且通过垂直悬挂臂5与固定承重结构4相连，该垂直悬挂臂的一部分由液压缸形成，这就使得垂直悬挂臂可以在垂直方向上调整支座3的位置。该装置1还包括垂直放置的圆柱形挤压管7，挤压管的顶端部分穿过水平支座3并且被固定到(例如通过焊接)该支座上，该挤压管7形成垂直通道8。该装置1还包括与垂直通道8的一部分热连接的加热装置9，位于水平支座3以下并与水平支座有一定的距离。因此，以浙青的形式从挤压管7的顶端被引入的电极材料被烘烤，至少部分地在加热装置9的作用之下，以形成固态的电极块10，电极块10延伸至挤压管7的底部并且超过挤压管7的底端以下，电极块10的底端浸入到待处理的金属熔池的柜之内，其没有被示出。可以注意到，当电极材料从浙青状态变化到固体电极块状态时，其经过浆状阶段。
如图7中特别地示出，垂直挤压管7包括例如由钢制的较大顶部11以及例如铜制的底部12 ；底部12更厚并且被添加到顶部11的底端上。例如，顶部11具有附加底部凸缘 13，通过该底部凸缘，垂直固定螺丝14螺旋进入底部12的顶端之内。垂直挤压管5的底部12具有多个在该顶部11的外面、从所述底部的顶端开始的垂直井15，该垂直井并且延伸靠近底部的底端。在这些垂直井15中设置有电阻器16，其通过电线(未示出)与电源相连的。因此，以这种方式设置的垂直挤压管7的底部12，可以形成加热装置9以通过烘烤得到电极块10。垂直挤压管7的底部12可以由许多立式气缸部分1 制成，例如其中的八个连接在一起，例如通过它们相邻的垂直边缘之间的焊接或通过这些相邻的垂直边缘的螺栓连接。装置1还包括在至少一个不被垂直挤压管7覆盖的环形区域上、与电极块10的周壁IOa直接接触的电源接头装置17，也就是说，位于超过垂直挤压管7的底端以下，并且与电流电源相连。如图3和4中特别地示出，电源接头装置17可以包括由多个接触板19形成的接触环18 (例如由铜制成)，接触环18以圆柱部分的形式存在并且与电极块10的周壁IOa直接接触。接触板19的环18可以被由多个保持板21形成的保持环20围绕，该保持板21以圆柱部分的形式通过任意已知的方法连接在一起，例如通过螺栓连接的方法连接在一起。在所述实施例中，设置有彼此呈放射状放置的八个接触板19和八个保持板21。接触板15和保持板17，在它们的顶部通过横向封闭的臂和挂钩的系统22相连，以允许接触板19相对于保持板21径向移动。如图1和2特别地示出，各自地包括接触板19和保持板21的组件被分别地通过与挂钩系统22相连的悬挂杆23从水平支座3被支撑和悬挂。一对电源接头管M和25分别地连接到接触板19的顶部。如图1特别示出的，这些电源接头管对和25向上延伸进入垂直挤压管7的顶部11的区域之内，然后环绕该管7， 然后向外以垂直板的形式延伸，以连接到未示出的供电电源。此外，接触板19具有与电源接头管M和25相连的内部通道，后者连接到冷却剂循环源，例如水(未示出)，以便促成冷却剂在这些通道中的循环。保持板21具有内空隙沈，在其中安装有液压缸系统27，适于向内放射状地压迫接触板19，以便以可控的方式使接触板19靠着电极块10的周壁10a。保持板21具有内部通道，该内部通道通过放置在上面的桥接管观从一个板到另一个板的串联连接。两个相邻保持板21的内部通道被连接至连接在上面的供给和回流管 29和30，该供给和回流管连接至冷却剂循环源，例如水，未示出，以便促成冷却剂在保持板 21的通道中的连续循环。保持板21的内部通道同样连接至液压缸27，以使冷却剂的压强可以带动这些液压缸27。在所述实施例中，供给和回流管四和30部分地形成相应组件的悬挂杆23，该组件包括接触板19和相应的保持板21，供给和回流管四和30具有可以通过未示出的管连接至所述冷却剂源的顶部连接端片29a和30a。 装置1还包括移动装置31，适于与电极块10的周壁IOa配合以相对于垂直挤压管 7移动电极块10，这些移动装置31被放置在垂直挤压管7的底端和电源接头装置17之间。
这些移动装置31可具有与电源接头装置17几乎相同的结构。如图4和5中特别示出的，移动装置31可以包括接触环32，其中接触环32由多个接触板33以圆筒部分的形式形成，并且与电极块10的周壁IOa直接接触。接触板33的环32可以被由多个保持板35形成的定位环34围绕，该保持板以圆柱部分的形式连接在一起，例如通过螺钉。在所述实施例中，设置有彼此呈放射状地放置的八个接触板33和八个保持板35。环32和34通过相对于电源接头装置17的环18和20旋转十六分之一而被成角度补偿。保持板35在环32和34之间，在内侧，具有垂直通道36，悬挂杆23和一对电源接头管M和25通过该通道延伸。接触板33和保持板35，在它们的顶部通过具有横轴的臂和挂钩的系统37相连，以允许接触板33相对于保持板35径向移动。各自包括接触板33和保持板35的组件被分别地通过与挂钩系统37相连的悬挂杆38从水平支座3被支撑和悬挂。该悬挂杆38的顶部由垂直液压缸39形成。保持板35具有内空隙40，在内空隙中安装有液压缸系统41，适于向内放射状地压迫接触板33，以便以可控的方式使接触板33靠着电极块10的周壁10a。接触板33具有内部通道，该内部通道通过放置在上面的桥接管42从一个板到另一个板串联连接。两个相邻接触板33的内部通道被连接至连接在上面的供给和回流管43 和44 ；该供给和回流管连接至冷却剂循环源，例如水，未示出，以便促成冷却剂在接触板33 的内部通道中的连续循环。保持板35的内部通道同样连接至液压缸41，以使冷却剂的压强可以带动这些液压缸41。在所述实施例中，供给和回流管43和44部分地形成相应组件的悬挂杆38，该组件包括接触板33和相应的保持板35，供给和回流管四和30具有可以通过未示出的管连接至所述冷却剂源的顶部连接端片。在一个等效方式中，保持板35具有内部通道，该内部通道通过放置在上面的桥接管45从一个板到另一个板的串联连接。两个相邻保持板35的内部通道被连接至耦合在上面的供给和回流管46和47，该供给和回流管连接至冷却剂循环源，例如水，未示出，以便促成冷却剂在保持板35的内部通道中的连续循环。在一个变形例中，接触板33的内部通道和保持板35的内部通道可以连接至不同的冷却剂循环源。在另一个变形例中，供给和回流管46和47可以连接至供给和回流管43 和44。刚刚描述的装置1可以如下循环地运转。利用已经形成的电极块10，运转情况可以如同下述。电极块10的底端浸入未示出的待处理的金属熔池中。
移动装置31处于高位(图8)，液压缸41被控制以强烈地挤压接触板33紧靠电极块10的周壁IOa以便保持后者固定。电源接头装置17的液压缸41被控制以适当的力量或压强挤压接触板19靠着电极块10的周壁10a，以使电流在它们的接触面以相对低地电阻通过。电阻器16被通电以确保在垂直挤压管中浙青的连续烘烤以及电极块10的顶部的形成。电极块10的底端逐渐地消耗。当到达或超过特定消耗量时，移动情况可以如下进行，优选地电源接头装置17供给的电流没有任何中断。电源接头装置17的液压缸27被控制以便减少，甚至消除接触板19靠着电极块10 的周壁IOa的力量或压强。然后，已经位于夹紧位置的液压缸39，被控制以降低移动装置31的环32和34至下部位置(图9)，并且通过使电极块10通过挤压管7的底端被挤出而由此相对向下地推动电极块10，通过一个行程，该行程被确定例如以补偿电极块10的底部消耗量，通过使该电极块10滑动通过电源接头装置17的接触板19。然后，电源接头装置17的液压缸27被控制以使接触板19强有力地靠着电极块10 的周壁IOa以保持后者。然后，移动装置31的液压缸39被控制以便减少，甚至消除接触板33靠着电极块 10的周壁IOa的力量或压强。然后，液压缸39被控制以提高移动装置31的环32和34至所述高位，接触板33 沿着固定的电极块10的周壁IOa滑动。然后，液压缸41被控制以便强烈地挤压移动装置31的接触板33靠着电极块10 的周壁IOa以保持后者。最后，电源接头装置17的液压缸27被控制以适当的力量或压强，挤压接触板19 靠着电极块10的周壁10a。每当到达或超过电极块10的底端的某一消耗量时，重复以上移动顺序。此外，液压缸6可被控制用来垂直地移动顶部支座3，以适应挤压管7相对于待处理的金属熔池的表面的位置以及其组成。刚刚描述的装置1具有以下优点。挤压管7被固定并且不构成可消耗的构件。通过电源接头装置17的环以及移动装置31的存在，挤压管7被保护免受热量以及从待处理的金属熔池的飞溅。尽管如此，如果其底部12被损伤，所需要的仅仅是更换它。在常规使用中，电极块10被电源接头装置17的环以及直接支撑它的周壁IOa的环支撑并保持不会出现任何破裂。这些环施加的压力可任意相对的适应彼此。电流的供给被导向至电极块10的周壁10a，不具有中间板，并且由被电源接头装置17冷却的接触板19提供，与此同时，电源接头装置17有助于保持电极块10。供给的电流还可以通过移动装置31的接触环33提供。参考图9和图10，现在接着对烘烤以及电源接头装置100进行说明，其主要差别在于不同的电极块移动装置。相应公共的装置的附图标记被保留。
根据等效配置，装置100包括顶部支座3 (未示出)，其通过悬挂臂5 (未示出)连接至结构4 (部分示出)；垂直挤压管7，其被固定到支座3上用于电极块10的浙青的挤压， 电极块10的底部包括加热装置9，以及电源接头装置17 (仅仅示出了其中的环18和20)， 适于在垂直挤压管7的底端以下与电极块的周壁IOa配合。移动装置31被除去并且被移动装置101替代。这些移动装置101包括轴向地延伸通过挤压管7的垂直拉长元件102。垂直拉长元件102的顶端位于挤压管7的顶端之上并且通过螺栓夹具103连接至垂直液压缸104的一个部分，垂直液压缸104的其它部分连接至承重结构4。垂直拉长元件102的底端到达与其一起在待处理金属熔池中的待消耗的电极块 10的底端。垂直拉长元件102包括多个部分105 ；部分105分别包括垂直棒106以及被固定到垂直棒106的外围的多个散热片107，所述垂直棒106的端部被焊接在一起。在挤压管7的顶部内，也就是说在其电极块10没有形成的部分内，该挤压管7的内部设置有径向分割108，例如其中的四个，内部设置有围绕相应的散热片107的轴向管 108ao垂直拉长元件102的底部被嵌入并且夹紧在电极块中，电极材料在散热片107之间衔接，特别是在其浆状阶段。如同在装置1中，在运转情况下，电源接头装置17的液压缸41被控制以，利用适当的力量或压强挤压接触板19靠着电极块10的周壁10a。电极块10被自结构4悬挂下来的拉长元件102保持。当电极块10的底端以及拉长元件102的底端同时到达或超过某一消耗量，可以发生以下移动情况。电源接头装置17的液压缸27被控制以便减少，甚至消除靠着电极块10的周壁 IOa的接触板19的力量或压强。然后，液压缸104被操作以向下推动拉长元件102并且由此以预定的行程降低电极块10，并且通过挤压管7的底端挤出电极块10。最后，电源接头装置17的液压缸27被控制以利用适当的力量或压强，挤压接触板 19靠着电极块10的周壁10a。每当达到或超过电极块10的底端的某一消耗量时，将会重复以上移动顺序。能够看出轴向管108a和径向分割108形成面对拉长元件102的扣的装置。当拉长元件102的端部到达低位时，新的部分105应该向那里如下对接。电源接头装置17的液压缸27被控制以强烈地挤压接触板19靠着电极块10的周壁10a，以保持后者。然后，螺栓夹具103被除去。然后缸104被缩短。然后，新的部分105通过焊接其棒106的底端被添加至现有部分的棒的顶端。然后，螺栓夹具103被替换。最后，电源接头装置17的液压缸27被控制以利用适当的力量或压强，挤压接触板 19靠着电极块10的周壁10a。
每当到达或超过拉长元件102的底端的某一消耗量时，将会重复以上对接顺序。以上说明的装置1的优点同样可以适用于装置100。特别地，在日常的使用中，电源接头装置17的环和拉长元件102为电极块10构成了保持装置和防破裂装置。在一个变形例中，加热装置9可以被替换为设置在挤压管周围的加热装置，挤压管和加热装置能因此成为一个单一体。在另一个变形例中，电源接头装置17和/或移动装置31的保持环可以被替换为任意其他适于向它们的接触板施加径向力的装置。
权利要求
1.一种用于烘烤的装置以及用于电冶炉的垂直电极的电源接头，包括连接至承重结构的支座(3)，被固定到支座并且形成垂直通道(8)的垂直挤压管(7)，以及与所述垂直挤压管(7)的底部热连接的加热装置(9)，通过这样一种方式，以浙青的形式被引入所述挤压管顶部之中的电极材料在所述加热装置的作用之下被烘烤以形成固态的电极块(10)，该电极块(10)延伸进入所述挤压管的底部之中并且超过所述挤压管的底端以下；并且还包括电源接头装置(17)，所述电源接头装置(17)与位于超过所述挤压管的底端以下的至少一个区域上的电极块的壁(IOa)直接接触，以及移动装置(31 ； 102)，所述移动装置(31 ； 102)与电极配合并且适于相对于所述挤压管移动所述电极块。
2.如权利要求1所述的装置，其中该电源接头装置(17)包括至少一个接触板(19)的环(18)，所述至少一个接触板(19)的环(18)适于与电极块的壁(IOa)直接接触并且与电源相连，以及保持装置(20)，所述保持装置00)适于相对于电极块的壁作用于接触板上。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述接触板(19)的环(18)被所述支座(3)支撑。
4.如前述任一个权利要求所述的装置，包括两个接触板(19，33)的环(18，32)，适于与电极块(10)的壁(IOa)直接接触并且被所述支座支撑；以及两个保持装置00，34)，适于相对于电极块的壁分别作用在两个环的接触板上；至少一个所述环通过移动装置(39)与所述支座C3)相连，所述移动装置(39)适于垂直地移动该环以垂直地移动所述电极块。
5.如权利要求4所述的装置，其中接触板的底环和/或接触板的顶环与电源相连。
6.如前述任一个权利要求所述的装置，其中所述支座(3)通过垂直调节装置(6)与结构⑷连接。
7.如前述任一个权利要求所述的装置，其中所述挤压管(7)的底部设置有电加热电阻 (16)。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述挤压管的底部(12)可被添加到其顶部之上，该底部具有电加热电阻(16)延伸进入其中的垂直井(15)。
9.如前述任一个权利要求所述的装置，包括拉长垂直元件(102)，所述拉长垂直元件 (102)延伸穿过所述挤压管(7)并且适于延伸进入所述电极块(10)；以及用于垂直地移动该拉长元件的装置(104)。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述拉长元件包括设置有圆周散热片(107)的棒 (106)的对接部分(105)。
11.一种用于制备垂直电极的方法，其中电极材料以固态浙青形式引入到垂直挤压管顶部之内，并且在与所述垂直挤压管(7)的底部热连接的加热装置的作用之下被烘烤，以形成固态的电极块(10)，电极块(10)延伸至所述挤压管的底部并且超过所述挤压管的底端以下。
12.一种用于制备电极的装置，包括垂直挤压管(7)；垂直挤压管(7)的底部(1 被添加它的到顶部之上，该底部具有电加热电阻(16)延伸到其中的垂直井(15)。
全文摘要
本发明涉及一种用于烘烤的装置以及用于电冶炉的垂直电极的电源接头，包括连接至承重结构(4)的支座(3)，被固定到支座并且形成垂直通道(8)的垂直挤压管(7)，以及与所述垂直挤压管(7)的底部热连接的加热装置(9)，并进一步包括电源接头装置(17)，所述电源接头装置(17)与位于超过所述挤压管的底端以下的至少一个区域上的电极块的壁(10a)直接接触，还包括能够相对于所述挤压管运动的移动装置(31)。
文档编号H05B7/11GK102428752SQ201080020678
公开日2012年4月25日 申请日期2010年3月9日 优先权日2009年3月10日
发明者克里斯蒂安·罗奇 申请人:法仪制造公司