专利名称：电热电弧炉电极夹持器的制作方法
技术领域：
该发明是一种用于电石、铁合金、磷化物生产的电阻电弧炉的电极夹持器。
目前，现有技术中大都使用由导电板组件、锥形环、锥形环提升机构组成的电极夹持器。导电板一般采用ZQSn6－6－3、ZQSn5－5－2青铜和ZH96铸黄铜铸成，有的克服制造困难采用耐高温和导电性能较好的T2紫铜，导电板在铸造前预先埋设导电通水的无缝钢管，但由于铜一铁膨胀率不一样，容易造成水管与导电板的间隙，影响传热，甚至发生掉“下巴”的现象，就是采用H96黄铜管或T2紫铜管铸入导电板内，也因为铸造组织针孔缩松等缺陷，使使用寿命受到一定的限制；导电通水管与排水管的连接采用细螺纹连接法，使用过程受热影响，机械振动、拉弯应力等作用，也容易发生漏水事故。锥形环一般用锅炉钢板焊接而成，为了减少涡流损耗，用1Cr18Ni9Ti隔磁钢板将锥形环分隔成二个半环，由于隔磁板与锅炉钢板材质不一，焊缝在热应力作用下，容易造成破裂漏水；另外上底板和下底板错开焊接的阻水板，也因为容易形成水流死角、积存脏物，冷却不匀，使上下底板与腰板的焊缝在热应力和温差应力作用下产生破裂漏水；锥形环提升夹紧装置是靠直联式摆线针轮减速电机，带动大齿轮圈，由大齿轮圈驱动对称安装的小齿轮，使与之相啮合的螺杆上下移动，带动锥形环升降而实现导电板夹紧放松电极的，在这种夹紧机构中，大小齿轮和螺杆的加工误差，小齿轮螺杆间的同步误差、电极内套的圆柱度和垂直度均会对夹持力均匀性产生影响，使导电板与电极之间有松有紧、间隙有大有小，易造成部分过紧超载，部分过松而产生电离气体放电，出现“刺火”逐步击穿导电板的不良现象。
本发明的任务就是针对上述存在的问题提出一种冷却更好、使用寿命更长的导电板与锥形环，夹紧更牢固、操作更方便的锥形环提升机构组成的电阻电弧炉电极夹持器。
本发明的电阻电弧炉电极夹持器，其特征在于导电板内埋设的导电通水管用紫铜管和锅炉钢管焊接而成，铜与铁焊接性虽然差些，一旦焊好铸入紫铜内与露在外面的铜一铁焊缝相比，受机械振动、拉伸弯曲等造成的焊缝断裂事故大大减少。导电通水管末端钢管与钢质排水管的连接采用焊接，方便、可靠，生产应用中能快速修复。导电通水管弯挠成回字形铸入导电板内，与U形管或叠U形管相比，分布范围大，冷却效果好，大大提高了导电传热效能，降低了流水阻力。导电板用电解铜铸造，掺入2％的(钴＋镍)后，能细化晶粒，强化基体，提高强度、耐蚀性和铸造致密度。铜钴(镍)合金中加入0.5％铌，有去气脱氧作用，提高合金流动性，使铸件致密、无针孔缩松，可消除低熔点杂质的有害影响，改善铸造组织，提高合金的热塑性和高温性能。将上下底板错开焊接阻水板的锥形环，改成上下底板间上中下三层水路的冷却结构，消除了冷却水的流动死角，使锥形环散热均匀，温差应力小；两个半环侧面封焊形成冷却单元后再用二块隔磁钢板焊成环件，这样隔磁板不再与冷却水接触，有效地解决了锥形环隔磁板焊缝破裂漏水问题。锥形环下底板与两块腰板焊接，采用双角焊缝后，增强了焊缝强度。在锥形环吊杆与螺杆接连处加设弹簧座、弹簧、弹簧导架、康铜板条组成的弹力保紧装置后，消除了导电板与电极间的间隙，只要适当提升螺杆，就有足够的弹力，而且弹簧座可调整，用调节弹簧的压缩量来调节平衡各导电板的夹持力，大大减少了因间隙气体电离而造成“刺火”的现象发生，提高了导电板的使用寿命。另外，利用康铜板条组成电阻一电压变换器，具有过载护护作用，易实现计算机控制电极夹持器，提高自动化程度。
本发明的实施方案，可进一步用以下附图进行说明。
图1是本发明的电阻电弧炉电极夹持器的结构示意图。
图2是本发明的电阻电弧炉电极夹持器的导电板结构图。
图3a是本发明的电阻电弧炉电极夹持器的锥形环改进前的结构图。
图3b是本发明的电弃电弧炉电极夹持器的锥形环改进后的结构图。
现结合附图描述本发明的实施过程。
用于电石、铁合金、磷化物生产的电阻电弧炉电极夹持器，由导电板(13)组件、锥形环(19)、锥形环(19)提升机构组成。导电板(13)上端与吊杆(11)铰接，吊杆(11)另一端与云母绝缘件(10)和把持筒(9)铰接，导电板(13)一面与电极(20)接触，另一端设有供云母绝缘件(16)和内斜块(17)安装的凹槽，变压器次级端输出的电流经短网铜管(6)、导电板(13)连入电极(20)；冷却水经短网铜管(6)，进入紫铜管(15)和锅炉钢管(14)焊接而成的导电通水管，对高温导电板(13)进行冷却之后，从排水管排入水槽；经过导电板(13)的电流受到把持筒上的云母绝缘件(10)和导电板(13)凹槽内嵌套的云母绝缘件(16)的绝缘，只能流向电极(20)，以电极(20)间放电形成电流回路。锥形环(19)的半环用四块钢板焊成梯形截面，内部结构将原来上下底板错开焊成的阻水板(18)改成两块腰板间焊上分隔冷却水的隔板(25)和隔板(27)，通入冷却水的拉杆(26)，穿过上底板(24)和下层隔板(27)焊在上底板(24)和下层隔板(27)上，出水拉杆(23)穿过上底板焊在上底板(24)上，冷却水经入水拉杆(26)流入锥形环(19)下层，转入中层、上层，冷却后经另一根拉杆(23)流入水槽；下底板(28)与腰板(29)和腰板(30)采用双角焊缝连接，以增强焊缝强度；半环的侧面先用钢板(21)封焊，形成半环单元冷却区后，再用二块非磁性1Cr18Ni9Ti钢板(12)焊接成锥形环(19)，这样不但具有良好的隔磁性能，还能避免隔磁板(12)焊缝破裂漏水。锥形环(19)的提升机构由直联式摆线针轮减速电机的输出齿轮(8)、大齿圈(7)、小齿轮(22)、螺杆(1)组成的传动升降机构，直连式摆线针轮减速电机安装在把持筒(9)上，电机能正反转，大齿轮(7)固联于把持筒(9)的上下托辊之间，约束了直方向和径向的运动自由度，小齿轮(22)安装在大齿圈(7)对称位置上，大齿圈(7)一转动，数个小齿轮(22)则同步转动。小齿轮(22)轴向固定，轴向螺孔与螺杆(1)啮合螺杆(1)迥转自由度限定，当电机正反方向旋转时，螺杆(1)则作升降运动。螺杆(1)末端连着弹簧座(5)、弹簧(2)、弹簧导架(3)和滑线电阻(4)、滑触头(31)组成的控制器而组成的弹力保紧装置，当螺杆(1)上升时，弹簧座(5)压缩弹簧(2)，弹簧力作用使弹簧导架(3)以及与之相连的锥形环(19)上升，锥形环(19)内锥面作用电极(20)周向布置的导电板(13)内斜块(17)斜面上一个力，该力追使导电板(13)夹紧电极(20)。在弹簧保紧装置的作用下，尽管夹持传动机构处于夹持静止状态，但是弹簧力确能保证各导电板(13)始终夹紧电极(20)，消除了因间隙存在包括放电极过程而出现“刺火”，大大延长了导电板(13)的使用寿命。
本发明在福建三明化工厂12500、10000、16500KVA三种型号的电石炉上已进行了部分应用，效果良优，设备事故明显减少，提高了电炉运转率4－－5％，年增产值二百多万元，年经济效益超过六十万元。
权利要求1.用于电石、铁合金、磷化物生产的电阻电弧炉的电极夹持器，由导电板(13)组件、锥形环(19)、锥形环(19)提升机构组成，导电板(13)上端与吊杆(11)铰接，吊杆(11)另一端与云母绝缘件(10)和把持筒(9)铰接，导电板(13)一面与电极(20)接触，另一面设有供内斜块(17)和云母绝缘件(16)安装的凹槽，锥形环(19)的半环用四块钢板焊成梯形截面，锥形环(19)上设有供提升和进出冷却水用的拉杆(26)和拉杆(23)，与螺杆(1)相啮合且轴向运动受到限制的小齿轮(22)安装在大齿圈(7)的对称位置上，大齿圈(7)与直联式摆线针轮减速电机的输出齿轮(8)相啮合，其特征在于导电板(13)内部埋设的导电通水管用紫铜管(15)和锅炉钢管(14)焊接而成，导电通水管弯挠成回字形，导电板(13)材质为电解铜掺入(钴+镍)和铌；锥形环(19)截面两腰板间等距焊上分隔冷却水路的隔板(25)和隔板(27)通入冷却水的拉杆(26)穿过上底板(24)和下层隔板(27)焊在上底板(24)和下层隔板(27)上，另一根供出水用的拉杆(23)穿过上底板(24)焊在上底板(24)上，下底板(28)与腰板(29)和腰板(30)的连接处为双角焊缝，半环的侧面用钢板(21)封焊，两个封焊好的半环用非磁性1cr18Ni9Ti钢板(12)焊接成锥形环(19)；锥形环(19)上的拉杆(26)与螺杆(1)的连接处装有弹力保紧装置。
2.根据权利要求1所述的电阻电弧炉电极夹持器，其特征在于弹力保紧装置由弹簧座(5)、弹簧(2)、弹簧导架(3)和控制器组成。
3.根据权利要求1所述的电阻电弧炉电极夹持器，其特征在于(钴＋镍)的含量为2％，铌的含量为0.5％。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的电阻电弧炉电极夹持器，其特征在于控制器由康铜板条作为滑线电阻(4)和滑触头(31)组成电阻一电压控制器。
专利摘要本实用新型的电阻电弧炉电极夹持器由导电板、锥形环及提升机构组成，其特征在于导电板(13)的导电通水管用紫铜管(15)和锅炉钢管(14)焊成，导电板铸造时掺入2％的(钴+镍)和0.5％的铌，锥形环(19)内焊成上中下三层冷却水路，两腰板与底板用双角焊缝连接，隔磁板(12)焊在半环封板(21)上，提升拉杆(26)与螺杆(1)间装有适合于自动控制的弹力保紧装置。该装置能解决夹持器冷却系统的漏水问题，改善电极夹持器的夹持性能，延长导电板的使用寿命。
文档编号H05B7/10GK2041478SQ8820351
公开日1989年7月19日 申请日期1988年2月15日 优先权日1988年2月15日
发明者陈烈涛 申请人:陈烈涛