专利名称：带强制冷却的直流电弧炉底阳极的制作方法
技术领域：
本发明带强制冷却的直流电弧炉底阳极为炼钢电弧炉部件。
目前我国炼钢用直流电弧炉的底阳极大都由钢棒导电体与台状石墨园柱体联结组成，电极把持器卡在石墨园柱体上，靠自然冷却散热，底阳极周围用不定形耐火材料打结，与炉底构成一个整体。实践证明这种底阳极安全可靠，使用寿命较长，它的缺点是散热量小，只适用于小吨位的炉子，若在10～30吨乃至50吨的直流电弧炉上应用，由于钢水多、热容量大，仅以石墨园柱体散热就难以满足要求，必然导致底阳极温度升高，石墨发红氧化，甚至造成漏钢事故。国外大型直流电弧炉的底阳极由两块中间带有空气导向翼片的水平金属板组成，80～200根触针通过两块金属板之间的空冷腔，穿过底部炉衬达到熔池，采用通风冷却。这种底阳极结构虽然可以满足大吨位炉子的要求，但结构复杂，制造困难，冷却效果不理想，使用寿命短。本发明的目的就是要设计一种结构简单，制造容易，冷却效果好，可以在大吨位炉子上长期使用的底阳极，以满足不断发展的直流电弧炉的需要。
本发明由导电棒、散热导电元件、冷却介质输入导管构成，电极把持器卡在散热导电元件下部的园柱体上，冷却介质为水或空气。导电棒为园柱形，也可做成方柱或其他形状，采用工业纯铁或低碳钢制造。散热导电元件有四种形式第一种由两个零件构成，上部是纵断面为T形的石墨件，内有园柱形空腔，下部为一铜套，铜套紧紧地镶在石墨件的园柱形空腔内；第二种由两个零件构成，上部为一倒置的凹形石墨园台，下部为一蘑菇状铜套，铜套紧紧地镶在石墨圆台的糟内；第三种为一蘑菇状铜套；第四种为一园柱形铜套。冷却介质输入导管为普通钢管，伸入铜套内腔的上部，使散热导电元件空腔顶部保持最佳冷却状态。大吨位(10吨以上)用水冷却，10吨以下的小吨位炉子除用水冷却外，也可以用风冷却，如果采用风冷却，第一种结构的散热导电元件也可以不加铜套，冷风管直接插入石墨件园柱形空腔的上部，随着炉子吨位的增加，为了满足工艺的要求，也可以将导电棒由一根增加到3根，而散热导电元件仍为一个。
本发明由于导电棒根数少和只有一个散热导电元件，结构简单，安全可靠，周围的耐火材料打结容易，打结质量容易保证，又由于采用了强制冷却，特别是可以用水冷却，冷却强度大，效果好，可以在大吨位炉子上应用，使用寿命长。
图1为实施例1的结构示意图图2为实施例2的结构示意图图3为实施例3的结构示意图图4为实施例4的结构示意图本发明的实施例如下实施例1
从
图1可以看出在本实施例中散热导电元件采用了第一种结构，石墨件纵断面为T形，横断面为园形。将一根园柱形工业纯铁导电棒(1)坐在石墨件(2)上，围绕导电棒在石墨件上面打结一层镁碳质耐火材料(9)，以防止导电棒变形错位而影响导电和导热。铜套(3)镶在石墨件(2)的园柱形空腔内，要使两者接触良好，冷却介质输入导管(4)穿过铜套(3)的底部伸入铜套的内腔上部。底阳极和炉壳(7)之间垫一层熔铸云母(6)，炉壳(7)上面垫一层硅酸铝纤维毡(8)，底阳极周围打结镁质不定型耐火材料(11)。导电棒(1)与周围的耐火材料为消耗层，石墨件(2)与周围的耐火材料为永久层，导电棒(1)周围安放2支铠装电偶(10)以确定更换消耗层的时间。电极把持器(5)卡在石墨件(2)的下部。本实施例的冷却介质为水。
实施例2由图2可以看出本实施例中散热导电元件采用了第二种结构，石墨件(2)为一倒置的凹形园台，铜套(3)为蘑菇状，先在石墨园台(2)的糟内放一些导电膏，然后将铜套(3)紧紧地镶在石墨园台(2)的糟内，一定要使两者接触良好，电极把持器(5)卡在铜套(3)的下部。其余的实施方法与实施例1相同。
实施例3由图3可以看出，本实施例的散热导电元件采用了第三种结构，没有石墨件，只有一个铜套(3)。一根园柱形工业纯铁导电棒(1)与铜套(3)的连接采用焊接，冷却介质输入导管(4)穿过铜套(3)的底部伸入铜套空腔上部。铜套与炉壳(7)之间垫一层熔铸云母(6)，炉壳(7)上面垫一层硅酸铝纤维毡(8)，底阳极周围打结镁质不定型耐火材料(11)，导电棒(1)与周围耐火材料为消耗层，散热导电元件铜套(3)与周围耐火材料为永久层。导电棒(1)周围安放2支铠装电偶(10)以确定更换消耗层的时间。电极把持器(5)卡在铜套的下部，本实施例的冷却介质为水。
实施例4由图4可知本实施例的散热导电元件为第四种结构，与实施例3的唯一区别是作为散热导电元件的铜套是园柱形空腔结构，而不是蘑菇状空腔结构，还省去了熔铸云母，其他实施方法与实施例3相同。
权利要求1.一种直流电弧炉底阳极，由导电棒和与其相连接的导电散热元件、冷却介质输入导管、把持器组成，其特征在于散热导电元件上部与导电棒相接，散热导电元件内设置空腔，冷却介质输入导管伸至空腔内上部。
2.根据权利要求1所述的底阳极，其特征在于散热导电元件由纵向断面为T形、具有园柱状空腔的石墨件与镶入空腔内的铜套构成。
3.根据权利要求1所述的底阳极，其特征在于散热导电元件由呈蘑菇状的空腔的铜套与呈倒置凹状石墨件的糟相配合构成。
4.根据权利要求1所述的底阳极，其特征在于散热导电元件由呈蘑菇状空腔的铜套构成。
5.根据权利要求1所述的底阳极，其特征在于散热导电元件由呈园柱状空腔的铜套构成。
专利摘要本实用新型公开了一种带强制冷却的直流电弧炉底阳极，它由导电棒、散热导电元件、冷却介质输入导管构成。散热导电元件有四种结构，电极把持器卡在散热导电元件的下部，这种底阳极可以用水冷却，也可以用空气冷却，具有结构简单、安全可靠、冷却效果好，可以在大吨位炉子上长期使用的优点。
文档编号F27B3/08GK2101839SQ9120698
公开日1992年4月15日 申请日期1991年4月24日 优先权日1991年4月24日
发明者刘守平, 徐延军 申请人:冶金工业部鞍山热能研究院