专利名称：水箱式复合导电瓦的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冶金业的矿热炉自焙电极的导电瓦。
矿热炉自焙电极的导电瓦，是一种通水、导电的夹持体，往往用三块以上的导电瓦围绕电极上端合力夹持。多年沿用的导电瓦是内埋有U字形冷却水管的紫铜浇铸件，上端有两条水电接头和一个吊装螺孔，下端凸圆弧形，整体呈类瓦形。这种导电瓦单个重量多达几百公斤，使用时，下端凸圆弧形部极易热熔损耗，造成内铜面的逐渐熔损，继而裸露U形冷却水管，只得将整个导电瓦报废。这种导电瓦的不足之处是内埋的单条U形冷却水管的冷却效果不甚理想，当内铜面熔损到一定程度时，水管易与铜层脱离，更加速铜面的熔损；冷却欠佳又必然使导电瓦的使用寿命短；紫铜材的导电性好但机械强度小，需采用增加厚度以满足夹紧施力的强度要求，从而使导电瓦的整体重量大，耗费钢材多和装卸不便；下端(即近热端)凸圆弧形内铜面熔损至裸露冷却水管，便不能修复使用，使用厂家的生产成本较大。
本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足而设计出一种冷却效果好、内铜面不易熔损、使用寿命长、机械强度大、重量轻、熔损后能修复而重复使用的水箱式复合导电瓦。
本实用新型的目的可以通过如下措施来实现它包含有上端两条互相平行且纵向安装的水电接头和其间的一个吊装孔，下端呈凸圆弧状的类瓦形导电瓦体及该瓦体内的水冷却装置，瓦体由腹面到背面依次是导电钢腹层、钢复合层、冷却水箱、钢背层，其冷却装置是由钢复合层与钢背层夹合成的水箱式冷却装置。需说明的是小型导电瓦有下端平直，无凸圆弧的瓦体，其上端也有不设吊装孔的，前述是指大、中型，即多数而言。
本实用新型的目的可以用下列措施来完善瓦体上端焊覆有铜钢复合结构的顶板、吊装孔内焊有钢质螺母座；冷却水箱内有直通箱底的进水道；钢背层内面有凸起的加强筋，该筋有侧向的冷却水通孔。
图1为本实用新型结构图。
图2为图1的右向视图。
图3为图1的A-A视图(放大)。
图4为钢背层腹面结构示意图。
本实用新型下面将结合附图与实施例予以详述本导电瓦的改进要点是将瓦体4改紫钢浇铸件为铜钢复合板与铸钢焊接件；改U字形冷却水管为带有直插箱底的J字形进水管5的冷却水箱13；为兼顾导电性与机械强度，在瓦体上端焊覆铜钢复合结构的顶板2；为减少重量且不影响机械强度与水箱内冷却水的流通，钢背层14内面有凸起的加强筋9及筋侧的冷却水通孔10。
矿热炉如铁合金炉、电石炉等的大小不同，便有不同直径的自焙电极与之匹配，导电瓦往往根据自焙电极直径大小的不同与围绕夹持的导电瓦块数的多少，制成尺寸与重量不等的系列产品，现以电极Φ700(单位mm，下同)为例，可考虑制成瓦体4长为800(其中下端凸圆弧半径约为174)，宽约350，总厚度为70(其中铜钢复合板厚20，水箱厚30，钢背层厚20)，施力脊6的高50，宽40(若钢背层14用高强度钢制作，或有一定厚度，施力脊可不设)，水电接头1长为150、外径50-70。制作时，先车制水电接头1，再选厚度约为20(其中铜层厚8，钢层厚12)的爆炸成型的铜钢复合板材下料、倒坡、车削、铣削、钻孔后，按图纸要求制成瓦体4的铜腹层11与钢复合层12待用，再下料制成铜钢复合结构的顶板2待用，再选合适的铸钢进行砂模铸造成钢背层14，然后将顶板2、进水管5、吊装螺母座8及两条水电接头1焊接在瓦体4上端，将铜钢复合结构的铜腹层11(连同其内的钢复合层12)与钢背层14焊结成一体即可。这里，铜与钢的选材应注意导电性、机械强度、耐高温、磁耗、成本等多种因素，比较好的方案是导电铜腹层11用紫铜，铜钢复合板的钢材一般可选Q235A，强度再大的可选16Mn，钢背层14考虑以ZG1Cr18Ni9为好，因其耐高温、机械强度较大、涡电流小。
使用时，将五块导电瓦吊装到自焙电极上端围绕周围夹持固定，将电流和水管分别接在五块导电瓦的两个水电接头1上，通电和进水，便进入使用状态。当使用一定时期，导电瓦近热的圆弧状凸起部的导电钢腹层发生打弧花熔损，熔损一定程度时，就需氩弧铜焊，实现修复使用，整件不再丢弃。
对下端呈圆弧形凸起的瓦体来说，冷却水箱13内冷却水的进水管5应做成J字形直通水箱底，是使冷却效果更好，该管5弯头的弧度与瓦体圆弧凸起的弧度一致，更有利于冷却水的快速和充分的循环。这冷却水道可以焊埋水管、浇铸或铣削成槽管的方式实现，以焊埋水管较为方便。
本实用新型相比现有技术具有冷却效果好、内铜面不易熔损、使用寿命长、机械强度大、重量轻、熔损后能修复而重复使用，生产和使用厂家成本低等优点。
权利要求1.一种水箱式复合导电瓦，包含有类瓦形导电瓦体(4)、该瓦体(4)内的冷却水装置、瓦体(4)上的水电接头(1)，其特征是所说的瓦体(4)由腹面至背面依次是铜腹层(11)、钢复合层(12)、冷却水箱(13)和钢背层(14)，所说的水冷却装置是由钢复合层(12)与钢背层(14)夹合成的水箱式冷却装置(13)。
2.如权利要求1所述的导电瓦，其特征是所说的瓦体(4)上端焊覆有铜钢复合结构的顶板(2)，吊装孔(3)内焊有钢质螺母座(8)。
3.如权利要求1所述的导电瓦，其特征是所说的冷却水箱(13)内有直通箱底的进水道(5)。
4.如权利要求1所述的导电瓦，其特征是所说的钢背层(14)内面有凸起的加强筋(9)，该筋侧有冷却水通孔(10)。
专利摘要一种水箱式复合导电瓦,包含有上端平行纵向安装的两条水电接头和其间的一个吊装孔,下端呈弧形凸的类瓦形导电瓦体,该瓦体内有水冷却装置,瓦体由腹至背依次是导电铜腹层、钢复合层、冷却水箱、钢背层,水冷却装置是由钢复合层与钢背层夹合成的水箱式冷却装置。本导电瓦尤适于作合金炉、电石炉的自焙电极的导电体,具有冷却效果好、铜面不易熔损、使用寿命长、机械强度大、重量轻、可修复再用及成本低等优点。
文档编号H05B7/00GK2382193SQ99216170
公开日2000年6月7日 申请日期1999年7月19日 优先权日1999年7月19日
发明者王德洪 申请人:王德洪