專利名稱：結(jié)合底吹功能的直流電弧爐底電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流電弧爐的底電極，特別是一種結(jié)合氣體底吹功能的導(dǎo)電底電極。配有該類型底電極的直流電弧爐能根據(jù)冶煉中的要求將所需的氣體從爐底吹入熔池中，達(dá)到增強(qiáng)攪拌和降低有害氣體及有害雜質(zhì)等目的。
現(xiàn)代直流煉鋼電弧爐的在其發(fā)展過程中，已展現(xiàn)出令人囑目的技術(shù)優(yōu)勢，并得到越來越廣泛的應(yīng)用。但直流電弧爐也有其自身的缺點(diǎn)，與交流電弧爐相比，直流電弧爐需要考慮底電極的使用壽命與維修問題；此外，對鋼液底部的攪拌強(qiáng)度不足、使用中易發(fā)生偏弧造成爐料和爐襯的受熱不均以及鋼水中含氮量相對較高等，也是亟待解決的問題。因此，增加底電極壽命、提高攪拌強(qiáng)度、控制偏弧和控氮技術(shù)等都是目前直流電弧爐設(shè)計者和使用者都十分關(guān)注的課題。
目前，直流電弧爐的底電極有水冷鋼棒型、多觸針或多觸片風(fēng)冷型，導(dǎo)電耐火材料爐底等三大類型。現(xiàn)有的底電極都未包含氣體底吹功能，而電磁力攪拌的作用又很有限。此外，這些底電極結(jié)構(gòu)還有各自的缺陷，如水冷鋼棒型由于導(dǎo)電面積小，易造成偏弧，且其位于爐內(nèi)的水冷鋼棒對安全監(jiān)測的要求較高；風(fēng)冷型底電極的冷卻強(qiáng)度低，影響底電極使用壽命的提高；而導(dǎo)電耐材爐底型的電阻大、使用成本也較高。
本發(fā)明通過對現(xiàn)有底電極類型的比較，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室研究的成果，設(shè)計一種結(jié)合底吹功能的直流電弧爐新型底電極。這種類型的底電極能有效地配合直流電弧爐防止偏弧和糾弧技術(shù)、中空電極噴粉造泡沫渣以及電爐鋼頂?shù)讎姶到档に嚨囊蟆?br> 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，電流從爐底導(dǎo)電母線，經(jīng)水冷導(dǎo)電銅管、鋼銅復(fù)合板和多個導(dǎo)電鋼觸片傳入熔池，并通過頂電極形成回路氣體則通過復(fù)合在底電極結(jié)構(gòu)中的底吹裝置吹入爐內(nèi)。


圖1是本實(shí)用新型提出的結(jié)合底吹功能的直流電弧爐底電極的示意圖。下面結(jié)合
圖1詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及工作情況。
本實(shí)用新型由爐殼1爐襯2、鋼質(zhì)觸片3、底吹元件4、爐殼下部法蘭盤5、導(dǎo)電裝置6、導(dǎo)電外銅管7、通氣管8、導(dǎo)電內(nèi)銅管9、連接軟管10、和水冷系統(tǒng)11等組成。導(dǎo)電裝置6包含一塊鋼銅復(fù)合圓板，在朝上的鋼板面上焊有沿半徑方向呈放射狀均勻分布的鋼制觸片3，所有觸片除頂端外都埋入爐底搗打的耐火材料2中。導(dǎo)電裝置6通過固定螺栓與爐殼1下部的法蘭盤5相連接。法蘭盤與鋼銅復(fù)合圓板之間具有良好的絕緣，以確保操作的安全。鋼銅復(fù)合底板朝下的銅板面上焊接有同心的內(nèi)外導(dǎo)電銅管9和7，其夾層經(jīng)循環(huán)水冷系統(tǒng)11通水冷卻。底吹裝置由底吹元件4、通氣管8和連接軟管10等組成。通氣管與導(dǎo)電內(nèi)銅管9之間通過填充耐火材料保持絕緣和隔熱。
上述新型底電極結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)●引入底吹技術(shù)后，能增強(qiáng)爐底部分的攪拌強(qiáng)度，促進(jìn)鋼液溫度、成分的快速均勻和鋼液中有害雜質(zhì)及氣體的上浮，因而有利于縮短冶煉時間，提高產(chǎn)品質(zhì)量；●新型底電極以鋼銅復(fù)合板為基板的，因此，電流可以通過銅板分布到各個鋼質(zhì)觸片上，有利于改善偏弧狀況●由于采用鋼質(zhì)觸片，觸片頂部熔損部分能通過爐內(nèi)殘剩鋼水的凝固而得到恢復(fù)，從而可延長底電極的使用壽命；采用爐底法蘭盤結(jié)構(gòu)，便于底電極的維修與更換并降低維修成本；●爐外導(dǎo)電銅管間的水冷系統(tǒng)既能保證整個底電極在運(yùn)行過程中具有良好的冷卻，又具有可靠的安全性；●氣體底吹對底電極內(nèi)部也起到附加的冷卻作用。
權(quán)利要求1．一種直流電弧爐的導(dǎo)電底電極，其特征是導(dǎo)電裝置6包含一塊鋼銅復(fù)合圓板，在朝上的鋼板面上焊有沿半徑方向呈放射狀均勻分布的鋼制觸片3，該裝置通過固定螺栓與爐底下部的法蘭盤5相連接，法蘭盤與鋼銅復(fù)合圓板之間具有良好的絕緣。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所規(guī)定的導(dǎo)電底電極，其特征在于鋼銅復(fù)合圓板朝下的銅板面上焊接有同心的內(nèi)外導(dǎo)電銅管9和7，導(dǎo)電銅管的夾層由水冷系統(tǒng)11通水冷卻。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所規(guī)定的導(dǎo)電底電極，其特征為底電極帶有底吹裝置以便吹入冶煉中所需要的氣體，底吹裝置由透氣元件4、通氣管8和連接軟管10等組成，通氣管與內(nèi)層導(dǎo)電銅管9之間通過填充耐火材料來起到絕緣隔熱的作用。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種結(jié)合氣體底吹功能的導(dǎo)電底電極。電流從爐底導(dǎo)電母線,經(jīng)水冷導(dǎo)電銅管、鋼銅復(fù)合板和多個導(dǎo)電鋼觸片傳入熔池,并通過頂電極形成回路。氣體則通過復(fù)合在底電極結(jié)構(gòu)中的底吹裝置吹入爐內(nèi)。該類型的底電極具有均勻?qū)щ?、改善偏弧、有效冷卻、延長壽命和安全使用等優(yōu)點(diǎn)。配有該類型底電極的直流電弧爐還能根據(jù)冶煉中的要求將所需的氣體從爐底吹入熔池中,達(dá)到增強(qiáng)攪拌和降低有害氣體及有害雜質(zhì)等目的。
文檔編號F27D11/10GK2417443SQ0021683
公開日2001年1月31日 申請日期2000年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月14日
發(fā)明者洪新, 倪洪波 申請人:上海市鋼鐵冶金新技術(shù)開發(fā)應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室