本發(fā)明涉及連續(xù)玄武巖纖維池窯中的電極組件，具體來說，涉及連續(xù)玄武巖纖維池窯用可移動式電極組件及其更換方法。

背景技術(shù)：

連續(xù)玄武巖纖維（Continuous Basalt Fibre，文中簡稱CBF或BF）是新興的環(huán)保型無機(jī)纖維材料，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐高溫、耐侵蝕、絕熱隔音等優(yōu)異性能，在航天航空、汽車船舶、土建交通等領(lǐng)域具有廣泛用途，市場前景廣闊。

生產(chǎn)連續(xù)玄武巖纖維的窯爐有燃?xì)饧訜岷碗娂訜醿煞N方式，相比較而言，電加熱方式具有清潔、無污染、加熱效率高、能耗低的特點(diǎn)，并且可以進(jìn)行深層加熱，適合熔融玄武巖等黑色熔體，也適合大容量池窯的加熱。目前國內(nèi)使用電加熱的生產(chǎn)企業(yè)大多是小規(guī)模的單元窯爐生產(chǎn)方式，電極大多采用的板狀電極?，F(xiàn)有技術(shù)中存在的問題是：要么窯爐的耐火材料受到嚴(yán)重侵蝕而損壞無法工作，導(dǎo)致停爐；要么是因?yàn)榘鍫铍姌O又無法推進(jìn)，當(dāng)電極被侵蝕嚴(yán)重消耗時(shí)而無法工作，導(dǎo)致停爐，這也是導(dǎo)致停爐的主要因素。也就是說，在現(xiàn)有的玄武巖纖維行業(yè)中，當(dāng)電極被侵蝕消耗后，整個(gè)池窯就無法正常工作，就必須停爐，重新建造池窯。這樣就造成設(shè)備浪費(fèi)嚴(yán)重，并因拆爐、裝爐、調(diào)試而影響生產(chǎn)作業(yè)的穩(wěn)定性，也影響了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種連續(xù)玄武巖纖維池窯用可移動式電極組件及其更換方法，在電極被嚴(yán)重侵蝕后，可推進(jìn)更換新的電極，不需要停爐，從而大大降低了生產(chǎn)成本，確保連續(xù)玄武巖纖維的可持續(xù)生產(chǎn)。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例采用如下的技術(shù)方案：

一種連續(xù)玄武巖纖維池窯用可移動式電極組件，該電極組件包括電極棒、護(hù)套和冷卻套筒，冷卻套筒位于池窯外側(cè)的一端設(shè)有進(jìn)水口和出水口，護(hù)套套裝在電極棒上，護(hù)套位于冷卻套筒中；使用時(shí)，冷卻套筒固定連接在池窯壁中，護(hù)套的一端伸出冷卻套筒，并位于池窯壁中，電極棒的一端伸出護(hù)套，并伸入池窯內(nèi)腔的熔液中，電極棒的另一端位于護(hù)套和冷卻套筒的外側(cè)。

作為優(yōu)選例，所述的用于玄武巖纖維池窯的電極組件，還包括密封件，密封件固定連接在電極棒位于池窯外側(cè)的一端，密封件密封電極棒和護(hù)套之間的空隙。

作為優(yōu)選例，所述的密封件包括法蘭和蓋板，法蘭固定連接在電極棒位于池窯外側(cè)的一端，且蓋板固定連接在法蘭上。

作為優(yōu)選例，所述的用于玄武巖纖維池窯的電極組件，還包括密封層，密封層位于蓋板和法蘭之間。

作為優(yōu)選例，所述的密封層由石棉、玻璃粉末中的一種或兩種材料制成。

作為優(yōu)選例，所述的電極棒的一端設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋；電極棒的另一端設(shè)有凸臺，凸臺上設(shè)有外螺紋，凸臺的外螺紋與凹槽的內(nèi)螺紋適配。

一種玄武巖纖維池窯中的電極更換方法，該方法包括以下過程：首先停止向冷卻套筒的進(jìn)水口中通入冷卻水，將密封件從正在使用的第一電極棒上取出，然后將第二電極棒的一端連接在第一電極棒位于池窯外側(cè)的一端，接著將第二電極棒推入池窯中，隨后將密封件連接在第二電極棒位于池窯外側(cè)的一端，再重新向冷卻套筒的進(jìn)水口中通入冷卻水，第二電極棒開始工作，完成對第一電極棒的更換；待第二電極棒熔化后，采用上述方法將下一根電極棒連接在正在使用的電極棒的一端，并向池窯中推入下一根電極棒；以此循環(huán)，直至池窯停止工作。

作為優(yōu)選例，所述的密封件包括法蘭和蓋板，法蘭固定連接在電極棒位于池窯外側(cè)的一端，且蓋板固定連接在法蘭上。

作為優(yōu)選例，所述的電極棒為鉬或鎢鉬圓棒狀電極。

作為優(yōu)選例，所述的電極棒的一端設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋；電極棒的另一端設(shè)有凸臺，凸臺上設(shè)有外螺紋，凸臺的外螺紋與凹槽的內(nèi)螺紋適配。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例具有以下有益效果：本發(fā)明實(shí)施例的電極組件及其更換方法，在電極被嚴(yán)重侵蝕后，可推進(jìn)更換新的電極，不需要停爐，從而大大降低了生產(chǎn)成本，確保連續(xù)玄武巖纖維的可持續(xù)生產(chǎn)。本發(fā)明實(shí)施例的電極組件包括電極棒、護(hù)套和冷卻套筒。當(dāng)電極棒損耗到一定程度時(shí)，將新的電極棒接入正在使用的電極棒位于池窯外側(cè)的一端，并推動后接的電極棒，進(jìn)入池窯內(nèi)腔中，即完成電極棒的更換。在更換電極棒過程中，不必關(guān)閉池窯，通過接入新的電極棒，可以繼續(xù)使用池窯，從而降低的建設(shè)成本。這解決了由于鉬電極損耗而導(dǎo)致停爐的重大問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中冷卻套筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中有：電極棒1、護(hù)套2、冷卻套筒3、進(jìn)水口301、出水口302、法蘭4、蓋板5、池窯內(nèi)襯磚6。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的連續(xù)玄武巖纖維池窯用可移動式電極組件，包括電極棒1、護(hù)套2和冷卻套筒3。冷卻套筒3位于池窯外側(cè)的一端設(shè)有進(jìn)水口301和出水口302。護(hù)套2套裝在電極棒1上，護(hù)套2位于冷卻套筒3中。使用時(shí)，冷卻套筒3固定連接在池窯壁中，護(hù)套2的一端伸出冷卻套筒3，并位于池窯壁中。電極棒1的一端伸出護(hù)套2，并伸入池窯內(nèi)腔的熔液中，電極棒1的另一端位于護(hù)套2和冷卻套筒3的外側(cè)。

安裝上述結(jié)構(gòu)的電極組件時(shí)，冷卻套筒3固定連接在池窯的壁面中。優(yōu)選地，冷卻套筒3安裝在池窯襯磚外側(cè)及池窯外層保溫磚中。護(hù)套2套裝在電極棒1上，護(hù)套2位于冷卻套筒3中。護(hù)套2的一端伸出冷卻套筒3，并伸入池窯壁中。優(yōu)選的，護(hù)套2的一端安裝在池窯內(nèi)襯磚6中。電極棒1的一端伸出護(hù)套2，并伸入池窯內(nèi)腔的熔液中，電極棒1的另一端位于池窯的外側(cè)。工作時(shí)，冷卻套筒3中通入冷卻水，通過冷卻套筒3的進(jìn)水口301和出水口302，冷卻水在冷卻套筒3中流動。電極棒1接上電源后，產(chǎn)生熱量，對池窯中的玄武巖熔液進(jìn)行加熱。由于電極棒1處于高溫，所以原先套裝在電極棒1上的護(hù)套2受熱膨脹，脫離電極棒1，而貼覆在冷卻套筒3的內(nèi)壁上。電極棒1和護(hù)套2之間形成空隙。池窯內(nèi)的熔液流入空隙中。由于冷卻套筒3對護(hù)套2不斷進(jìn)行冷卻，使得流入空隙中的熔液凝固?？障吨心痰男鋷r熔液起到阻隔外界空氣進(jìn)入池窯的作用。

護(hù)套2可防止位于護(hù)套2中的電極棒1被氧化。電極棒1穿過護(hù)套2。電極棒1一端在熔爐內(nèi)，被高溫反灌進(jìn)來的熔體冷凝后阻止了氧化。電極棒1另一端由石棉或玻璃粉封堵，再加法蘭和蓋板進(jìn)一步加強(qiáng)封堵，阻止了外面空氣的進(jìn)入，而杜絕了電極棒1的氧化。電極棒1為鉬或鎢鉬圓棒狀電極。鉬電極在有空氣或氧氣的條件下，400℃即發(fā)生劇烈氧化而氣化，被侵蝕的非常嚴(yán)重。

本實(shí)施例的電極組件在正常工作時(shí)，位于最外層的冷卻套筒3通水冷卻內(nèi)部的護(hù)套2和電極棒1，防止位于電極棒1最內(nèi)層的鉬電極被高溫氧化。工作一定時(shí)間后，電極棒1在窯爐內(nèi)部的一端由于與玄武巖熔體接觸，經(jīng)過長時(shí)間的高溫化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致其損耗。當(dāng)損耗達(dá)到一定程度時(shí)，需要向窯爐內(nèi)補(bǔ)充電極。具體工作方法將在下面的實(shí)施例中具體介紹。

作為優(yōu)選例，所述的用于玄武巖纖維池窯的電極組件，還包括密封件，密封件固定連接在電極棒1位于池窯外側(cè)的一端，密封件密封電極棒1和護(hù)套2之間的空隙。通過設(shè)置密封件，使得池窯外側(cè)的空氣不易進(jìn)入電極棒1和護(hù)套2之間的空隙中。如果進(jìn)入空氣，鉬電極在有氧氣的條件下，在400℃高溫下，發(fā)生劇烈氧化而氣化，被侵蝕的非常嚴(yán)重。

作為優(yōu)選例，所述的密封件包括法蘭4和蓋板5，法蘭4固定連接在電極棒1位于池窯外側(cè)的一端，且蓋板5固定連接在法蘭上。在正常使用時(shí)，電極棒1產(chǎn)生熱量，原先套裝在電極棒1上的護(hù)套2受熱膨脹，脫離電極棒1，而貼覆在冷卻套筒3的內(nèi)壁上。這樣，電極棒1和護(hù)套2之間產(chǎn)生空隙，為避免池窯外界的空氣進(jìn)入電極棒1和護(hù)套2之間的空隙，電極棒1和空氣在高溫環(huán)境中發(fā)生氧化反應(yīng)，在電極棒1位于池窯外側(cè)的一端裝上法蘭4，并將蓋板5安裝在法蘭4上，使得法蘭4和蓋板5的配合使用阻隔電極棒1和護(hù)套2之間的空隙與池窯外界。

作為優(yōu)選例，所述的密封件還包括密封層，密封層位于蓋板和法蘭之間。設(shè)置密封層是為了提高密封件的密封性能。密封層由石棉、玻璃粉末中的一種或兩種材料制成。

密封件除了上述法蘭和蓋板的配合使用外，只要能夠密封池窯外界與電極棒1和護(hù)套2之間的空隙就可以。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)掌握的相關(guān)技術(shù)知識，能夠選擇其他密封件結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)此等功能。本實(shí)施例優(yōu)選法蘭和蓋板，還由于電極棒1后續(xù)需要更換，法蘭和蓋板容易拆卸，且能夠重復(fù)使用。

為了便于電極棒1的更換，所述的電極棒1的一端設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋；電極棒1的另一端設(shè)有凸臺，凸臺上設(shè)有外螺紋，凸臺的外螺紋與凹槽的內(nèi)螺紋適配。當(dāng)需要更換電極棒1時(shí)，新的電極棒一端的凸臺旋轉(zhuǎn)進(jìn)入被更換的電極棒一端的凹槽中，并推動電極棒1，使得新的電極棒1替換原先的電極棒1。

當(dāng)玄武巖纖維池窯中含有上述實(shí)施例結(jié)構(gòu)的電極組件后，當(dāng)電極棒損耗到一定程度時(shí)，需要更換電極棒時(shí)，可采用下面實(shí)施例的方法。

一種玄武巖纖維池窯中的電極更換方法，該方法包括以下過程：首先停止向冷卻套筒3的進(jìn)水口301中通入冷卻水，將密封件從正在使用的第一電極棒上取出，然后將第二電極棒的一端連接在第一電極棒位于池窯外側(cè)的一端，接著將第二電極棒推入池窯中，隨后將密封件連接在第二電極棒位于池窯外側(cè)的一端，再重新向冷卻套筒3的進(jìn)水口301中通入冷卻水，第二電極棒開始工作，完成對第一電極棒的更換；待第二電極棒熔化后，采用上述方法將下一根電極棒連接在正在使用的電極棒的一端，并向池窯中推入下一根電極棒；以此循環(huán)，直至池窯停止工作。

上述實(shí)施例的更換方法中，當(dāng)電極棒損耗到一定程度時(shí)，將新的電極棒接入正在使用的電極棒位于池窯外側(cè)的一端，并推動后接的電極棒，進(jìn)入池窯內(nèi)腔中，即完成電極棒的更換。在更換過程中，護(hù)套2和冷卻套筒3不更換，僅僅是換電極棒1。

為了便于電極棒1的更換，所述的電極棒1的一端設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋；電極棒1的另一端設(shè)有凸臺，凸臺上設(shè)有外螺紋，凸臺的外螺紋與凹槽的內(nèi)螺紋適配。當(dāng)需要更換電極棒1時(shí)，新的電極棒一端的凸臺旋轉(zhuǎn)進(jìn)入被更換的電極棒一端的凹槽中，并推動電極棒1，使得新的電極棒1替換原先的電極棒1。

作為優(yōu)選例，所述的密封件包括法蘭4和蓋板5，法蘭4固定連接在電極棒1位于池窯外側(cè)的一端，且蓋板5固定連接在法蘭上。在正常使用時(shí)，電極棒1產(chǎn)生熱量，原先套裝在電極棒1上的護(hù)套2受熱膨脹，脫離電極棒1，而貼覆在冷卻套筒3的內(nèi)壁上。這樣，電極棒1和護(hù)套2之間產(chǎn)生空隙，為避免池窯外界的空氣進(jìn)入電極棒1和護(hù)套2之間的空隙，電極棒1和空氣在高溫環(huán)境中發(fā)生氧化反應(yīng)，在電極棒1位于池窯外側(cè)的一端裝上法蘭4，并將蓋板5安裝在法蘭4上，使得法蘭4和蓋板5的配合使用阻隔電極棒1和護(hù)套2之間的空隙與池窯外界。

該實(shí)施例的方法，在電極棒損耗嚴(yán)重時(shí)，不必關(guān)閉池窯，通過接入新的電極棒，可以繼續(xù)使用池窯，從而降低的建設(shè)成本。這解決了由于鉬電極損耗而導(dǎo)致停爐的重大問題。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述具體實(shí)施例的限制，上述具體實(shí)施例和說明書中的描述只是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)的范圍由權(quán)利要求書及其等效物界定。