專利名稱：電極支臂系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于安裝石墨電極的電極支臂系統(tǒng)，優(yōu)選地用于電弧爐 (Elektrolichtbogenofen)和鍋爐(Pfannenoefen)。
背景技術(shù)：
經(jīng)由電極支臂(Elektrodentragarm)傳遞對于熔化過程所需的電能。利用液力的或者機電的升降系統(tǒng)(電極支臂固定在其上)實現(xiàn)豎直運動?？赡娴膴A持裝置使能夠放松石墨電極，其由此相應(yīng)于燒損(Abbrand)來調(diào)整。
已知的電極支臂為了散發(fā)熱量完全以水來流過，其中，這里沒有充分利用冷卻介質(zhì)的冷卻潛力。
從文件EP O 594 272已知一種電極支臂，其經(jīng)由冷卻道(其處于空心型材 (Hohlprofil)中)來冷卻。受高的制造費用以及必要時復(fù)雜的修理工作限制，該系統(tǒng)在實踐中不能實施。
由于其相對大的結(jié)構(gòu)型式，至今所使用的夾持裝置難以操作。在維護和修理工作中經(jīng)常由于難以接近以及在接觸面處的結(jié)塊(Verbackung)需要在車間中完全拆除。對此需要拆卸整個電極支臂。
結(jié)構(gòu)上在傳統(tǒng)的夾持裝置中使用帶有較小直徑和較短彈簧行程的碟形彈簧，其由于不利的力/彈簧行程比不確?？煽康膴A緊。
常常存在該問題，即在夾持裝置內(nèi)產(chǎn)生飛弧(Ueberschlag)(所謂的起弧 (Arcing))。在當(dāng)前的解決方案中因此使用相應(yīng)的絕緣材料。對絕緣材料的環(huán)境條件是苛刻的，因為其對來自電極噴灑(Elektrodenberieselung)的熱、灰塵和水無抵抗力。
利用例如品質(zhì)(GUte)8. 8或10. 9的可磁化的螺栓材料來實施電極支臂與升降柱的連接。在現(xiàn)代的強力的熔化設(shè)備中，螺栓材料由于強磁場而可能以不允許地高的程度加熱，使得強度性能由此減弱。同樣，圍繞的絕緣材料可能由于熱量被損壞，這 然后可導(dǎo)致起弧。發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明將改進電極支臂系統(tǒng)設(shè)為目的。
該目的根據(jù)本發(fā)明利用用于冶金爐的電極支臂系統(tǒng)來實現(xiàn)，電極支臂系統(tǒng)帶有在其前部處帶有構(gòu)造為電極支承裝置的電極支臂頭部的電極支臂，其以帶有至少部分地由高傳導(dǎo)性的導(dǎo)電材料形成的壁部的方式設(shè)計為空心型材，冷卻劑可導(dǎo)引通過其，其特征在于，-在構(gòu)造為空心型材的電極支臂和構(gòu)造在電極支臂頭部處的電極支承裝置內(nèi)布置有導(dǎo)流板(Stroemungsleitblech)和 / 或擠壓體(VerdrjingungskSrper),-通過導(dǎo)流板和/或擠壓體能夠這樣在流速方面通引和影響冷卻劑流，使得在電極支臂和電極支臂頭部內(nèi)的任何部位處存在冷卻介質(zhì)的最佳的流速，其中，高熱負(fù)荷的區(qū)域、如在電極支臂頭部處的接觸面比電極支臂的其它的不那么高熱負(fù)荷的區(qū)域能夠更強化地冷卻。
通過安裝導(dǎo)流板或者擠壓體這樣通引和影響水流，使得在電極支臂的任何部位處存在冷卻介質(zhì)的最佳的流速，以便確保最佳的散熱。同樣，該安裝防止冷卻介質(zhì)的可能的沉積，因為可使電極支臂中的通流速度保持相對恒定。
此外，電極支臂系統(tǒng)，其中，電極支臂可由帶有在外面施加的銅的鋼、鋁或者由其它的、良好導(dǎo)電的材料構(gòu)成，特征在于集成的無勢位(potentialfrei)的電極夾持裝置,其使能夠?qū)⑺鼰o絕緣件地實現(xiàn)到電極支臂中。
夾持裝置如此模塊化地安裝在電極支臂內(nèi)，使得碟形彈簧的接觸面在張緊的狀態(tài)中貼靠，然而不固定地與升降缸相連接。該裝置使能夠無敏感的絕緣材料地安裝。因為緊湊的模塊化的實施，在修理的情況中可無大的耗費地拆卸和安裝構(gòu)件，而不必拆卸電極支臂。
此外，夾持裝置的該實施方案允許利用傳感器獲取和監(jiān)測電極擠壓力的狀態(tài)。因此獲取經(jīng)由碟形彈簧組所產(chǎn)生的保持力且在低于事先限定的最小保持力時報警，從而可以及時地執(zhí)行碟形彈簧組的必要的更換。因此保證，不過早地或在保持力減弱時不過晚地拆卸正確工作的碟形彈簧，否則這會在夾持裝置與石墨電極之間引起不希望的起弧。
通過根據(jù)專利文件EP I 825 716 BI已知的噴淋冷卻系統(tǒng)的保險裝置包括在其中所說明的電極斷裂監(jiān)測部(Elektrodenbruchueberwachung)的集成,可防止在電極支臂處的損壞且避免生產(chǎn)中斷。
通過應(yīng)用高合金的、不可磁化的材料，螺栓連接保持不碰到電弧爐的磁場，從而消除因此而來的外部加熱(Fremderwaermung)。螺栓連接因此不處于強度降低的運行狀態(tài)下。 同樣地，絕緣部不被暴露于不受控制的熱負(fù)荷。


接下來應(yīng)參考附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。其中 圖I顯示電極支臂系統(tǒng)的示意性的圖示，圖2顯示通過支架-組件的剖面以及圖3顯示電極支臂/導(dǎo)向柱的連接。
具體實施方式
在當(dāng)前的情況中設(shè)置有三個電極支臂1，其主要由焊接的空心型材構(gòu)成。
每個電極支臂關(guān)聯(lián)有導(dǎo)向柱3，相應(yīng)的電極支臂可松開地與其頭部區(qū)域相連接。對于該連接的示例在圖3中示出，其中，這里示出布置在導(dǎo)向柱頭部與電極支臂之間的隔離板6。真正的、可松開的連接通過由防磁材料構(gòu)成的螺栓7來建立。
在圖2中詳細(xì)地復(fù)述帶有電極支架2的電極支臂I的前部區(qū)域(即電極支臂頭部 13)。
支架2在其周緣的大部分上包圍電極(其在這里未示出)且將其壓向接觸夾片 (Kontaktbacke) 5。
如從圖2的剖面中可見，包圍電極的支架2經(jīng)由臂11與布置在前面的電極支臂頭部13的內(nèi)部中的碟形彈簧組8處于有效連接中，其中，該碟形彈簧組8將支架(和由此電極)拉向接觸夾片5上。
在支架2與其臂11之間的有效連接經(jīng)由穿過碟形彈簧組的螺栓12實現(xiàn)。
在背面、即在背對支架2的端部處，螺栓12與升降缸9處于有效連接中，利用其逆著碟形彈簧組8的壓力，螺栓12可在向支架的方向上移動，使得支架2打開少許且由此可相應(yīng)于燒損實現(xiàn)電極的更換或者增補(Nachsetzen)。
電極支臂I及其前面的電極支臂頭部13 (支架2相應(yīng)連接到其處)進行水冷，其中，明顯的是，對冷卻水的流動引導(dǎo)在電極支臂和電極支臂頭部的內(nèi)部中如此實現(xiàn)，使得流速在電極支臂的任何部位處最佳，即由此可達到最佳的散熱。
這通過布置在電極支臂的內(nèi)部中的安裝(如導(dǎo)流板、通道、擠壓體)而發(fā)生。在圖 2中這里僅隱含地示出通道10，其冷卻面向前面的電極支臂頭部的接觸夾片5的區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種用于冶金爐的電極支臂系統(tǒng)，所述電極支臂系統(tǒng)帶有在其前部處帶有構(gòu)造為電極支承裝置的電極支臂頭部(13)的電極支臂(I)，其以帶有至少部分地由高傳導(dǎo)性的導(dǎo)電材料形成的壁部的方式設(shè)計為空心型材，冷卻劑能夠?qū)бㄟ^所述空心型材，其特征在于，-在構(gòu)造為空心型材的所述電極支臂(I)和構(gòu)造在所述電極支臂頭部(13)處的所述電極支承裝置內(nèi)布置有導(dǎo)流板和/或擠壓體，-通過所述導(dǎo)流板和/或擠壓體能夠這樣在流速方面通引和影響冷卻劑流，使得在所述電極支臂(I)和所述電極支臂頭部(13)內(nèi)的任何部位處存在冷卻介質(zhì)的最佳的流速，-其中，高熱負(fù)荷的區(qū)域、如在所述電極支臂頭部(13)處的接觸面比所述電極支臂(I)的其它的不那么高熱負(fù)荷的區(qū)域能夠更強化地冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極支臂系統(tǒng)，其特征在于，所述電極支臂(I)由帶有在外面施加的傳導(dǎo)性的材料例如銅的鋼、鋁或者由其它的、 良好導(dǎo)電的材料構(gòu)成。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電極支臂系統(tǒng)，其特征在于，布置在所述電極支臂(I)的前端處的所述電極支臂頭部(13)構(gòu)造為集成的無勢位的電極夾持裝置。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電極支臂系統(tǒng)，其特征在于，所述電極夾持裝置具有包圍所述電極的支架(2)和至少一個接觸夾片(5)、以及將所述電極壓向所述接觸夾片的碟形彈簧組(8)，并且設(shè)置有與所述碟形彈簧組(8)共同起作用的升降缸(9)，利用其-為了更換或者增補所述電極-能夠消除所述碟形彈簧組(8)的壓力。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電極支臂系統(tǒng)，其特征在于，所述碟形彈簧組(8)與所述升降缸(9)處于有效連接中，然而不固定地與所述升降缸(9)相連接。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電極支臂系統(tǒng)，其特征在于，利用傳感器能夠獲取和監(jiān)測電極擠壓力的狀態(tài)并且在低于經(jīng)由所述碟形彈簧組(8) 產(chǎn)生的、預(yù)設(shè)的最小保持力時信號指示需要更換碟形彈簧組。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電極支臂系統(tǒng)，其特征在于，所述電極支臂(I)可松開地固定在導(dǎo)向柱(3)處，其中，連接元件由高合金的、不可磁化的材料構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于冶金爐的電極支臂系統(tǒng)，其帶有在其前部處帶有構(gòu)造為電極支承裝置的電極支臂頭部(13)的電極支臂(1)，其以帶有至少部分地由帶有高傳導(dǎo)性的導(dǎo)電材料形成的壁部的方式設(shè)計為空心型材，冷卻劑可導(dǎo)引通過其。在此設(shè)置成，在構(gòu)造為空心型材的電極支臂(1)和構(gòu)造在電極支臂頭部(13)處的電極支承裝置內(nèi)布置有導(dǎo)流片和/或擠壓體，通過其可以這樣在流速方面通引和影響冷卻劑流，使得在電極支臂(1)和電極支臂頭部(13)內(nèi)的任何部位處存在冷卻介質(zhì)的最佳流速，其中，高熱負(fù)荷的區(qū)域、如在電極支臂頭部(13)的接觸面比電極支臂(1)的其它的不那么高熱負(fù)荷的區(qū)域可更強化地冷卻。
文檔編號H05B7/12GK102870496SQ201180023302
公開日2013年1月9日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者R.貝斯特, P.施塔克, A.許林 申請人:Sms西馬格股份公司