[其他]裝有電極斷裂安全裝置的電弧爐電極

無效

• 申請號: 85104310
• 申請日: 1985-06-07
• 公開（公告）號: CN85104310A
• 公開（公告）日: 1986-12-10
• 發明（設計）人: 克勞斯·施瓦茲;盧德加爾·茲安格斯;盧西安諾·阿姆布羅西;漢斯·喬基姆·舒伯特;雷曼德·皮珀
• 申請（專利權）人: 曼內斯曼股份公司
• 主分類號: F27B3/28
• 分類號: F27B3/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 辛哲生,曹廣生

本發明是電弧爐用的電極。它由下部分石墨，上部分套管形金屬和信號發送器所組成。石墨部分和金屬部分的端面借助夾緊裝置呈閉合電路形式相互擠壓在一起。夾緊裝置有一個拉桿，在夾緊狀態時，拉桿通過彈簧元件來固定，為了松弛它，可以通過壓力加載的油缸-活塞體將拉桿移起，在石墨部分出現斷裂時，信號發送器發出電極發生緊急事故的信號。

為了降低電弧爐中的石墨消耗量，在很大范圍內使用了水冷的金屬電極。這種結構類型的電極有一個水冷的套管，該套管由一個支架固定。在套管的下端裝上由石墨組成的電極尖它是所謂的易磨損件。采用這種結構，石墨消耗量明顯下降，特別是減輕了由于爐子內部熱而引起的上部分電極范圍的磨損。這種磨損導致了作為電極尖的石墨電極呈現典型錐形縮小，因而有尖部容易斷的缺點。使用水冷的電極也隱藏著危險，即在金屬套管損壞時水會進到爐子里，其后果可能會發生爆炸，從而使整個爐子設備損壞，并且操作人員也會受到很大的危害。

采用通常所使用的電極控制方式，特別容易使水冷的電極段損壞。在電弧爐中，電極與熔池液面的高度調節是由對電極電流和電極電壓進行比較的阻抗調節器控制的。電極夾燒損會加大到熔池液面的距離，從而改變阻抗。阻抗調節器可以添補電極，使電極達到規定的至熔池距離。假如石墨電極尖突然有損，阻抗調節器就會盡力使電極金屬部分的頂端點與熔池保持一定距離，如同以前的磨損部分一樣。但在金屬電極和熔池之間可能產生電弧，而使金屬套管損壞。

為了避免出現上述水冷電極損壞而產生的嚴重后果，采用了與阻抗調節無關的電極斷裂安全裝置。例如，在出廢料時，由于電極振動，造成一側的壓力或材料疲勞，磨損部分會自動產生損耗。

通過GB-OS????20????37????549號專利，已知有一種水冷的電極，在這種電極中裝有一個氣動的斷裂安全裝置。通過適當的管子（這些管子基本上軸向地安裝在金屬電極的內部），將惰性氣體送到金屬套管和磨損部件之間的正面連接處，建立穩定的壓力。壓力下降被用來作為磨損部分損壞的信號。

這種大家熟悉的方法有這樣一個缺點，即在電極內部需要附加壓力管。另一方面，管子和連接系統總要保持壓力，這就需要附加能源和維修費用。因此，沒有一種方式下信號是可靠的。還有，當輸送媒介不密封的情況下，磨損部分沒有損壞也會自動出現壓力下降。而且當壓力系統前部分發生堵塞時，既使磨損部分已經壞了，監控系統的壓力也仍然能夠保持穩定。

通過1984年3月1日公布的西德專利申請書P32????31????740了解到一種水冷電極，其中至少要配置一個光敏感元件用來獲取冷卻的外套部分和磨損部分連接區內的信號。玻璃透鏡可以用來做光敏感元件。有一個光波導體，例如：玻璃纖維導體，與玻璃透鏡相連接。玻璃纖維導體通過電極金屬部分的內部引入，并且在電極外部與一個光檢波器相接。在電極斷裂時，熔化的光強度作為光檢波器的信號。

這種電極也有缺點，即從金屬電極頂部到電極外部的光檢波器要安裝玻璃纖維導體或相應的光波導體，要花費甚高的結構和制造費用。

光學式電極斷裂安全裝置的另一個缺點是它對玻璃透鏡的臟污很敏感。在爐內彌漫著含灰塵的大氣涂滿了光電裝置，并阻礙了明顯信號的接收。此外，惡劣的爐子運行狀況，特別是由電極引起的振動，會使光波導體的玻璃纖維損壞，這就大大地阻礙了信號的傳送。

在電極磨損部分部分斷裂時，甚至當石墨的一小部分與金屬電極端面或電極接頭處粘住時，就會導致電極供電中斷和電極撤回指令的延遲或消失。后果是金屬電極損壞，并引起冷卻水進入爐內，從而發生上面提到的危險。

本發明的任務基礎是，制造一種開頭所提到的那種電極。其電極斷裂安全裝置不需要附裝可靠的測量值接收器，并且采用便于維修的結構類型就能清楚地了解到電極的損壞，特別是石墨電極段凹槽兩端處的斷裂，并且發出快速提起電極和/或關閉爐子的信號。

權利要求1中提到的特征可以解決這個任務。從下面資料中可以看出這種優越的結構。

在本發明的電極中，裝有電極斷裂安全裝置。當拉桿在拉伸方向中松弛時將利用拉桿的運動作為電極斷裂的信號。這個拉桿將磨損部分與金屬電極連接在一起形成閉合電路。這個信號直接從安裝在電極中的元件獲取，因此不需要單獨的測量值接收器。其優點是：在本發明的電極中，接收測量值的元件是夾緊裝置，這種結構牢靠，適于在惡劣的爐子運行狀況下使用。因此，由拉桿運動獲取的信號是清晰可靠的。