[其他]噴流內冷式導電電極

無效

• 申請號: 86209427
• 申請日: 1986-11-17
• 公開（公告）號: CN86209427U
• 公開（公告）日: 1987-07-15
• 發明（設計）人: 郭茂先
• 申請（專利權）人: 東北工學院
• 主分類號: H05B7/12
• 分類號: H05B7/12
• 代理公司: 東北工學院專利事務所
• 代理人: 韓明星

本實用新型屬于炭素制品石墨化電爐或生產碳化硅電爐用的導電電極。

炭素制品石墨化電爐或生產碳化硅電爐所用的導電電極一般采用石墨材料制作，在電爐的工作過程中，導電電極因通過強大電流而發熱，而且由于爐內的高溫使相當數量的熱量沿導電電極向外傳遞。結果導電電極外端的溫度升高，致使用石墨材料制作的導電電極燒損。為了延長導電電極的使用壽命，應設法降低導電電極外端的溫度。傳統的辦法有通水內冷法。采用通水內冷法制造的導電電極是將導電電極外端的端面上沿其縱向開一孔道，并其中通水冷卻。如附圖1所示，進水管（17）插入導電電極（16）的孔道內，出水管（13）安裝在蓋板（15）上，導電電極的另一端固定于爐體（14）上。這種通水內冷式導電電極的缺點是冷卻不充分，電極外端部溫度高達200℃左右，致使導電銅板發生氧化變形。其次，冷卻水流動阻力比較大，流水不暢時孔道內積水沸騰，所產生的蒸汽憋在孔道內，阻礙水的流動，嚴重時水流中斷產生“氣阻”現象。第三，孔道深入到爐體內，少量的水經導電電極本身所存在的孔隙滲漏到爐體端墻內，其嚴重后果使導電電極埋入到爐體端墻內的部位產生斷裂。因此，這種傳統的通水內冷式導電電極的使用壽命比較短，有時只經過幾個爐期導電電極的外端處就產生斷裂。

基于已有的通水內冷式導電電極存在上述的不足，減少冷卻水流動阻力，避免冷卻水在孔道內發生“氣阻”現象，從而改善導電電極外端的冷卻效果、延長導電電極的使用壽命是本實用新型所要達到的目的。

為了實現上述的目的，本實用新型提供了一種噴流內冷式導電電極。用于炭素制品石墨化電爐或生產碳化硅電爐用的噴流內冷式導電電極含有冷卻系統，其特征在于：導電電極的一端設有一個或一個以上貫通的孔道，孔道的軸線與導電電極上的導電銅板平行，并且孔道沿導電電極的橫向貫通；在孔道的軸線部位設置一根兼有進水、噴水、排水功能的芯管，芯管的兩端分別設有蓋板和壓蓋。

對本實用新型按照下列附圖予以詳盡的描述。

附圖1為已有的通水內冷式導電電極的冷卻系統示意圖。

附圖2為噴流內冷式導電電極的主視圖。

附圖3為噴流內冷式導電電極A－A剖面視圖。

按照附圖2所示，噴流內冷式導電電極將伸出爐外的一端采用冷卻系統，其冷卻系統（1）設置在導電電極（2）上下兩個導電銅板（3）之間。為了保證電極與銅板之間接觸良好，電極上鉆有若干個供螺栓貫穿的孔，電極和上下兩個導電銅板直接用螺栓（4）緊固。螺母與銅板之間墊有墊板（5）。

按照附圖3所示，兩個園形水冷孔道（9）開設在導電電極的上下兩個銅板之間，孔道的軸線與導電銅板平行，而且孔道沿導電電極的橫向貫通。對導電電極的水冷孔道個數，視其孔道的直徑、導電電極的粗細程度而定，一般為一個或一個以上均可。孔道（9）的軸心部位設置一根芯管（12）芯管兩端分別以帶扣的蓋板（10）及壓蓋（11）配合，把孔道封閉成水冷空腔。這里芯管起聯接兩塊蓋板的拉桿作用。為了使蓋板與導電電極之間緊密接觸。孔道的周圍開園形凹槽，園形凹槽的直徑略大于園形蓋板的直徑，園形凹槽的園心與孔道的軸心相重合。蓋板的中心設有一個園孔，其園孔略大于或等于芯管直徑。這樣芯管兩端分別套住帶園孔的蓋板，其上面用帶扣的壓蓋固定蓋板。壓蓋與芯管之間可用螺紋結構，即壓蓋為螺母，芯管為螺桿。這樣避免水冷孔道里的水從壓蓋與電極之間、芯管與壓蓋園孔之間往外滲露。

按照附圖3所示，上述的噴流內冷式導電電極中安裝在水冷孔道軸心處的芯管，除了可以起到上述的拉桿作用以外，在電極的冷卻系統中還可以起到進水、噴水及排水的作用。若芯管（12）的一端為進水口，則另一端為出水口。位于孔道內的兩個蓋板之間的芯管分為噴水段和排水段，噴水段和排水段之間用堵塞（7）封閉芯管，堵塞（7）的位置靠近芯管的出水口。芯管的噴水段均勻地鉆有一些小噴孔（8），芯管的排水段開若干個排水孔（6）。冷卻水由管路送入芯管的進水口，經噴水段的小噴孔（8）噴出，形成一些噴水流股射向導電電極孔道內壁，然后經排水段的排水孔（6）由芯管的出水口流出。由于噴水流股沖擊導電電極孔道內壁的流速大、噴水均勻，而且噴水破壞了孔道內壁附近冷卻水的附面層，因而強化了對流傳熱，改善導電電極的冷卻效果。