[实用新型]高密度锻造外冷式节能铜瓦

说明书

1、技术领域

本实用新型属于冶炼行业矿热炉电极把持器的导电主要部件，也是把持电极和松紧电极的关键部件(又称导电颚板)

2、背景技术

(1)目前现有传统矿热炉的导电瓦大都采用纯铜或铜合金通过铸造工艺铸造成型的，同时在铜瓦体内安装有冷却水管，供冷却铜瓦体使用，其目的是避免铜瓦在高温中烧坏和避免铜瓦因温度过高造成电阻增大的作用，而这种传统的技术存在缺点和不足在于：

铸造的导电铜瓦因在熔炼铸造过程中铜液体容易吸收空气，致使铜铸造过程中产生气孔、缩孔和晶体颗粒不致密，而且氧含量对纯铜组织的影响较大，当铜熔炼铸造过程中，氧含量超过一定值时，铜组织则析出二氧化铜，二氧化铜在还原气氛和高温条件下反应生成的水蒸气晶粒体在热的作用下产生晶粒间膨胀，导致铸件自动破裂，这种现象被称为“氢脆”。所以铸造的铜瓦容易产生热变型、热裂纹、热掉块，致使铜瓦在下半部逐渐缩短报废，使用寿命缩短等缺点。

(2)目前，现有的锻造铜瓦普遍采用适当厚度的铜板并直接从铜体厚度方向深钻加工形成通水道，这种瓦体的密度比铸造的密度高，冷却效果也比铸造的好，但是从厚度方向钻通水管道就必然占据厚度的尺寸，致使水道前后壁瓦体厚度受影响，特别是铜瓦内弧面水道处有效厚度变薄，一旦铜瓦与电极间产生打弧(火)时，时常烧穿水道致使漏水事故发生。所以这种铜瓦存在漏水故障率较高的缺点。此外，这种瓦体的冷却方式只能带走铜瓦自身的热量，不能起隔热作用，因而具有瓦体温度过热的缺点。

3、发明内容

本实用新型的目的在于改变传统采用铸造方法并在铜瓦体内预埋冷却管的工艺及采用铜板块并从铜瓦的厚度方向深钻孔加工通水道的方法，避免了上述铜瓦的缺点和不足。本实用新型既能节省铜材的数量，又能延长使用寿命，同时避免了铜瓦水道时常被烧穿，而造成频繁漏水事故的发生；有效地减少了因更换铜瓦导致热停炉的次数和时间，对稳定炉况、提高电炉正常运行率创造了有利条件。

本实用新型的目的是通过以下技术改造来实现的：

(1)本实用新型是采用T2铜板进行压延锻造，形成所需的厚度和弧度的铜瓦体。这种铜瓦体无气孔和缩孔，而且金相组织好、密度高、耐热性好、不热裂、不掉块、不变形，同时具有易于钎焊的良好性能，有利于通水道外壁与瓦体焊接。

(2)本实用新型与常规铜瓦的不同之处在于不采用瓦体内埋冷却管或从瓦体厚度方向深钻水道的方法，其特征是采用半圆管直接布置在铜瓦外弧面上，水道的整体为“U”形结构，水道的内腔(孔)形状为弧形宽带式。制造过程中将通水道外壁半圆断面朝向铜瓦的外弧面上进行焊接连接，构成U型的外冷式结构的冷却水道，并与铜瓦形成为一体，并在冷却水道的进出口两端各安装导电管接头，供电流输入和供进出水使用。

这种新型导电瓦的优点在于：

(1)增加铜瓦体外弧方向的冷却水量和冷却面积，这种带有弧形宽带式冷却水道能有效阻挡铜瓦体外的热辐射，吸收瓦体自身的热量，能大量降低铜瓦体的温度、减小电阻的上升(温度每增加1℃，电阻增加0.43％)，所以凸显了节约能耗的功能。

(2)将冷却水道布置在铜瓦外弧面上，与普通锻造铜瓦对比，可以减薄铜瓦体的总厚度，又能增加内弧水道壁有效厚度，避免因打弧(火)烧穿水道造成漏水事故的发生，避免了频繁热停炉影响正常生产，同时延长铜瓦的使用寿命1-3倍。

(3)由于将冷却水道布置在铜瓦外弧面上，节省在瓦体厚度方向钻孔或埋管所占的空间，可以减薄铜瓦体的总厚度，因此可节省铜材20％以上，降低企业生产成本。

本实用新型应用面广泛，它不仅能在生产铁合金、电石等使用自焙电极的矿热炉上使用，也可以在生产工业硅、黄磷、棕刚玉等使用于石墨电极和碳素电极的矿热炉上使用。

4、附图说明

图1为本实用新型的主体结构示意图(主视图)；

图2为本实用新型铜瓦瓦体、水道剖视图(俯视图)；

图3为本实用新型弧形宽带式冷却水道纵向剖面构造示意图(左视图)。

在图中：

1-锻造铜瓦体，2-通水道外壁，3-弧形宽带式冷却水道内腔，4-导电管接头，5-绝缘座，6-铜瓦吊挂孔。

5、具体实施说明：

本实用新型铜瓦体(1)内外带有弧度，在铜瓦外弧面上使用半圆型通水道外壁(2)，并将大面朝向铜瓦体(1)的外弧面上进行焊接连接，形成U型结构的通水道，通水道的内腔(3)为弧形宽带式型，供通水冷却铜瓦。

如图3所示，导电管接头(4)与铜瓦体(1)及冷却水道外壁(2)紧配连接并经钎焊形成一体，供电流输入和供进出水使用。