[实用新型]一种应用于等离子加热系统的等离子发射体石墨电极

说明书

本实用新型公开一种应用于等离子加热系统的等离子发射体石墨电极，包括：石墨接头和石墨电极主体；所述等离子发射体石墨电极主体为一体成型的圆柱体结构，中部设有圆柱形的第一通孔；所述等离子发射体石墨电极主体上下两端分别设有与所述石墨接头相配合的石墨接头放置槽，所述石墨接头固设在所述石墨接头放置槽内；所述石墨接头中设有圆柱形的第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔连通。本实用新型实现了提供一种使用成本低，便于起弧的等离子发射体石墨电极。

技术领域

本实用新型属于等离子加热技术领域，尤其涉及一种应用于等离子加热系统的等离子发射体石墨电极。

背景技术

等离子体是由大量自由电子和离子及少量未电离的气体分子和原子组成。达到一定的电离度，气体处于导电状态，由于电离气体整体行为表现出电中性，也就是电离气体内正负电荷数相等，称这种气体状态为等离子体态。等离子加热技术是通过在等离子发射体上施加一定的电能产生弧光将气体介质充分电离，使等离子能量高度集中来进行加热。按温度可分为高温等离子体和低温等离子体两类。

到80年代末期，冶金工作者开始把工作重点转移到液态钢水变成固态铸坯的最后一个容器——中间包。温度问题是影响钢凝固过程质量、成本和生产率的重要因素，从而加热和控制连铸中间包钢水温度技术开始应用于生产，并取得了很好的效果。中间包应用等离子加热技术可以防止换包时钢液温度下降。中间包等离子加热可以快速对中间包内钢水进行加热补偿，控制中间包温度波幅，实现恒速浇铸，保证铸坯质量，减少拉速变化而可能带来的缺陷和事故。在连铸机生产过程中每炉钢开浇和浇铸末期，一般钢水温度都偏低，而且多炉连浇时每炉钢水的温度是有差异的，在没有热补偿的情况下中间包钢水温度很难控制在目标温度值左右，但使用了中间包等离子加热就可以使中间包浇铸温度,能控制在目标温度的±5℃范围内，达到恒速浇铸的目的；中间包采用等离子加热技术可以降低出钢温度15-20℃左右，提高钢水收得率，可以提高连铸机单位产量。为了确保优质铸坯，尤其是为了减少中心偏析和非金属夹杂物，必须将钢液温度保持在最佳浇铸温度范围内。

目前应用于中间包加热的方式主要有感应加热和等离子加热两种主要方式，感应加热需要外部冷却液对感应线圈进行降温所以会带走很多热量，并且感应加热方式对中间包改造量也较大。已用于工业生产的等离子加热系统的实践表明：等离子加热的热效率为60％～70％，来自加热室耐火材料墙的间接辐射热占其中的50％以上。等离子枪是发生等离子体的关键设备之一。

等离子体发生器按材质又分为金属等离子发射体和非金属等离子发射体，金属等离子发射体在连铸等离子中包加热系统使用过程中发现存在以下系列问题：

1.起弧困难：有时中间包内存在较厚的渣层，尤其是当存在凝固的渣壳时，金属等离子枪根本就没法正常起弧，必须要将凝固的渣壳进行处理之后才能正常起弧。

2.存在较大安全隐患：金属等离子枪为了保持枪体正常工作，需要对等离子枪体进行水冷降温，水冷系统会带走部分热量(需占10％以上的能量消耗)，同时由于工作时等离子枪要进入中间包内进行加热，所以不允许等离子枪体发生漏水，一旦发生漏水就会与高温的钢液发生爆炸。

3.运行成本高：金属等离子枪普遍存在结构复杂、使用寿命短(例如，钨电极连续工作时间大约在100小时左右就需要进行更换)、造价高，后期运行费用高等缺点。

如中国专利申请号为：CN201520716872.8的专利公布了一种石墨烯复合电极。该申请所述石墨烯复合电极，其包括：第一石墨烯膜，和不完全覆盖于所述第一石墨烯膜表面的第二石墨烯膜；所述第一石墨烯膜为单层石墨烯，所述第二石墨烯膜为层数大于1的多层石墨烯。该申请提供了一种简单的石墨烯复合电极结构，其通过低碳基体和富碳基体的复合基体在高温下气相生长石墨烯，得到了一种具备良好透光特性以及优良的电极导通能力的复合透明导电膜，可以广泛应用于加热膜、触摸屏、液晶显示器等透明电极应用领域，但是很显然，其不能直接应用于等离子发射体的电极。

实用新型内容