[实用新型]一种电弧炉的复合式电极装置

说明书

本实用新型属于电弧炉设备装备，特别涉及一种用于电弧炉的复合电极装置；电弧炉复合式电极装置包括凹字形连接器元件、预制孔石墨电极元件、钨棒螺丝元件。其中钨棒穿过连接器元件的底部平底沉孔，攻入石墨电极元件的预制孔，将连接器元件与石墨电极组成一个完整的下段电极，最后通过连接器元件内壁上的螺纹旋入上段的金属水冷段，组成完整的增强型的复合电极。本实用新型的有益效果：利用钨棒良好的导电性以及耐高温性能，增加复合电极的电流密度，使得同样直径的复合电极比纯石墨电极载流能力显著增大，降低了石墨电极表面的温度，减少侧面氧化损耗，减少了电极折断的概率，使得炉内可用容积相对增大，电弧比纯石墨电极集中，提高冶炼效率。

技术领域

本实用新型涉及金属冶炼设备技术领域，特别是指用于电弧炉增加电极电流密度，减少石墨电极消耗的装置。

背景技术

石墨电极是炼钢电弧炉中的重要装置。近年来国际和国内石墨电极价格不断上涨，石墨电极占电炉钢成本比例从原先的5%增长到15%，随着钢产量的增加，造成了石墨电极供不应求。因此，设法降低石墨电极消耗以降低电炉钢成本是一个值得特别关注的问题。电极消耗可分为４种形式，即端部消耗、侧面氧化、残端脱落和折断。前两项为连续性消耗，约占电极总消耗量的50％一70％。后两项为间断性消耗，通常称为折断损失，也是其重要的消耗原因。

现有的石墨电极的改进措施主要有以下三种：1、水冷石墨电极：采用水喷淋技术，即在电极夹持器下方用环形喷水装置，起到隔离空气和防止其对电极侧面氧化侵蚀的作用；2、石墨电极表面涂抗氧化层：具有明显的高温抗氧化效果；3、水冷复合电极：电极由上下两段组成，上段为金属水冷电极，下段为石墨电极，既保证了电极的导电性，也降低了石墨电极的成本。其中，复合电极虽然技术复杂，但上段由于采用了金属水冷电极，不参与石墨消耗，达到了节省石墨的终极目标，因此方案较好。但是其下部的石墨段还是有较大的消耗，与国外技术水平还有一定的差距。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适用于大型电弧炉的新型复合电极装置，减少石墨电极的消耗，提高效益。

本实用新型的另一个目的是提供一种石墨电极在不增加电极直径的情况下，提高电极电流密度的方法。

电弧炉的新型复合电极装置，上段同样采用金属水冷电极，下段石墨电极包括凹字型连接器，预制孔石墨电极、钨棒螺丝三个部分组成。

连接器外表为圆柱状，与水冷电极和石墨电极的外径相同，用于将水冷电极和石墨电极可靠联接。

预制孔石墨电极的直径与内部的孔的数量与所承载的电流密度有关，电流密度越大，孔数越多，直径也越大。通过预制孔，钨棒螺丝能够方便地将连接器与石墨电极连成一体。

钨棒螺丝起到固定连接器与石墨电极的作用，其数量与电极的电流密度相关。由于钨棒螺丝的电阻率小，承担了大部分的电极电流。

本实用新型的有益效果：1、利用钨棒良好的导电性以及耐高温性能，增加复合电极的电流密度，使得通过同样电流密度所需的电极直径与纯石墨电极相比可以明显减小，而钨电极可以重复利用，从而减少石墨电极损耗；2、由于复合电极表面石墨面积减少，可以减少侧面氧化损耗；3、钨加强石墨电极强度增大，减少了电极折断的概率；4、可以使得炉内可用容积相对增大；5、电弧比纯石墨电极集中，可以提高冶炼效率。

附图说明：

图1为本实用新型复合电极装置具体实施例结构示意图；

图2为本实用新型水冷段4与石墨段2的凹字形连接器1的示意图；

图3为本实用新型石墨电极段2的剖面图；

图4为本实用新型钨棒螺丝3示意图；

图5为本实用新型一根钨棒螺丝石墨电极段的剖面图

图6为本实用新型二根钨棒螺丝石墨电极段的剖面图