单电极直流电弧炉、直流矿热炉底电极的制作方法

1.本实用新型涉及直流电弧炉、直流矿热炉技术领域，尤其是涉及单电极直流电弧炉、直流矿热炉底电极。


背景技术：

2.在金属、非金属及铁合金冶炼领域中，常用电弧炉、矿热炉作为冶炼设备，单电极直流电弧炉、直流矿热炉，由于底电极通过短网大电流，底电极在工作中发热严重，底电极的寿命制约了直流电弧炉的发展，在现有技术中，单电极直流电弧炉、直流矿热炉底电极结构形式分为触针式、触片式、钢棒式，这几种底电极结构形式所采用的材料都是钢材，所能耐受的温度不能超过1500℃，需要用水冷却。在生产使用过程中，常常会因为漏水造成停产检修的局面，也经常出现底电极烧坏的局面。
3.为此，本领域的技术人员也在不断的进行改进，比如公告号为cn104154738b的中国专利文献于2015年10月28日公开了一种直流电弧炉的底电极，属于电弧炉领域。包括炉底耐火材料、石墨保护套与若干导电金属棒，所述石墨保护套一面设有多余或等于导电金属棒数量的盲孔，所述导电金属棒上端与石墨保护套的盲孔间隙配合，下端通过捣打插入炉底耐火材料中，且使耐火材料覆盖所述石墨保护套的上表面，所述耐火材料上表面覆盖有镁碳砖层。该专利采用能耐受3000
°
高温的石墨保护套做炉底电极的保护套，虽然石墨保护套能够把电极之间产生的弧光与导电金属棒隔开，但是，该专利的石墨保护套与导电金属棒之间不能形成牢固的静配合，再加上二者的热膨胀差异很大，这会导致二者之间产生间隙而经常产生火花，这种火花会腐蚀石墨保护套和导电金属棒，这种火花会逐渐增大增强，最终使石墨保护套与导电金属棒之间烧坏而造成停产检修的局面。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种单电极直流电弧炉、直流矿热炉底电极，采用蘑菇头形状的石墨电极，石墨电极直接引出炉体与电缆连接，彻底消除了石墨电极与导电金属棒之间的间隙和因有间隙产生火花，导致经常烧坏而造成停产检修的局面。
5.为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.单电极直流电弧炉、直流矿热炉底电极，包括炉底电极，所述炉底电极用石墨整体制成，呈蘑菇头状，包括电极底板和电极柱，所述电极柱设置在电极底板的下面，所述电极底板呈平板形，所述电极柱呈圆柱形，所述电极柱的下端，即远离电极底板的一端设置有多个螺丝通孔，用于和接电铜板进行连接。
7.进一步的，所述炉底电极的电极底板上表面为平面，便于直流电弧炉、直流矿热炉炉膛成形。
8.进一步的，所述炉底电极的电极底板的形状为圆形、椭圆形、矩形、正五边形、正六边形、正八边形中的一种。
9.进一步的，所述炉底电极的电极柱的横截面形状为圆形、椭圆形、矩形、正五边形、正六边形、正八边形中的一种。
10.进一步的，所述电极底板与电极柱之间设置有过渡部，所述过渡部侧面为圆弧形面或锥台侧面或棱台侧面。
11.进一步的，所述电极柱上的螺丝通孔的数量为2-16个。
12.进一步的，所述电极柱横截面形状为圆形或椭圆形时，电极柱上螺丝通孔的两端可设置成平面，用于和接电铜板紧密贴合。
13.本实用新型的单电极直流电弧炉、直流矿热炉底电极，炉底电极的电极底板设置在直流电弧炉、直流矿热炉内，让电极底板作为炉底的一部分，电极柱则穿过直流电弧炉、直流矿热炉的炉体，从下部出来，与接电铜板连接。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1、本实用新型的单电极直流电弧炉、直流矿热炉底电极，用石墨材料制作成整体炉底电极，能承受3000℃的高温。
16.2、本实用新型的单电极直流电弧炉、直流矿热炉底电极，炉内与炉外的结构之间是一体化结构，不会出现炉内与炉外之间分体结构而打火的现象。
17.3、本实用新型的单电极直流电弧炉、直流矿热炉底电极，可以去除炉底电极的水冷装置，使设备简单化、易安装，经久耐用，故障率极低。
附图说明
18.图1为本实用新型的一种结构示意图。
19.图2为图1的仰视图。
20.图3为图1所示结构应用于直流电弧炉或直流矿热炉的结构示意图。
21.图4为本实用新型的另一种结构示意图。
22.图5为图4的仰视图。
23.图中：1、电极底板；2、电极柱；3、螺丝通孔；4、过度部。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.实施例一：
26.本实施例以0.5吨的小型直流炼铁电弧炉为例，其直流电源采用我公司的申请号为202220670945.4的实用新型专利所公开的一种用于直流电弧炉的24脉波二极管整流电路(关于该电路的详细信息请参考该专利，在此不再赘述)，其变压器容量为630kva，二极管为zp型大功率整流二极管，优选为国产zp5000a/1200v，一次侧输入电压10kv，二次侧输出电压50v～300v，共分九个档，直流一次电流为36.4a，直流额定电流为9545a。
27.0.5吨的小型直流炼铁电弧炉的炉膛尺寸：内径为80cm，高度100cm。
28.如图1、图2和图3所示，单电极直流电弧炉、直流矿热炉底电极，包括炉底电极，所
述炉底电极为普通功率石墨电极(rp)，用石墨整体制成，符合yb/t4088-2015标准，呈蘑菇头状，包括电极底板1和电极柱2，所述电极柱2设置在电极底板1的下面，所述电极底板1呈圆形平板形，其直径为75cm，所述电极柱2呈圆柱形，其直径为30cm，其电流密度为13.5a/cm2，所述电极柱2的下端，即远离电极底板1的一端设置有6个螺丝通孔3，孔径为14.5mm，螺丝通孔3呈两排设置，间距为15cm，每排3个等间距8cm设置，电极柱2上螺丝通孔3的两端可设置成平面，用于和接电铜板进行连接，和接电铜板连接前，接电铜板表面涂膜导电膏，用于接电铜板和电极柱2之间紧密接触。
29.实施例二：
30.本实施例以冶炼硅铁的12500kva直流矿热炉为例，其直流电源采用我公司的申请号为202020256469.2的实用新型的所公开的一种大功率整流电路(关于该电路的详细信息请参考该专利，在此不再赘述)，其变压器容量为112500kva，一次电压为35kv，二次额定电压为138v，二次额定电流为52300a。
31.12500kva直流矿热炉的炉膛直径为600cm，高度为230cm。
32.如图4和图5所示，单电极直流电弧炉、直流矿热炉底电极，包括炉底电极，所述炉底电极为超高功率石墨电极(uhp)，用石墨整体制成，符合yb/t4088-2015标准，呈蘑菇头状，包括电极底板1和电极柱2，所述电极柱2设置在电极底板1的下面，所述电极底板1呈正方形，其边长为100cm，所述电极柱2呈矩形柱体，其边长为50cm，其电流密度为25a/cm2，所述电极底板1与电极柱2之间设置在有过渡部4，过渡部为正方棱台，正方棱台的侧面与底面的夹角为50
°
，所述电极柱2的下端，即远离电极底板的一端设置有9个螺丝通孔3，孔径为14.5mm，螺丝通孔3呈三排设置，间距为14cm，每排3个等间距14cm设置，电极柱2和接电铜板连接前，接电铜板表面涂膜导电膏，用于接电铜板和电极柱2之间紧密接触。
33.上述实施例中的炉底电极均经过超过2年的试运行，而不损坏，取得了良好的效果。
34.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。