风冷触针式底电极制造技术

本实用新型专利技术涉及一种风冷触针式底电极，属于炉内或炉上的电热元件领域。集电板通过螺栓连接装置与基板相拉紧、且导流板的下端面与集电板间留有缝隙；螺栓连接装置包括螺栓、弹性垫板、套筒与螺母；弹性垫板与套筒设置在基板与集电板之间，螺栓的下端头依次穿过基板、弹性垫板、套筒以及集电板后通过螺母紧固在集电板上，以使螺栓的上端头、弹性垫板的上端面对应压紧在基板上，同时套筒的下端面对应压紧在集电板上。通过对触针工作状态下所承受的拉应力和发生的形变量进行计算，根据计算结果合理选择弹性垫板的承载力和变形量，同时合理设定集电板和导流板之间的缝隙，即可抵消触针所受拉应力，进而改善触针导电效果。进而改善触针导电效果。进而改善触针导电效果。

【技术实现步骤摘要】
风冷触针式底电极


[0001]本技术属于炉内或炉上的电热元件领域，具体涉及一种直流电弧炉的风冷触针式底电极。

技术介绍

[0002]直流电弧炉的底电极目前主要有风冷触针式底电极、水冷棒式底电极、导电炉底三种型式，其中风冷触针式底电极因其安全隐患小，在实际中多有应用。
[0003]目前使用的风冷触针式底电极主要由下部集电板、中间导流板、上部基板、(风冷)冷却腔，以及负责从下部集电板引导电流进入炉内的多个导电触针组成。导电触针又有两种型式，一种型式参照专利93108202.1，导电触针下端连接固定在集电板上，向上穿过冷却腔、基板，然后伸入炉内，即每根导电触针从炉外到炉内是一体的，外部电流主要是通过集电板、触针直接导入炉内。另一种型式参照专利申请201911008334.2，该导电触针是分体的，即触针在基板处是断开的，并分成了炉外触针和炉内触针，炉外、炉内触针与基板的下表面和上表面分别焊接在一起，底电极工作时，外部电流需经过集电板、炉内外触针外，还需要流过基板才能导入炉内。
[0004]第一种型式的底电极，其触针是一体的，加工制作方便，外部电流经过触针直接导入炉内，电流导通路径直接、通畅，但该结构型式在触针、冷却风道布局上容易受到空间局限，适合于中小型容量的直流炉。第二种型式的底电极，其炉内炉、外触针是分体的，使得炉内、外触针，以及冷却风道布置起来更加灵活方便，但电流导通路径上增加了基板和很多焊缝，因此对焊接和制作要求较高，适合于中大型容量的直流炉。
[0005]目前两种风冷触针式底电极存在如下问题：触针的炉内部分均埋在炉底耐火材料中，电炉在烘炉和热试过程中，炉底耐材受热膨胀，会挤压和拉伸包裹在其中的各个触针，被炉底耐材包裹的触针承受较大的向上的拉应力。对于分体型的触针式底电极，触针与基板的焊缝处容易拉裂，影响导电性；对于一体型触针式底电极，触针与集电板的连接处承受较大的拉应力，实际中有导电结合面被拉分离，甚至有带测温孔触针被拉断的情况，从而影响了触针的实际导电效果。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种风冷触针式底电极，以解决炉内触针受到耐材膨胀引起的拉应力问题，进而改善其导电性能。
[0007]为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0008]一种风冷触针式底电极，包括集电板、导流板、基板以及触针；基板通过销接装置绝缘固定在炉壳底板上，导流板固设在基板的下端面上，导流板下方设有集电板，该集电板与导流板以及基板配合形成冷却腔；触针的下部穿过集电板并通过连接件与集电板可拆卸连接，触针的导电端面与集电板的上表面紧密压接。
[0009]集电板通过螺栓连接装置与基板相拉紧、且导流板的下端面与集电板间留有缝
隙；该螺栓连接装置包括螺栓、弹性垫板、套筒与螺母；弹性垫板与套筒设置在基板与集电板之间，螺栓的下端头依次穿过基板、弹性垫板、套筒以及集电板后通过螺母紧固在集电板上，以使螺栓的上端头、弹性垫板的上端面对应压紧在基板上，同时套筒的下端面对应压紧在集电板上。
[0010]进一步，集电板的中心部位设置有冷却风的进风口，基板的中心区域设置有锥状的导流座，该导流座的锥顶端正对下方集电板的进风口。
[0011]进一步，导流板有多片且均为弧形板，各导流板以导流座为中心并呈放射状均匀焊接在基板下方，以将冷却腔分隔成多个螺旋状的冷却风道。
[0012]进一步，触针围绕集电板的进风口均匀布置有多个，各触针均位于冷却风道内或冷却风道的进风口处。
[0013]进一步，触针的下部开有测温孔，测温孔内安装有测温热电偶。
[0014]进一步，触针的下部为测温热电偶，该测温热电偶穿过集电板并通过螺母与集电板连接在一起。
[0015]进一步，集电板的边缘处设置有与外部供电线路相连接的导电连接端。
[0016]进一步，螺栓连接装置有多个，其绕集电板的中心均匀布置；螺栓连接装置中的弹性垫板为蝶形弹簧。
[0017]进一步，销接装置有多个，绕基板中心均匀布置；各销接装置包括销轴与绝缘套，其中销轴焊接在炉壳底板上，基板上对应设有穿过销轴的销孔，绝缘套套装在销轴上且位于销孔内，销轴的下端伸出销孔且其上插装有楔形销，基板与炉壳底板间设有绝缘垫，基板与楔形销间依次设有绝缘垫与金属垫。
[0018]本技术的有益效果在于：
[0019]通过对触针工作状态下所承受的拉应力和发生的形变量进行计算，根据计算结果合理选择弹性垫板的承载力和变形量，同时合理设定集电板和导流板之间的缝隙，即可抵消触针所受拉应力，进而改善触针导电效果。
[0020]本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0021]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作优选的详细描述，其中：
[0022]图1为本方案的立面图；
[0023]图2为冷却腔的俯视图；
[0024]图3为触针的结构示意图；
[0025]图4为螺栓连接装置的结构示意图；
[0026]图5为销接装置的结构示意图。
[0027]附图标记：
[0028]集电板1、导流板2、基板3、触针4、炉底耐材5、炉内熔池6、销接装置7、螺栓连接装
置8、测温热电偶9、炉壳底板10、冷却风道11、缝隙12；
[0029]导电连接端1.1、进风口1.2；导流座3.1；
[0030]螺杆段4.1、导电端面4.2、测温孔4.3；
[0031]销轴7.1、楔形销7.2、金属垫7.3、绝缘垫7.4、绝缘套7.5；
[0032]螺栓8.1、弹性垫板8.2、套筒8.3、螺母8.4。
具体实施方式
[0033]以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本技术的限制；为了更好地说明本技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0035]本技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风冷触针式底电极，包括集电板(1)、导流板(2)、基板(3)以及触针(4)；基板(3)通过销接装置(7)绝缘固定在炉壳底板(10)上，导流板(2)固设在基板(3)的下端面上，导流板(2)下方设有集电板(1)，该集电板(1)与导流板(2)以及基板(3)配合形成冷却腔；触针(4)的下部穿过集电板(1)并通过连接件与集电板(1)可拆卸连接，触针的导电端面(4.2)与集电板的上表面紧密压接；其特征在于：集电板(1)通过螺栓连接装置(8)与基板(3)相拉紧、且导流板(2)的下端面与集电板(1)间留有缝隙(12)；该螺栓连接装置(8)包括螺栓(8.1)、弹性垫板(8.2)、套筒(8.3)与螺母(8.4)；弹性垫板(8.2)与套筒(8.3)设置在基板(3)与集电板(1)之间，螺栓(8.1)的下端头依次穿过基板(3)、弹性垫板(8.2)、套筒(8.3)以及集电板(1)后通过螺母(8.4)紧固在集电板(1)上，以使螺栓(8.1)的上端头、弹性垫板(8.2)的上端面对应压紧在基板(3)上，同时套筒(8.3)的下端面对应压紧在集电板(1)上。2.根据权利要求1所述的风冷触针式底电极，其特征在于：集电板(1)的中心部位设置有冷却风的进风口(1.2)，基板(3)的中心区域设置有锥状的导流座(3.1)，该导流座(3.1)的锥顶端正对下方集电板的进风口(1.2)。3.根据权利要求2所述的风冷触针式底电极，其特征在于：导流板(2)有多片且均为弧形板，各导流板(2)以导流座(3.1)为中心并呈放射状均匀焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李芳，郭杰，刘东利，朱小海，韩星，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：