直流電弧爐的底電極制造技術

本發明專利技術提供了一種直流電弧爐的底電極，屬于電弧爐領域。包括爐底耐火材料、石墨保護套與若干導電金屬棒，所述石墨保護套一面設有多余或等于導電金屬棒數量的盲孔，所述導電金屬棒上端與石墨保護套的盲孔間隙配合，下端通過搗打插入爐底耐火材料中，且使耐火材料覆蓋所述石墨保護套的上表面，所述耐火材料上表面覆蓋有鎂碳磚層。本發明專利技術通過對導電金屬棒提供三層保護，第一層是最上部的鎂碳磚層，第二層是含有碳粉的鎂砂的爐底耐火材料，第三層是石墨保護套，提高了直流電弧爐底電極結構對熔融液體的耐侵蝕、耐高溫能力，有效延長了底電極的使用壽命。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供了一種直流電弧爐的底電極，屬于電弧爐領域。包括爐底耐火材料、石墨保護套與若干導電金屬棒，所述石墨保護套一面設有多余或等于導電金屬棒數量的盲孔，所述導電金屬棒上端與石墨保護套的盲孔間隙配合，下端通過搗打插入爐底耐火材料中，且使耐火材料覆蓋所述石墨保護套的上表面，所述耐火材料上表面覆蓋有鎂碳磚層。本專利技術通過對導電金屬棒提供三層保護，第一層是最上部的鎂碳磚層，第二層是含有碳粉的鎂砂的爐底耐火材料，第三層是石墨保護套，提高了直流電弧爐底電極結構對熔融液體的耐侵蝕、耐高溫能力，有效延長了底電極的使用壽命。【專利說明】直流電弧爐的底電極
本專利技術涉及電弧爐領域，尤其是一種直流電弧爐的底電極。
技術介紹
直流電弧爐目前被廣泛用于鈦渣冶煉、合金冶煉、煉鋼煉鐵等領域，其使用壽命主要由底電極的使用壽命決定。現有直流電弧爐將導電金屬棒設置在爐底作為陽極，石墨電極作為陰極。一般來說，直流電弧爐無論是用作煉鋼煉鐵還是冶煉鈦渣，反應溫度都至少在1500°C以上，在這種溫度條件下長期工作的耐火材料極易受到侵蝕而脫落或變薄，尤其是爐底耐火材料的侵蝕情況更為嚴重，這時一旦鋼液或渣液接觸到爐底的陽極導電金屬棒，就很容易將其熔化嚴重時甚至會燒穿爐底，導致底電極被破壞，縮短整個直流電弧爐使用壽命。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種使用壽命更長的直流電弧爐的底電極。 本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是:直流電弧爐的底電極，包括爐底耐火材料、石墨保護套與導電金屬棒，所述石墨保護套一面設有大于或等于導電金屬棒數量的盲孔，所述導電金屬棒上端與石墨保護套的盲孔配合，所述導電金屬棒與石墨保護套豎直插入爐底耐火材料并被爐底耐火材料覆蓋，所述耐火材料上表面覆蓋有鎂碳磚層。 進一步地，所述石墨保護套由整塊長方體石墨制成。 進一步地，所述石墨保護套的碳質量百分比彡80%。 進一步地，所述石墨保護套的厚度不少于導電金屬棒長長度的1/3。 進一步地，所述盲孔深度不小于石墨保護套厚度的1/3。 進一步地，所述導電金屬棒為多根，且呈環形均勻分布。 進一步地，所述盲孔的數量與導電金屬棒的數量一致，也呈環形均勻分布。 進一步地，所述爐底耐火材料由鎂砂和碳粉組成，其中鎂砂與碳粉的重量比為 2.5:1 ?4:1。 進一步地，所述爐底耐火材料為通過搗打鎂砂與碳粉的混合物成型的致密化結構，所述導電金屬棒與石墨保護套以搗打的方式插入爐底耐火材料。 本專利技術的有益效果是:通過對導電金屬棒提供三層保護，第一層是最上部的鎂碳磚層，鎂碳磚層的耐高溫、耐腐蝕性能好，可以起到良好的保護作用；第二層是爐底耐火材料，導電金屬棒與石墨保護套被爐底耐火材料覆蓋，進一步地隔絕了鋼液和渣液的腐蝕，保護導電金屬棒；第三層是石墨保護套，起保護作用的同時增強底電極的導電性。上述三層保護提高了直流電弧爐底電極結構對熔融液體的耐侵蝕、耐高溫能力，有效延長了底電極的使用壽命，并可以提高直流電弧爐的設備運轉率。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是本專利技術提供的直流電弧爐的底電極的主視剖面圖。 【具體實施方式】 請參照圖1，本直流電弧爐的底電極包括爐底耐火材料1、石墨保護套3與導電金屬棒2，所述石墨保護套3 —面設有大于或等于導電金屬棒2數量的盲孔，所述導電金屬棒2上端與石墨保護套3的盲孔配合，所述導電金屬棒2與石墨保護套3豎直插入爐底耐火材料I并被爐底耐火材料I覆蓋，所述耐火材料I上表面覆蓋有鎂碳磚層4。 通過對導電金屬棒2提供三層保護，第一層是最上部的鎂碳磚層4，鎂碳磚層4主要成分為耐高溫的鎂砂粉和碳素材料制成，可以起到良好的保護作用。第二層是爐底耐火材料1，導電金屬棒2與石墨保護套3被爐底耐火材料I覆蓋，進一步地隔絕了鋼液和渣液的腐蝕，保護導電金屬棒2 ;第三層是石墨保護套3，起保護作用的同時增強底電極的導電性。三層保護提高了直流電弧爐底電極對熔融液體的耐侵蝕、耐高溫能力，可以有效地延長底電極的使用壽命。 石墨保護套3有多種成型方式，可以用多塊方形石墨塊拼接，但制造工藝復雜；也可是由整塊的圓柱形加工而成，其碳含量可以為任意值，作為優選，石墨保護套3由整塊長方體石墨制成。一個整體，不需要多塊石墨板拼接，保證結構強度，簡化制造工藝。 石墨保護套3碳含量可以為任意值，碳含量越高，導電性能越好，優選的，所述石墨保護套3的碳質量百分比彡80%。碳含量彡80%，可以保證良好的導電性能。 石墨保護套3厚度可以為任意厚度，作為優選，石墨保護套3厚度不少于導電金屬棒2長度的1/3。石墨保護套3厚度可以厚可以薄，厚度越大，盲孔的加工深度就越大，金屬導電棒2插入盲孔的深度就可以更深，對金屬導電棒2的保護范圍更廣，其厚度不少于導電金屬棒2長度的1/3，可以起到更好的保護作用。 盲孔深度可以為任意深度，盲孔深度不小于石墨保護套3厚度的1/3。增大對導電金屬棒2的保護范圍，足夠深使導電金屬棒2與盲孔的配合更可靠。 導電金屬棒2可以是I根、2根或者多余2根，作為優選，導電金屬棒2為多根，且呈環形均勻分布。多根導電金屬棒2可以提供更強的電弧，提高冶煉效率，環形分布形成均與穩定的電弧，使鋼液和渣液均與受熱。 盲孔的數量可以大于或等于導電金屬棒2的數量，鉆多個盲孔，配置不同數量的導電金屬棒2，能夠用于不同規格的直流電弧爐的底電極，但是體積可能會較大，制造難度增大。作為優選，盲孔的數量與導電金屬棒2的數量一致，也呈環形均勻分布。減小石墨保護套3的體積，簡化加工工藝。 爐底耐火材料I可以為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣等材料，作為優選，爐底耐火材料I由鎂砂和碳粉組成，其中鎂砂與碳粉的重量比為2.5:1?4:1。鎂砂具有良好的耐高溫的特性，碳粉具有導電的功能，鎂砂中加入碳粉是為了提高爐底耐火材料I的導電性能，碳粉含量可多可少，但是碳粉含量過多會影響其耐高溫和耐腐蝕的性能，含量過少導電性效果不明顯，所以以這種合適的比例搭配既能夠承受住高溫，又能夠使爐底電極具有更好的導電性能。 爐底耐火材料I可以通過搗打、制磚砌等方式成型，作為優選，爐底耐火材料I為通過搗打鎂砂與碳粉的混合物成型的致密化結構，導電金屬棒2與石墨保護套3以搗打的方式插入爐底耐火材料I。搗打成型的爐底耐火材料I使鎂砂和碳粉混合更均勻，更加致密化，能夠提高耐高溫、抗腐蝕的能力，延長使用壽命。 實施例1:直流電弧爐底電極包括一根直徑50mm,長度260mm的導電金屬棒2,據此加工的石墨保護套3長、寬、厚度分別為80mm，80mm, 150mm,其上的導電金屬棒2盲孔深為70mm，石墨保護套3碳質量分數為80%，爐底耐火材料I由鎂砂和碳粉構成，比例為2.5:1，搗打成型后高度為350mm，隨后砌筑的鎂碳磚層4厚度為50mm，烘爐養護3天后構成本直流電弧爐的底電極。與現有直流電弧爐底電極相比，使用壽命增加20 %左右，底電極導電性能提聞12%左右。 實施例2:直流電弧爐底電極包括一根直徑50mm,長度260mm的導電金屬棒2,據此加工的石墨保護套3長、寬、厚度分別為80mm，80mm, 150mm,其上的導電金屬棒2盲孔深為70mm，石墨保護套3碳質量分數為90%，爐底耐火材料I由鎂砂和碳本文檔來自技高網...

【技術保護點】
直流電弧爐的底電極，其特征在于，包括爐底耐火材料(1)、石墨保護套(3)與導電金屬棒(2)，所述石墨保護套(3)一面設有大于或等于導電金屬棒(2)數量的盲孔，所述導電金屬棒(2)上端與石墨保護套(3)的盲孔配合，所述導電金屬棒(2)與石墨保護套(3)豎直插入爐底耐火材料(1)并被爐底耐火材料(1)覆蓋，所述耐火材料(1)上表面覆蓋有鎂碳磚層(4)。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃家旭，繆輝俊，張繼東，李慶，李凱茂，肖軍，
申請(專利權)人：攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51