專利名稱：一種電爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電爐，尤其是涉及一種具有改進的電極裝置的電爐。
背景技術：
電爐是廣泛應用的冶金設備，電爐的電極設置在爐體的上方并且伸入電爐內，為 了適應不同的工況需要經常調節電極插入爐體內的深度，因此電爐的電極通常是可移動 的。 傳統的電爐通常利用巻揚裝置升降電極，巻揚裝置的纜繩吊掛在電極夾持裝置的 兩端，從而實現電極的升降。另外，也有采用螺旋升降裝置升降電極的電爐，電極整體固定 在螺旋升降裝置上，電極隨著螺旋升降裝置的升降而上下移動。隨著電極的使用，電極插入 爐體內的下端會不斷消耗，插入爐體內的長度變短，此時僅僅依靠升降裝置升降電極無法 滿足要求，需要將電極相對于升降裝置整體下降來補償電極的消耗。 傳統電極的升降裝置和導電裝置相對于電極固定，電極無法相對于升降裝置移 動，導電裝置也無法相對與電極移動，因此能夠伸入電爐爐體內的最大電極長度是固定的， 當電極經過使用后消耗了一定量時，無法滿足要求。為此，需要停電，同時拆開電極與供電 裝置的連接，重新調整電極與供電裝置的相對位置，然后再重新固定供電裝置，用供電裝置 夾緊電極，即通過手動的壓放方式來補償電極的消耗，因此操作復雜，成本高，需要停爐，降 低了效率，同時還具有一定的危險性。

發明內容
本發明旨在至少解決現有技術存在的上述技術問題之一。 為此，本發明的目的在于提出一種具有能夠方便地補償電極的消耗量且操作效率 高的電極裝置的電爐。 根據本發明的電爐包括爐體和設置在爐體上方的電極裝置，所述電極裝置具有 電極本體，所述電極本體伸入爐體且沿上下方向可移動；抱緊和松開電極本體的上抱閘； 抱緊和松開所述電極本體的下抱閘，所述下抱閘位于上抱閘下方；升降機構，其中所述下抱 閘安裝在所述升降機構上以隨所述升降機構一起移動；和導電機構，所述導電機構與電極 本體電接觸且可與升降機構相對于電極本體同步移動。
另外，根據本發明的電爐還具有如下附加技術特征 所述導電機構包括銅瓦，所述銅瓦與電極本體電接觸且與升降機構相連；和夾 緊部件，所述夾緊部件將銅瓦壓緊到電極本體上且與升降機構相連。 所述導電機構包括進一步包括移動集電環，所述移動集電環通過柔性導電件與銅 瓦電連接且與升降機構相連。 電極裝置進一步包括套在電極本體外面的護筒，所述護筒位于升降機構下面且與 升降機構相連以隨升降機構一起相對于電極本體移動，其中所述移動集電環固定在護筒的 外表面上，且所述銅瓦和夾緊部件分別通過吊桿與護筒相連。
所述夾持部件包括環狀主體，所述環狀主體套在銅瓦外面且通過吊桿與護筒相 連；沿環狀主體的周向固定在環狀主體內的多個固定套；設置在每個固定套內的頂頭；設 置在每個固定套內的推板；設置在推板與頂頭之間將頂頭常推向頂板的彈性件；和設置在 每個固定套內調節彈性件的推力的調節螺母。
所述銅瓦為分體式的。 電極裝置進一步包括固定集電環，所述固定集電環適于與電源連接且通過柔性導
電件與移動集電環電連接。 所述柔性導電件為柔性銅帶。 所述上抱閘和下抱閘分別為液壓抱閘。 所述升降機構包括升降臺和與升降臺相連驅動升降臺升降的液壓缸。
根據本發明的電爐至少具有下列優點之一 根據本發明的電爐，由于電極裝置設置了上抱閘和下抱閘，當需要整體移動電極 本體以補償電極的消耗量時，且無需拆下導電機構和升降機構，無需停爐，操作簡單、效率 高，成本低。 此外，通過夾緊部件能夠將銅瓦壓緊到電極本體上，使得向電極本體的供電更加 可靠且不影響銅瓦相對于電極本體的移動。 導電機構設置了移動集電環，移動集電環分別通過柔性導電件與銅瓦相連且隨升 降機構一起升降，減少了銅瓦升降過程可能發生的干涉。 通過在電極本體外面設置連接升降機構與移動集電環和銅瓦以及夾緊部件的護 筒，能夠使得導電機構與升降裝置的運動更加同步。 通過將銅瓦設置成幾個子瓦塊構成的分體式結構，并且每個子瓦塊分別由設置在 夾緊部件的環狀主體內的多個彈性件壓緊到電極主體上，使得銅瓦與電極主體的接觸更加 可靠，從而導電更加可靠，減少了相互之間的干擾。 根據本發明的電爐，電極裝置通過設置通過柔性導電件與移動集電環相連的固定 集電環，能夠使得向導電機構的供電更加可靠，減少了電源與導電機構之間可能存在的干 涉。 根據本發明的電爐，電極裝置的升降機構采用液壓缸驅動，液壓缸的同步性容易 控制，使得電極的升降更加平穩。 本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發明的實踐了解到。


本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中 圖1是根據本發明實施例的電爐的主視示意圖；
圖2是根據本發明實施例的電爐的側視示意圖；
圖3是根據本發明實施例電爐的電極裝置的結構示意圖； 圖4是根據本發明實施例電爐的電極裝置的局部示意圖，其中主要示出了導電機 構；
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圖5是根據本發明實施例電爐的電極裝置的夾緊部件的局部示意圖。
具體實施例方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能類似為對本發明的限制。
下面參考附圖描述根據本發明實施例的電爐。 如圖1-3所示，根據本發明實施例電爐包括爐體300和設置在爐體300上方的電 極裝置100。更具體而言，爐體300還包括爐蓋200，爐蓋200覆蓋在爐體300的上端開口 上用于封蓋爐體300，這里，爐蓋200描述為爐體300的一部分，當然，也可以將爐蓋200和 爐體當作兩部分，這僅僅是示例性描述，而不能理解為對本發明的限制。電極裝置100設置 在爐蓋200上面。 電極裝置100的電極本體1的下端穿過爐蓋200上的電極插入孔伸入爐體300內。 根據具體的工況和需要，電極本體1伸入爐體300內的長度需要調節，因此需要升降電極本 體1。當電極本體1的下端消耗到一定量時，需要將電極本體1相對于電極裝置100的升降 機構5和導電機構整體下移。 下面詳細描述根據本發明實施例電爐的電極裝置100。如圖3和4所示，根據本發 明一個示例的電極裝置100包括電極本體l，上抱閘2、下抱閘3、升降機構5和導電機構。
電極本體1可以為內部裝有電極糊的筒狀體，電極本體1的下端穿過爐蓋200伸 入爐體300內，電極本體1的下端在使用過程中會不斷地消耗。此外，為了密封電極本體1 與爐蓋200之間的電極插入孔縫隙，通常在爐蓋200上設置有密封圈18。
上抱閘2安裝在支座4上，用于抱緊和松開電極本體l，支座4安裝在固定機架6 上。下抱閘3位于上抱閘2下面，與上抱閘2—樣用于抱緊和松開電極本體1。在正常使用 中，上抱閘2松開電極本體1 ，而下抱閘3抱緊電極本體1 (例如在電極本體1上的第一位置 處抱緊電極本體1)，從而當下抱閘3隨升降機構5升降時，電極本體1同步升降，從而改變 電極本體1伸入爐體300內的長度。當需要補償電極本體1的消耗時，上抱閘2抱緊電極 本體l，下抱閘3松開電極本體l，然后升降機構5帶動下抱閘3相對于電極本體1上升，同 步地，導電機構相對于電極本體1上升，從而下抱閘3抱緊電極本體1更上面的位置(例如 在電極本體1上高于第一位置的第二位置處抱緊電極本體1)，然后，上抱閘2松開電極本體 l，升降機構5可以帶動下抱閘3以及電極本體1下降，同步地，導電機構下降，由于下抱閘 3在電極本體1上更高的位置抱緊電極本體1，因此電極本體1能夠伸入爐體300內的長度 回復，補償了電極本體1的消耗，下面將會更加詳細地描述。 升降機構5安裝在固定機架6上并且能夠上升和下降，在本發明的一個實施例中， 升降機構5包括升降臺51和與升降臺51相連的液壓缸52，例如，液壓缸52的缸體固定在 固定機架6上，活塞桿與升降臺51相連，從而液壓缸52動作能夠升降升降臺51。液壓缸 52的數量可以根據需要設置，在圖3和4中示出了兩個，但是也可以設置4個或3個，本發 明對于液壓缸52的數量沒有限制。由于采用液壓缸52，因此多個液壓缸52之間的同步性 容易控制和實現，升降機構5的升降更加平穩，從而電極主體1的升降也更加平穩。
下抱閘3安裝在升降臺51上以便隨升降臺51 —起移動。電極裝置100的導電機
5構設置在下抱閘3和升降機構5的下方，導電機構與電源(未示出)和電極本體1電連接， 從而向電極本體1供電，同時，導電機構還能夠與升降機構5 —起相對于電極本體1移動。 更具體而言，在電極本體1由上抱閘2固定不動而升降機構5帶動下抱閘3相對于電極本 體1向上移動時，導電機構能夠與升降機構5—起相對于電極本體1同步移動，由此使電極 本體1從導電機構露出的能夠伸入爐體300內的最大長度增加。 根據本發明進一步的實施例，電極裝置100還包括護筒7，護筒7套在電極本體1 外面并且位于升降機構5的下面，護筒7的上端與升降機構5相連以便能夠隨升降機構5 一起相對于電極本體1移動，而護筒7的下端與導電機構相連，以便能夠帶動導電機構隨升 降機構5 —起相對于電極本體1移動。 在本發明的一個實施例中，如圖3-5所示，導電機構包括移動集電環10、銅瓦12、 和夾緊部件15。 銅瓦12與電極本體1電接觸且通過吊桿13與護筒7的下端相連，從而與升降機 構5相連。如圖3和4所示，銅瓦12可以形成為弧形，以便適應電極本體1的輪廓，從而它 們之間的電接觸更加可靠。在本發明的一個示例中，銅瓦12為分體式的，S卩，銅瓦12沿周 向分成幾個部分(每個部分為一子瓦塊)，每一子瓦塊分別通過吊桿13與護筒7的下端相 連且由夾緊部件15壓緊到電極本體1上，從而使得銅瓦12與電極本體1之間的電接觸更 加可靠，而且銅瓦12的各子瓦塊之間不容易干擾與電極本體1的接觸力。
移動集電環10通過柔性導電件11，例如柔性銅帶，與銅瓦12電連接且與升降機構 5相連，更具體而言，移動集電環10固定在護筒7的外表面上，從而通過護筒7與升降機構 5相連，由此能夠隨升降機構5 —起相對于電極本體1移動。夾緊部件15用于將銅瓦12壓 緊到電極本體1上，夾緊部件15與升降機構5相連，更具體而言，通過吊桿14與護筒7的 下端相連。 如圖5所示，在本發明的一個實施例中，夾持部件15包括環狀主體158，環狀主體 158套在銅瓦12外面且通過吊桿14與護筒7相連(參考圖3和圖4)。沿環狀主體158的 周向在環狀主體158內固定有多個固定套150。在每個固定套150內設有頂頭151，用于推 動對應的子瓦塊。此外，在每個固定套150內在頂頭151的外面(圖5中的右側)還設有 推板157。在推板157與頂頭151之間設有彈性件153，彈性件153例如為壓縮彈簧，用于 將頂頭151常推向銅瓦12。在固定套150內在推板157的外面(圖5中的右側)設有調 節調節螺母156，調節螺母156與固定在固定套150內的固定螺母155配合，通過調節螺母 156能夠調節彈性件153的壓縮程度，從而調節彈性件153對頂頭151的彈性推力，由此調 節頂頭151對銅瓦12的對應子瓦塊的推力，即調節了銅瓦12的對應子瓦塊與電極本體1 的接觸力。如圖5所示，在本發明的一個示例中，在銅瓦12的每個子瓦塊上還設置有頂板 152且在子瓦塊與頂板152之間設有絕緣墊154，例如，如圖5所示，在銅瓦12的每個子瓦 塊的外側壁上形成有凸起，凸起內形成凹槽，頂板152和絕緣墊154設置在凹槽內，從而夾 持部件15的頂頭151推動頂板152，從而不容易損壞銅瓦12。 需要理解的是，夾持部件15并不限于上述具體示例中的結構，本領域的普通技術 人員可以對上述結構進行修改和變型，例如在固定套150內直接形成螺紋孔，調節螺母156 配合在螺紋孔內，或者調節螺母156也可以為調節螺桿等。 如上所述，由于銅瓦12分成幾個相互獨立的子瓦塊，相應地，在夾持部件15的環
6狀主體158內固定多個固定套150，每個固定套150可以與一個子瓦塊對應，S卩，一個頂頭 151頂壓一個子瓦塊。當然，也可以兩個固定套150與一個子瓦塊對應，即兩個頂頭151頂 壓一個子瓦塊，本領域的普通技術人員可以根據具體應用確定幾個頂頭頂壓一個子瓦塊。 由于銅瓦12的子瓦塊由獨立的頂頭151頂壓到電極本體1上，因此各個子外塊與電極本體 1的接觸力不相互影響，并且能夠單獨調節，從而向電極本體1的供電更加可靠。
根據本發明的一個實施例，為了進一步提高向電極本體1的供電可靠性，電極裝 置還包括固定集電環8，固定集電環8與電源(未示出)例如通過柔性銅帶9連接，同時通 過柔性導電件9，例如柔性銅帶，與移動集電環10電連接。例如，在圖3和圖4中，固定集電 環8右側通過柔性銅帶9與電源相連，而左側通過柔性銅帶9與移動集電環IO相連。固定 集電環8固定到固定機架6上，并且套在電極本體1以及護筒7的外面，以便不影響電極本 體l以及導電機構的移動。 在本發明中，需要說明的是，固定機架6應作廣義理解，如圖3所示，上抱閘2的支 座4，升降機構5以及固定集電環8都固定在固定機架6上，用于支座4，升降機構5以及固 定集電環8的固定機架6可以是固定在地基上的一個整體機架，也可以是多個單獨的機架， 或者是廠房等的一部分，只要它能夠固定支座4，升降機構5以及固定集電環8就可以，例 如，固定集電環8可以通過吊桿16吊在廠房內。根據本發明的實施例，上抱閘2和下抱閘3分別為液壓抱閘，例如上抱閘2通過油 管21供油，下抱閘3通過油管31供油，采用液壓抱閘，可靠性高，易于控制。當然，上抱閘2 和下抱閘3并不限于液壓抱閘，也可以采用本領域已知的其他形式的抱閘，例如電磁抱閘。
下面描述根據本發明實施例電爐的操作。 在電爐正常工作中，電極裝置的上抱閘2松開電極本體1，下抱閘3抱緊電極本體 1。當工況要求調節電極本體1插入爐體300內的長度時，升降機構5帶動下抱閘3(由此 帶動電極本體l)升降，同時升降機構5通過護筒7帶動導電機構(移動集電環10、銅瓦12 和夾緊部件15)同步升降，由此電極本體1插入爐體300內的長度得到調節，滿足了工況需要。 隨著電極本體1的使用，電極本體1的下端不斷消耗，因此電極本體1能夠插入爐 體300的最大長度邊小，因此需要相對于下抱閘3(即升降機構5)和導電機構整體向下移 動電極本體1 。此時，上抱閘2抱緊電極本體1 ，下抱閘3松開電極本體1 ，然后，升降機構5 帶動下抱閘3和導電機構(移動集電環10、銅瓦12和夾緊部件15)相對于導電機構(移 動集電環10、銅瓦12和夾緊部件15) 1上升，當下抱閘3到達合適的位置(例如能夠補償 電極本體1的消耗量的位置)后，升降機構5停止上升，下抱閘3抱緊電極本體l，上抱閘 2松開電極本體1，同時導電機構也相對于電極本體1上移，并且在導電機構上移過程中，銅 瓦12始終與電極本體1接觸同時通過吊桿13相對于電極本體1向上滑動，而移動集電環 10隨護筒7相對于電極本體1向上移動，而夾緊部件15通過吊桿14相對于電極本體1向 上滑動，從而無需拆下導電機構。由此，補償了電極本體1的消耗，電極本體1能夠插入爐 體300的長度回復。 由此，在升降機構5的驅動下，下抱閘3抱緊電極本體1根據工況需要上下移動而 調節電極本體1插入爐體300內的長度。 當電極本體1再次消耗一定量時，可以重復上述操作。
因此根據本發明的電爐，電極裝置能夠方便地相對于升降機構5和導電機構移動
電極本體l，補償電極本體1的消耗量，無需停爐，則操作簡單，效率提高，成本低。 在上面描述的實施例中，導電機構通過與升降機構5相連而隨升降機構5和下抱
閘3相對于電極本體1同步移動，需要說明的是，導電機構也可以由單獨的升降機構驅動而
與升降機構5相對于電極本體1同步移動，這里不再詳細描述。 根據本發明實施例的電爐的其他構成、結構和操作可以與傳統電爐相同，這里不 再詳細描述。 盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解在不 脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本 發明的范圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求
一種電爐，其特征在于，包括爐體和設置在爐體上方的電極裝置，所述電極裝置具有電極本體，所述電極本體伸入爐體且沿上下方向可移動；抱緊和松開電極本體的上抱閘；抱緊和松開所述電極本體的下抱閘，所述下抱閘位于上抱閘下方；升降機構，其中所述下抱閘安裝在所述升降機構上以隨所述升降機構一起移動；和導電機構，所述導電機構與電極本體電接觸且可與升降機構相對于電極本體同步移動。
2. 根據權利要求1所述的電爐，其特征在于，所述導電機構包括銅瓦，所述銅瓦與電 極本體電接觸且與升降機構相連；和夾緊部件，所述夾緊部件將銅瓦壓緊到電極本體上且 與升降機構相連。
3. 根據權利要求2所述的電爐，其特征在于，所述導電機構包括進一步包括移動集電 環，所述移動集電環通過柔性導電件與銅瓦電連接且與升降機構相連。
4. 根據權利要求3所述的電爐，其特征在于，所述電極裝置進一步包括套在電極本體 外面的護筒，所述護筒位于升降機構下面且與升降機構相連以隨升降機構一起相對于電極 本體移動，其中所述移動集電環固定在護筒的外表面上，且所述銅瓦和夾緊部件分別通過 吊桿與護筒相連。
5. 根據權利要求4所述的電爐，其特征在于，所述夾持部件包括環狀主體，所述環狀 主體套在銅瓦外面且通過吊桿與護筒相連；沿環狀主體的周向固定在環狀主體內的多個固 定套；設置在每個固定套內的頂頭；設置在每個固定套內的推板；設置在推板與頂頭之間 將頂頭常推向頂板的彈性件；和設置在每個固定套內調節彈性件推力的調節螺母。
6. 根據權利要求5所述的電爐，其特征在于，所述銅瓦為分體式的。
7. 根據權利要求3所述的電爐，其特征在于，所述電極裝置進一步包括固定集電環，所 述固定集電環適于與電源連接且通過柔性導電件與移動集電環電連接。
8. 根據權利要求7所述的電爐，其特征在于，所述柔性導電件為柔性銅帶。
9. 根據權利要求1所述的電爐，其特征在于，所述上抱閘和下抱閘分別為液壓抱閘。
10. 根據權利要求1-9中任一項所述的電爐，其特征在于，所述升降機構包括升降臺和 與升降臺相連驅動升降臺升降的液壓缸。
全文摘要
一種電爐包括爐體和設置在爐體上方的電極裝置，所述電極裝置具有電極本體，所述電極本體伸入爐體且沿上下方向可移動；抱緊和松開電極本體的上抱閘；抱緊和松開所述電極本體的下抱閘，所述下抱閘位于上抱閘下方；升降機構，其中所述下抱閘安裝在所述升降機構上以隨所述升降機構一起移動；和導電機構，所述導電機構與電極本體電接觸且可與升降機構相對于電極本體同步移動。根據本發明的電爐，其電極裝置能夠方便地補償電極的消耗量且操作效率高。
文檔編號F27B3/08GK101769679SQ200810246888
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月30日 優先權日2008年12月30日
發明者馮曉梅, 張振民, 曹珂菲, 朱讓賢, 李棟, 胡立瓊 申請人:中國恩菲工程技術有限公司