一种石墨电极抱卡与导电一体化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种石墨电极抱卡与导电一体化装置，适用于高温电解炉，其特征在于：包括一抱卡环，固定在一横臂的前端；一铜排抱卡，支撑在横臂内，与抱卡环共同控制抱卡的开度；铜排抱卡通电，内部通有循环的冷却水；铜排抱卡外部固定套设钢套筒和耐热绝缘层；一油压缸，固定在钢套筒和耐热绝缘层的外部，油压缸的塞杆端与所述铜排抱卡连接；一立柱，与横臂垂直固定，立柱的底部连接在一气缸的气缸杆上。本装置可实现电极抱卡、导电以及升降为一体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种石墨电极抱卡与导电一体化装置
本技术涉及一种电解炉设施，尤其是关于一种电解电极抱卡与导电一体化装置。这种结构能够满足特殊石墨电极电解工艺条件的要求，尤其适用于钛等高温合金电解技术。
技术介绍
目前大型带有石墨电解电极的电解炉，由于电极是不断消耗的，所以必须配备可升降的抱卡装置。同时，由于电解炉内的温度较高，热传导的作用下，电极上的温度也较高。受电解温度和通电电流的影响，电极上的抱卡温度如果很高就容易造成人员烫伤等事故，无法满足工业要求。在一般的低温电解炉中，由于电解温度较低，抱卡部位的温度也较低，可以满足其电解要求。但随着近2000°C高温金属电解工业新技术的不断发展，新型的耐高温石墨电极抱卡装置需求迫切。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种石墨电极抱卡与导电一体化装置，集抱卡、支撑、冷却、绝缘等于一套结构中。该结构在高温下有良好的导电与抱卡性能，可以满足特殊石墨电极电解工艺条件的要求，广泛适用于电解钠、镁、铝等金属，尤其适用于钛等高温合金电解技术。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案:一种石墨电极抱卡与导电一体化装置，其特征在于:包括一抱卡环，固定在一横臂的前端；一铜排抱卡，支撑在所述横臂内，与抱卡环共同控制抱卡的开度；所述铜排抱卡通电，内部通有循环的冷却水；所述铜排抱卡外部固定套设钢套筒和耐热绝缘层；一油压缸，固定在钢套筒和耐热绝缘层的外部，油压缸的塞杆端与所述铜排抱卡连接；一立柱，与所述横臂垂直固定，所述立柱的底部连接在一气缸的气缸杆上。进一步讲，所述抱卡环的前端内壁上固定一顶卡；所述抱卡环的左、右内壁上固定有侧卡，所述侧卡由弹簧垫支撑；所述抱卡环顶部设置有导向块。所述抱卡环与横臂之间，夹设有耐热绝缘层，防止短路和电流损失。所述铜排抱卡是由前端的抱卡头与后端的通水铜排一体制成，自由伸缩在抱卡环中，抱卡头前端呈圆弧形。所述铜排抱卡内有两道管路，一为冷却水进水管路，一为冷却水出水管路，两道管路在铜排抱卡前端连通。所述循环冷却水管路上设置有扰流板。所述循环冷却水为纯水。所述油压缸的塞杆与钢套筒间通过带螺纹的塞头进行连接。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本装置将抱卡头与通水铜排一体制成铜排抱卡，实现抱卡的同时导电。2、本装置采用通水铜排作为石墨电极的导电部件，伸入到横臂内部，利用水冷却可实现高温迅速热交换，达到降温的效果。3、铜排抱卡通过油压缸提供抱卡力，抱卡环与铜排抱卡联合控制抱卡环的开度。4、铜排抱卡外部设计有钢套筒，满足抱卡传动过程中的受力要求，还设计有耐热绝缘层，防止短路和电流损失。5、抱卡环上设置有顶卡、侧卡和导向块，具有进一步固定电极和稳定电极方向的作用。【附图说明】图1是本技术装置的主视图；图2是本技术装置的俯视图；图3是铜排抱卡松开时示意图；图4是铜排抱卡抱紧时示意图；图5是铜排抱卡的主视图；图6是铜排抱卡的俯视图；图7是图5中的A-A剖视图；图8是油压缸的结构剖视图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。如图1、2所示，本技术包括了抱卡、导电、液压、立柱几部分，主要部件有抱卡环3、铜排抱卡4、钢套筒7、耐热绝缘层8、横臂9、油压缸10、立柱17等。为了防止在持续高温大电流下铜抱卡软化，本结构采用了空心通水铜排作为石墨电极的导电部件，抱卡头与通水铜排一体成为铜排抱卡，伸入到横臂内部。此结构可实现过高温度迅速热交换，达到降温的效果。在铜排抱卡外部设计有钢套筒，满足抱卡传动过程中的受力要求。抱卡环与横臂之间，以及钢套筒外，设计有耐热绝缘层，防止短路和电流损失。套筒和抱卡的运动通过液压控制，因此在横臂内设有油压缸。铜排尾端通过绝缘套管与冷却纯水设备相连，提供纯水冷却，并与外部实心铜排相连。下面是各部分结构的详细介绍。一、抱卡部分如图1?4所示，抱卡部分主要包括顶卡1、侧卡2、抱卡环3、铜排抱卡4。抱卡环3固定在横臂9的前端，进一步讲，在抱卡环3与横臂9之间，还夹设有耐热绝缘层8，防止短路和电流损失。铜排抱卡4是由抱卡头5与通水铜排6 —体制成,铜排抱卡4外部固定套设钢套筒7和耐热绝缘层8，也是防止短路和电流损失。铜排抱卡4前端头部呈圆弧形，铜排抱卡4活动支撑在横臂9中，头部自由伸缩在抱卡环3中，由液压缸提供动力驱动控制抱卡力，与抱卡环共同控制抱卡的开度，以适应不同直径的电极。顶卡I固定在抱卡环3的前端内壁上，为固定卡位。侧卡2有两个，设置在抱卡环3的左、右两侧内壁上，由弹簧垫支撑，用于协助调节抱卡力。二、导电部分横臂9内导电主要部件为通水铜排6，与抱卡头5组合为统一部件铜排抱卡4，抱卡头5也具有导电作用，如图5、6所示。抱卡到位后，可通过后部通水铜排经由抱卡接触面向电极输送电流。通水铜排6局部断面如7所示，分上、下两道管路，在前端的抱卡头处连通。冷却水从下端(或上端)通进，经抱卡头5回转后，从上端(或下端)出水。进一步讲，通水铜排6的两道管路也可以为左、右设置，左侧进水右侧出，或右侧进水左侧出都可以。铜排尾部设有进水口和出水口，与绝缘管件相连。通水铜排6与外部通电铜排采用螺栓方式固定连接(图中未示出)。较佳的是，冷却水采用纯水冷却水机器循环，水的电导率低。铜排及抱卡位通水管路都可设置扰流板以增大换热面积。三、液压部分液压部分如图8所示，主要为一油压缸10，套装在钢套筒7和耐热绝缘层8外，由进向仓11、返向仓12、塞杆13、塞头14和进油管15、出油管16组成，塞杆13与钢套筒7间通过带螺纹的塞头14进行连接。抱卡预抱紧时，油通过进油管15进到进向仓11中，推动塞杆13和塞头14向前伸出，塞头14再推动钢套筒7前行，钢套筒7同时带动铜排抱卡4前行，因此铜排抱卡4抱紧电极。反向的，抱卡预松开时，返向仓12提供回程压力，油通过出油管16流出，进向仓11压力减弱，塞杆13缩回，铜排抱卡4松开。四、立柱部分立柱部分主要作用是:为横臂9提供升降力。横臂9固定连接在立柱17上，可采取焊接、螺纹等多种方式。立柱17下端连接在气缸杆上，由气缸提供驱动力。立柱17的升降运动进而带动横臂9，进而带动抱卡部分升降，实现电极的升降。电极电解的具体实现方式是:先将电极吊至抱卡环部位正上方，靠近铜排抱卡部分。进一步讲，在抱卡环3顶部设置导向块18，用于校正电极底部位置，防止纵向砸坏损伤顶卡和侧卡。将电极底部完全放入侧卡和铜排抱卡中间的空隙内并穿出抱卡环下沿时，开启进向仓油压，通过液压缸塞杆推动钢套筒和铜排抱卡前行部分行程，找正电极吊向使其垂直。继续推行抱卡，使抱卡环侧卡受力接近到达抱紧位置时状态。调整吊向至抱紧状态时的圆心位置。垂直吊行下至指定位置。然后继续推行抱卡，在指定位置抱紧。调整立柱高度，使电极达到预定电解位置。抱卡铜排内通纯水冷却，通电电解。电解完成后，停止通电。调整立柱高度，使电极达到吊装位置。停冷却水。连接好电极吊耳后，开启返向仓油压松开抱卡，铜排抱卡完全松开后，水平吊行电极至接触到铜排抱卡位置，使侧卡松开。最后垂直吊行将电极吊离抱卡环。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨电极抱卡与导电一体化装置，其特征在于：包括一抱卡环，固定在一横臂的前端；一铜排抱卡，支撑在所述横臂内，与抱卡环共同控制抱卡的开度；所述铜排抱卡通电，内部通有循环的冷却水；所述铜排抱卡外部固定套设钢套筒和耐热绝缘层；一油压缸，固定在钢套筒和耐热绝缘层的外部，油压缸的塞杆端与所述铜排抱卡连接；一立柱，与所述横臂垂直固定，所述立柱的底部连接在一气缸的气缸杆上。

【技术特征摘要】
1.一种石墨电极抱卡与导电一体化装置，其特征在于:包括 一抱卡环，固定在一横臂的前端； 一铜排抱卡，支撑在所述横臂内，与抱卡环共同控制抱卡的开度；所述铜排抱卡通电，内部通有循环的冷却水；所述铜排抱卡外部固定套设钢套筒和耐热绝缘层； 一油压缸，固定在钢套筒和耐热绝缘层的外部，油压缸的塞杆端与所述铜排抱卡连接； 一立柱，与所述横臂垂直固定，所述立柱的底部连接在一气缸的气缸杆上。2.根据权利要求1所述的石墨电极抱卡与导电一体化装置，其特征在于:所述抱卡环的前端内壁上固定一顶卡；所述抱卡环的左、右内壁上固定有侧卡，所述侧卡由弹簧垫支撑；所述抱卡环顶部设置有导向块。3.根据权利要求1所述的石墨电极抱卡与导电一体化装置，其特征在于:所述抱卡环与横臂之间，夹设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾文成，刘美凤，沈博，
申请(专利权)人：宝纳资源控股集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：