[实用新型]结合底吹功能的直流电弧炉底电极

说明书

本实用新型涉及一种直流电弧炉的底电极，特别是一种结合气体底吹功能的导电底电极。配有该类型底电极的直流电弧炉能根据冶炼中的要求将所需的气体从炉底吹入熔池中，达到增强搅拌和降低有害气体及有害杂质等目的。

现代直流炼钢电弧炉的在其发展过程中，已展现出令人嘱目的技术优势，并得到越来越广泛的应用。但直流电弧炉也有其自身的缺点，与交流电弧炉相比，直流电弧炉需要考虑底电极的使用寿命与维修问题；此外，对钢液底部的搅拌强度不足、使用中易发生偏弧造成炉料和炉衬的受热不均以及钢水中含氮量相对较高等，也是亟待解决的问题。因此，增加底电极寿命、提高搅拌强度、控制偏弧和控氮技术等都是目前直流电弧炉设计者和使用者都十分关注的课题。

目前，直流电弧炉的底电极有水冷钢棒型、多触针或多触片风冷型，导电耐火材料炉底等三大类型。现有的底电极都未包含气体底吹功能，而电磁力搅拌的作用又很有限。此外，这些底电极结构还有各自的缺陷，如水冷钢棒型由于导电面积小，易造成偏弧，且其位于炉内的水冷钢棒对安全监测的要求较高；风冷型底电极的冷却强度低，影响底电极使用寿命的提高；而导电耐材炉底型的电阻大、使用成本也较高。

本发明通过对现有底电极类型的比较，根据实验室研究的成果，设计一种结合底吹功能的直流电弧炉新型底电极。这种类型的底电极能有效地配合直流电弧炉防止偏弧和纠弧技术、中空电极喷粉造泡沫渣以及电炉钢顶底喷吹降氮工艺的要求。

本实用新型的目的是这样实现的，电流从炉底导电母线，经水冷导电铜管、钢铜复合板和多个导电钢触片传入熔池，并通过顶电极形成回路：气体则通过复合在底电极结构中的底吹装置吹入炉内。

图1是本实用新型提出的结合底吹功能的直流电弧炉底电极的示意图。下面结合图1详细说明本实用新型的具体结构及工作情况。

本实用新型由炉壳1炉衬2、钢质触片3、底吹元件4、炉壳下部法兰盘5、导电装置6、导电外铜管7、通气管8、导电内铜管9、连接软管10、和水冷系统11等组成。导电装置6包含一块钢铜复合圆板，在朝上的钢板面上焊有沿半径方向呈放射状均匀分布的钢制触片3，所有触片除顶端外都埋入炉底捣打的耐火材料2中。导电装置6通过固定螺栓与炉壳1下部的法兰盘5相连接。法兰盘与钢铜复合圆板之间具有良好的绝缘，以确保操作的安全。钢铜复合底板朝下的铜板面上焊接有同心的内外导电铜管9和7，其夹层经循环水冷系统11通水冷却。底吹装置由底吹元件4、通气管8和连接软管10等组成。通气管与导电内铜管9之间通过填充耐火材料保持绝缘和隔热。

上述新型底电极结构具有以下优点：●引入底吹技术后，能增强炉底部分的搅拌强度，促进钢液温度、成  分的快速均匀和钢液中有害杂质及气体的上浮，因而有利于缩短冶  炼时间，提高产品质量；●新型底电极以钢铜复合板为基板的，因此，电流可以通过铜板分布  到各个钢质触片上，有利于改善偏弧状况：●由于采用钢质触片，触片顶部熔损部分能通过炉内残剩钢水的凝固  而得到恢复，从而可延长底电极的使用寿命；  采用炉底法兰盘结构，便于底电极的维修与更换并降低维修成本；●炉外导电铜管间的水冷系统既能保证整个底电极在运行过程中具有  良好的冷却，又具有可靠的安全性；●气体底吹对底电极内部也起到附加的冷却作用。