El sistema de electrodos del horno de arco sumergido
El sistema de electrodos consta de un electrodo, un portaelectrodo, un mecanismo de elevación y descenso del electrodo y un dispositivo de presión y liberación del electrodo.
La mayoría de los electrodos adoptan un horneado automático continuo, que consiste en una carcasa de electrodo y pasta de electrodo rellenada en la carcasa.
El portaelectrodos se compone de una abrazadera de electrodo conductora, un tubo de cobre conductor y un anillo de presión. Por lo general, el soporte se extiende hacia la cubierta del horno o la campana de humos baja y se sella con una camisa de agua guía (manga grande). Todos los componentes funcionan en condiciones de alta temperatura y fuertes campos magnéticos, y deben estar refrigerados y ser antimagnéticos.
El portaelectrodos de tipo perno se utiliza comúnmente en hornos pequeños y medianos. El anillo de sujeción del electrodo consta de dos semianillos enfriados por agua. Para desempeñar el papel de aislamiento magnético, se puede utilizar acero no magnético como material de semianillo. El semianillo está equipado con pernos para apretar la abrazadera del electrodo, y la cantidad de pernos es la misma que la cantidad de abrazaderas del electrodo. La parte posterior de la abrazadera del electrodo tiene una ranura cóncava con material aislante dentro de la ranura, y cuando se levanta el perno, la abrazadera del electrodo y el anillo de sujeción del electrodo quedan aislados.
Horno grande y horno cerrado que utiliza un portaelectrodos de tipo anillo cónico de accionamiento hidráulico, la parte posterior de la abrazadera del electrodo con una almohadilla de hierro inclinada, está aislada entre la abrazadera del electrodo. El dispositivo de presión es una manga cónica con un círculo interior, y el ángulo del cono es el mismo que el ángulo de la almohadilla de hierro inclinada en la abrazadera del electrodo. El cilindro hidráulico que acciona el anillo cónico está fijado al soporte de sujeción. Cuando se levanta el anillo cónico, el manguito cónico y la almohadilla de hierro inclinada en la abrazadera del electrodo se acoplan firmemente para apretar la abrazadera del electrodo. Por el contrario, cuando el cilindro hidráulico empuja el anillo cónico hacia abajo, la abrazadera del electrodo se afloja.
Algunos hornos grandes y cerrados utilizan un portaelectrodos combinado, sus principales características técnicas son: estructura simple, portaelectrodos simplificado y mecanismo de presión y liberación, confiable de usar; El dispositivo de contacto y el dispositivo de liberación y deslizamiento se pueden aplicar a una variedad de diámetros diferentes de electrodos de autococción; La carcasa del electrodo no se deforma; El electrodo no se saldrá de control, lo que aumenta la tasa de deslizamiento seguro del electrodo para procesos de fundición de alto consumo de energía. A medida que se reduce el enfriamiento del electrodo, aumenta la posición de tostado del electrodo. Se reduce el riesgo de rotura de electrodos.
La pinza del electrodo es el componente principal que suministra energía eléctrica al electrodo. La loseta de cobre está fundida con cobre rojo y tiene en su interior una tubería de agua de refrigeración. La densidad de corriente permitida de la superficie de contacto entre la abrazadera del electrodo y el electrodo está dentro del rango de {{{{10}}}}.9~2,5 A/cm², la altura de la abrazadera del electrodo es aproximadamente igual al diámetro del electrodo, y el número de abrazaderas del electrodo se puede calcular de acuerdo con la corriente de cada electrodo de fase. En el equipo real, las abrazaderas de electrodos del horno pequeño son 4, las del horno mediano son de 6 a 8 y las del horno grande son 8. La distancia entre las dos abrazaderas de electrodos es de 25 a 30 mm. La fuerza de sujeción de la abrazadera del electrodo al electrodo es de 0,05 ~ 0,15 MPa y la presión de contacto proviene del portaelectrodo. Los electrodos con portaelectrodos combinado son útiles para mejorar la sinterización de los electrodos.
El portaelectrodos es un componente que se encuentra en condiciones de alta temperatura, por lo que debe enfriarse con agua. El anillo de sujeción del electrodo, la abrazadera del electrodo, el anillo colector, el tubo de cobre conductor, el anillo cónico y el anillo de protección se enfrían con agua. La abrazadera del electrodo generalmente se compone de dos piezas de un bucle, la del medio con un puente de conexión de tubería de cobre. La estructura de vigas de acero de la cubierta del horno, la campana extractora y la puerta de operación del horno semicerrado y del horno completamente cerrado también se utilizan para refrigeración por agua. La temperatura del agua de salida generalmente se controla a aproximadamente 45 grados.
La estructura del mecanismo de elevación del electrodo tiene dos formas: polipasto y cilindro hidráulico. El polipasto se utiliza más en hornos eléctricos pequeños y medianos; Los hornos eléctricos grandes generalmente funcionan mediante un cilindro hidráulico. El cilindro hidráulico se puede diseñar en dos tipos: cilindro colgante de pistón y cilindro de asiento tipo émbolo. Se requiere que el levantamiento del electrodo suba más rápido y baje más lento; La velocidad de elevación varía según la capacidad del horno de arco sumergido y el mecanismo de elevación. Generalmente, la velocidad de elevación del diámetro del electrodo superior a 1 m es 0.2 ~ 0.5 m/min, y la velocidad de elevación del diámetro inferior a 1 m es 0.4 ~ 0.8 m/min.
En el proceso de fundición de ferroaleaciones, el electrodo de autococción se consume constantemente, por lo que el electrodo debe bajarse regularmente para alcanzar la longitud del extremo de trabajo del electrodo. Los hornos pequeños suelen estar equipados con un cabezal rodante de electrodos o una tira de acero en la parte superior del portaelectrodos. La abrazadera del electrodo se afloja ligeramente presionando y soltando la operación del portaelectrodos, y la operación de presión y liberación del electrodo se puede completar levantando el portaelectrodos mediante el elevador de electrodos. Hay muchas formas estructurales del dispositivo de presión y liberación de electrodos, y las tres formas comúnmente utilizadas son el tipo bloque, el tipo cinturón y el tipo bolsa de aire. El método de presión y liberación del electrodo debe tener dos funciones: control manual y control automático del programa. Los frenos de tipo bloque y de correa se utilizan principalmente para hornos con una capacidad superior a los hornos de arco sumergido de 20000 kVA. El freno tipo bolsa de aire se utiliza principalmente en el dispositivo de presión y liberación de electrodos del horno de arco sumergido con capacidad inferior a 20000 kVA.
