Il sistema di elettrodi del forno ad arco sommerso
Il sistema di elettrodi è costituito da un elettrodo, un portaelettrodo, un meccanismo di sollevamento e abbassamento dell'elettrodo e un dispositivo di pressione e rilascio dell'elettrodo.
La maggior parte degli elettrodi adotta l'autocottura continua, che consiste in un guscio dell'elettrodo e una pasta per elettrodi riempita nel guscio.
Il portaelettrodo è composto da un morsetto per elettrodo conduttivo, un tubo di rame conduttivo e un anello di pressione. Di solito il supporto viene esteso nel coperchio del forno o nella cappa a basso fumo e sigillato con una camicia d'acqua di guida (manicotto grande). Tutti i componenti funzionano in condizioni di alta temperatura e forte campo magnetico e devono essere raffreddati e antimagnetici.
Il portaelettrodo del tipo a bullone è comunemente utilizzato nei forni di piccole e medie dimensioni. L'anello di serraggio dell'elettrodo è costituito da due semianelli raffreddati ad acqua. Per svolgere il ruolo di isolamento magnetico, l'acciaio non magnetico può essere utilizzato come materiale semianelli. Il semianello è dotato di bulloni per serrare il morsetto dell'elettrodo e il numero di bulloni è uguale al numero dei morsetti dell'elettrodo. La parte posteriore del morsetto dell'elettrodo presenta una scanalatura concava con materiale isolante all'interno della scanalatura e, quando il bullone è inserito, il morsetto dell'elettrodo e l'anello di bloccaggio dell'elettrodo sono isolati.
Forno di grandi dimensioni e forno chiuso che utilizza un portaelettrodo ad anello conico con azionamento idraulico, la parte posteriore del morsetto dell'elettrodo con ferro inclinato, è isolato tra il morsetto dell'elettrodo. Il dispositivo di pressatura è un manicotto conico con un cerchio interno e l'angolo del cono è uguale all'angolo del ferro inclinato sul morsetto dell'elettrodo. Il cilindro idraulico che aziona l'anello conico è fissato sul supporto di supporto. Quando l'anello conico viene sollevato, il manicotto conico e il ferro inclinato sul morsetto dell'elettrodo sono saldamente agganciati, in modo da serrare il morsetto dell'elettrodo. Al contrario, quando il cilindro idraulico abbassa l'anello conico, il morsetto dell'elettrodo viene allentato.
Alcuni forni di grandi dimensioni e forni chiusi utilizzano un portaelettrodo combinato, le sue principali caratteristiche tecniche sono: struttura semplice, portaelettrodo semplificato e meccanismo di pressione e rilascio, affidabile da usare; Il dispositivo di contatto e il dispositivo di scorrimento e rilascio possono essere applicati a una varietà di diametri diversi di elettrodi autocotturanti; Il guscio dell'elettrodo non si deforma; L'elettrodo non scivola fuori controllo, il che aumenta la velocità di scorrimento sicuro dell'elettrodo per il processo di fusione ad alto consumo energetico. Quando il raffreddamento dell'elettrodo viene ridotto, la posizione di tostatura dell'elettrodo aumenta. L'incidente dovuto alla rottura dell'elettrodo è ridotto.
Il morsetto dell'elettrodo è il componente principale che fornisce energia elettrica all'elettrodo. La piastrella in rame è fusa con rame rosso e ha un tubo dell'acqua di raffreddamento all'interno. La densità di corrente consentita della superficie di contatto tra il morsetto dell'elettrodo e l'elettrodo rientra nell'intervallo di {{{{10}}}},9~2,5 A/cm², l'altezza del morsetto dell'elettrodo è di circa uguale al diametro dell'elettrodo e il numero di morsetti per elettrodi può essere calcolato in base alla corrente di ciascun elettrodo di fase. Nell'attrezzatura reale, i morsetti per elettrodi del forno piccolo sono 4, il forno medio è da 6 a 8 e il forno grande è 8. La distanza tra i due morsetti per elettrodi è compresa tra 25 e 30 mm. La forza di tenuta del morsetto dell'elettrodo sull'elettrodo è 0,05~0,15 MPa e la pressione di contatto proviene dal supporto dell'elettrodo. Gli elettrodi con portaelettrodo combinato sono utili per migliorare la sinterizzazione dell'elettrodo.
Il portaelettrodo è un componente ad alta temperatura, quindi deve essere raffreddato con acqua. L'anello di bloccaggio dell'elettrodo, il morsetto dell'elettrodo, l'anello del collettore, il tubo di rame conduttivo, l'anello conico e l'anello di protezione sono tutti raffreddati ad acqua. Il morsetto dell'elettrodo è generalmente composto da due pezzi di un anello, quello centrale con un collegamento a ponte per un tubo di rame. La struttura in travi d'acciaio della copertura del forno, della cappa chimica e della porta operativa del forno semichiuso e del forno completamente chiuso viene utilizzata anche per il raffreddamento ad acqua. La temperatura dell'acqua in uscita è generalmente controllata a circa 45 gradi.
La struttura del meccanismo di sollevamento dell'elettrodo ha due forme: paranco e cilindro idraulico. Il paranco è più utilizzato nei forni elettrici di piccole e medie dimensioni; Il grande forno elettrico è generalmente azionato da un cilindro idraulico. Il cilindro idraulico può essere progettato in due tipi: cilindro sospeso a pistone e cilindro con sede a stantuffo. Il sollevamento dell'elettrodo è necessario per salire più velocemente e scendere più lentamente; La velocità di sollevamento varia in base alla capacità del forno ad arco sommerso e al meccanismo di sollevamento. Generalmente, la velocità di sollevamento del diametro dell'elettrodo superiore a 1 m è 0,2 ~ 0,5 m/min e la velocità di sollevamento del diametro inferiore a 1 m è 0,4 ~ 00,8 m/min.
Nel processo di fusione della ferrolega, l'elettrodo autocottura viene costantemente consumato, pertanto l'elettrodo deve essere abbassato regolarmente per soddisfare la lunghezza dell'estremità di lavoro dell'elettrodo. I piccoli forni sono per lo più dotati di testa rullatrice per elettrodi o nastro di acciaio sul guscio superiore dell'elettrodo del portaelettrodo. Il morsetto dell'elettrodo viene leggermente allentato dall'operazione di pressione e rilascio del portaelettrodo e l'operazione di pressione e rilascio dell'elettrodo può essere completata sollevando il portaelettrodo tramite il sollevatore per elettrodo. Esistono molte forme strutturali del dispositivo di pressatura e rilascio degli elettrodi e le tre forme comunemente utilizzate sono del tipo a blocco, del tipo a cintura e del tipo ad airbag. Il metodo di pressione e rilascio dell'elettrodo dovrebbe avere due funzioni: controllo manuale e controllo automatico del programma. Il freno a blocco e a nastro viene utilizzato principalmente per forni con capacità superiore a 20000 kVA ad arco sommerso. Il freno del tipo ad airbag viene utilizzato principalmente nel dispositivo di pressatura e rilascio degli elettrodi del forno ad arco sommerso con capacità inferiore a 20.000 kVA.
