System elektrodowy pieca z łukiem krytym
System elektrod składa się z elektrody, uchwytu elektrody, mechanizmu do podnoszenia i opuszczania elektrody oraz urządzenia dociskowego i zwalniającego elektrodę.
Większość elektrod przyjmuje ciągłe samozapiekanie, które składa się z osłony elektrody i pasty elektrodowej wypełnionej osłoną.
Uchwyt elektrody składa się z przewodzącego zacisku elektrody, przewodzącej rurki miedzianej i pierścienia dociskowego. Zwykle uchwyt wysuwany jest do pokrywy paleniska lub dygestorium niskiego i uszczelniany płaszczem wodnym prowadzącym (duża tuleja). Wszystkie elementy pracują w wysokiej temperaturze i silnym polu magnetycznym, dlatego powinny być chłodzone i antymagnetyczne.
Uchwyt elektrody typu Bolt-jacking jest powszechnie stosowany w małych i średnich piecach. Pierścień zaciskowy elektrody składa się z dwóch półpierścieni chłodzonych wodą. Aby pełnić rolę izolacji magnetycznej, stal niemagnetyczną można zastosować jako materiał półpierścieniowy. Półpierścień wyposażony jest w śruby służące do dokręcania zacisku elektrody, a liczba śrub jest równa liczbie zacisków elektrody. Z tyłu zacisku elektrody znajduje się wklęsły rowek z materiałem izolacyjnym znajdującym się wewnątrz rowka, a po wciśnięciu śruby zacisk elektrody i pierścień zaciskowy elektrody są izolowane.
Duży piec i piec zamknięty, wykorzystujący napęd hydrauliczny, stożkowy uchwyt elektrody z pierścieniem, tył zacisku elektrody z nachyloną podkładką żelazną, izolowany pomiędzy zaciskiem elektrody. Urządzenie dociskowe to zwężająca się tuleja z wewnętrznym okręgiem, a kąt stożka jest taki sam jak kąt pochylonej podkładki na zacisku elektrody. Siłownik hydrauliczny napędzający pierścień stożkowy jest zamocowany na uchwycie mocującym. Kiedy pierścień stożkowy jest podniesiony, tuleja stożkowa i nachylona podkładka na zacisku elektrody są ściśle połączone, aby dokręcić zacisk elektrody. I odwrotnie, gdy cylinder hydrauliczny przesuwa pierścień stożkowy w dół, zacisk elektrody zostaje poluzowany.
Niektóre duże piece i piece zamknięte wykorzystują kombinowany uchwyt elektrody, jego główne cechy techniczne to: prosta konstrukcja, uproszczony uchwyt elektrody oraz mechanizm dociskowo-zwalniający, niezawodny w użyciu; Urządzenie stykowe i urządzenie przesuwno-zwalniające można zastosować do elektrod samozapiekających się o różnych średnicach; Osłona elektrody nie odkształca się; Elektroda nie wymknie się spod kontroli, co zwiększa bezpieczny współczynnik poślizgu elektrody w procesie wytapiania o dużym poborze mocy. W miarę zmniejszania się chłodzenia elektrody zwiększa się pozycja wypalania elektrody. Zmniejsza się ryzyko pęknięcia elektrody.
Zacisk elektrody jest głównym elementem dostarczającym energię elektryczną do elektrody. Płytka miedziana jest odlana z czerwonej miedzi i posiada wewnątrz rurę z wodą chłodzącą. Dopuszczalna gęstość prądu na powierzchni styku zacisku elektrody z elektrodą mieści się w zakresie {{{10}}}},9~2,5A/cm², wysokość zacisku elektrody wynosi w przybliżeniu równy średnicy elektrody, a liczbę zacisków elektrod można obliczyć w zależności od prądu każdej elektrody fazowej. W rzeczywistym wyposażeniu zaciski elektrod w małym piecu mają 4, w średnim piecu jest 6 do 8, a w dużym piecu 8. Odległość pomiędzy dwoma zaciskami elektrody wynosi 25 do 30 mm. Siła trzymania zacisku elektrody na elektrodzie wynosi 0,05 ~ 0,15 MPa, a nacisk kontaktowy pochodzi z uchwytu elektrody. Elektrody z kombinowanym uchwytem elektrody pomagają poprawić spiekanie elektrody.
Uchwyt elektrody jest elementem pracującym w wysokich temperaturach, dlatego musi być chłodzony wodą. Pierścień zaciskowy elektrody, zacisk elektrody, pierścień kolektora, przewodząca rura miedziana, pierścień stożkowy i pierścień ochronny są chłodzone wodą. Zacisk elektrodowy składa się zazwyczaj z dwóch części pętli, środkowej z mostkowym połączeniem rurki miedzianej. Do chłodzenia wodą wykorzystuje się również stalową konstrukcję belkową pokrywy pieca, okapu i drzwi roboczych pieca półzamkniętego i pieca całkowicie zamkniętego. Temperatura wody wylotowej jest ogólnie kontrolowana na poziomie około 45 stopni.
Konstrukcja mechanizmu podnoszącego elektrodę ma dwie formy: wciągnik i cylinder hydrauliczny. Wciągnik jest częściej stosowany w małych i średnich piecach elektrycznych; Duży piec elektryczny jest zwykle napędzany cylindrem hydraulicznym. Cylinder hydrauliczny można podzielić na dwa typy: cylinder z wiszącym tłokiem i cylinder z gniazdem tłokowym. Podnoszenie elektrody jest wymagane, aby podnosić się szybciej i opadać wolniej; Prędkość podnoszenia zmienia się w zależności od wydajności pieca z łukiem krytym i mechanizmu podnoszącego. Ogólnie rzecz biorąc, prędkość podnoszenia elektrody o średnicy większej niż 1 m wynosi 0,2 ~ 0,5 m/min, a prędkość podnoszenia elektrody o średnicy mniejszej niż 1 m wynosi 0,4 ~ 0,8 m/min.
W procesie wytapiania żelazostopów elektroda samozapiekająca ulega ciągłemu zużyciu, dlatego elektrodę należy regularnie opuszczać, aby dopasować ją do długości roboczego końca elektrody. Małe piece są najczęściej wyposażone w głowicę do walcowania elektrod lub taśmę stalową na górnej osłonie elektrody uchwytu elektrody. Zacisk elektrody jest lekko poluzowany poprzez dociskanie i zwalnianie uchwytu elektrody, a operację dociskania i zwalniania elektrody można zakończyć poprzez podniesienie uchwytu elektrody za pomocą podnośnika elektrody. Istnieje wiele form konstrukcyjnych urządzenia dociskającego i zwalniającego elektrodę, a trzy powszechnie stosowane formy to typ blokowy, typ pasowy i typ poduszki powietrznej. Metoda dociskania i zwalniania elektrody powinna spełniać dwie funkcje: sterowanie ręczne i automatyczne sterowanie programem. Hamulec blokowy i taśmowy są najczęściej stosowane w piecach o mocy większej niż 20000 kVA z łukiem krytym. Hamulec typu poduszki powietrznej jest najczęściej stosowany w urządzeniu dociskowym i zwalniającym elektrodę w piecu z łukiem krytym o mocy mniejszej niż 20000 kVA.
