双支臂电渣炉电极夹持机构改造.pdf
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1、DOI:10.16683/J.CNKI.ISSN1674-0971.2023.2031前言电渣冶金生产是适应科技工业发展需要而产生和发展起来的,如初期仅是用于提纯航空和空间技术需要的材料,生产小型的高级优质钢锭和材料。由于电渣冶金技术的迅速发展,并且显示了高度的优越性,日益被重视,不仅在技术先进的发达国家拥有大量的电渣炉和生产能力,而且对于发展中国家的科技发展亦具有明显的适应性。1背景介绍双支臂电渣炉在冶炼过程中每个支臂需切换碳电极或金属电极,每炉钢各支臂需切换23次1,换模工作量较大。原夹持机构完全依靠人力操作,准备时间长,劳动强度大,且实施夹持过程对设备造成损伤。张云辉晏东罗犹强摘要:双支
2、臂电渣炉在冶炼过程中每个支臂需切换过渡电极下部夹持的碳电极或金属电极,电极夹持完全依靠人力操作,准备时间长,劳动强度大,且实施夹持过程对设备造成损伤,经常出现过渡电极夹头拉弧和漏水现象。为解决上述问题,将原水冷过渡电极改为非水冷件,并在线外与碳电极固定或与金属电极焊接为一体,设计液压夹持机构夹持过渡电极,实现快速、安全切换电极。关键词:电极;夹持;液压;快速切换中图分类号:TH137.9文献标识码:B文章编号:1674-0971(2023)-002-04Zhang Yunhui,Yan dong Luo Youqiang(Pangang Group Changcheng Special Ste
3、el Co.,Ltd.,Jiangyou 621701,Sichuan,China)Abstract:In the process of smelting,the electric slag furnace needs to switch the carbon electrode or metalelectrode held at the clamp of the lower part of the transition electrode.The electrode clamping completely dependson human operation,long preparation
4、time,high labor intensity,and the implementation of the griping processcauses damage to the equipment,and the transition electrode clamp arc and water leakage phenomenon often occur.In order to solve the above problems,the raw water-cooled transition electrode is changed to non-water-cooledparts,and
5、 the external line is fixed with the carbon electrode or welded with the metal electrode.The hydraulicclamp mechanism is designed to clamp the transition electrode to realize fast and safe switching electrode.Keywords:electrode,clamp,hydraulic pressure,fast switching收件日期:2023-1-08作者简介:张云辉(1984-),男,毕
6、业于青岛理工大学,机械设计制造及其自动化专业,工程师,现供职于攀钢集团江油长城特殊钢有限公司,从事设备点检工作。邮箱:,电话:18181749550。(攀钢集团江油长城特殊钢有限公司,四川江油 621701)特钢技术Special Steel Technology第29卷 总第115期2023年第2期Vol.29(115)2023.No.2冶金设备与技术改造Transformation of the electrode clamping mechanism of thedouble-support arm electric slag furnace双支臂电渣炉电极夹持机构改造原夹持机构如图1所
7、示:图1中导电铜管、导电铜板、横臂及上卡头为设备本体部件。过渡电极(总长2800 mm)固定在卡头上(横截面为方形),正常情况下不需要拆卸。因过渡电极与碳电极或金属电极为活动夹持,夹持导电面存在较大的发热,故过渡电极为水冷导电部件,上部连接进回水管,下部为夹持碳电极或金属电极的夹头,分固定夹头和活动夹头,均为水冷部件,其中活动夹头通过金属软管与过渡电极接通水路。碳电极或金属电极的夹持步骤为:1、将过渡电极的活动夹头向上翻转;2、将碳电极或金属电极放在过渡电极下方,然后操作横臂下降,使碳电极或金属电极进入过渡电极夹头内,放下活动夹头;3、将锁紧销穿入固定夹头和活动夹头,并将锁紧斜铁插入锁紧销孔,
8、操作人员使用铁锤将斜铁打紧,完成碳电极或金属电极的夹持工作。碳电极或金属电极的夹持过程存在以下缺陷:1、实施难度高,需将碳电极或金属电极放置在过渡电极正下方,不易对正,经常出现夹持不良而导致夹口发热严重甚至拉弧;2、操作工需通过手持铁锤锤击斜铁实现夹紧,劳动强度大,且存在较大的人身安全隐患;3、锤击斜铁的过程难免直接锤击在假电极上(斜铁受力面较小),直接或间接导致假电极漏水的情况非常多,使炉座正常冶炼存在较大风险,且维修任务重,假电极使用成本高;4、铁锤锤击斜铁的过程,对整个炉头的冲击和振动大,对设备的性能影响大。综上所述,双支臂电渣炉原碳电极或金属电极的夹持方式存在严重的缺陷,需研究改造方案
9、,彻底解决问题。2夹持机构改造针对双支臂电渣炉原电极夹持存在的问题,根据其它炉座的成功经验,取消过渡电极的水冷功能,直接采用200圆钢作为过渡电极,长度参照图一原假电极长度2800 mm,将过渡电极在线外与碳电极固定或与金属电极(上端尺寸约为200 mm)焊接为一体,规避漏水和因夹持不良产生过热甚至拉弧的风险。将原横臂上卡头改造为活动卡头,采用液压夹持器夹持过渡电极以解决原操作方式存在的缺陷。2.1 夹持器设计将原横臂上的固定上卡头改造为活动卡头,以液压驱动实现夹持和打开功能。2.1.1 活动卡头组件设计2.1.1.1 导电铜块设计原过渡电极上部导电面为平面,现改用圆弧面导电,需重新设计导电铜
10、块,材质为T2。图2左视图中左侧平面与图1中导电铜板接触,右侧圆弧面与200圆钢过渡电极接触,实现导电。设计圆弧面积大于原方形过渡电极与导电铜板的接触面积,确保设计导电效果不低于原结构。导电铜块定位安装面设计成斜面,与活动夹头配合安装。2.1.1.2 活动卡头设计活动夹头分为固定部分和活动部分。特钢技术第29卷第2期图1 原夹持机构Fig.1 Original clamping mechanism图2 导电铜块Fig.2 Conductive copper block图3 活动夹头Fig.3 Movable chuck 60图3为活动夹头,其中固定部分与横臂连接固定,活动部分与固定部分以铰链连
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