[发明专利]电弧炉盖的电绝缘

说明书

技术领域

本发明涉及应用于冶金的电弧炉的一种结构。更具体地，本发明涉及一种电弧炉盖的电绝缘，特别是封闭电孤炉。

背景技术

冶金工艺中使用的电弧炉，例如在制造铬铁中使用的，包括罐体和盖，以及穿过盖的电极。盖具有用于三个基本Soderberg型电极的穿过孔(lead-throughs)，以及用于气体出口和原料喂入的开口。为了在工作时防止击穿以及保证盖的安全，将电极与盖进行电绝缘是重要的。当盖的结构，即拱顶，主要由钢制成并且是具有导电性的材料时，电绝缘特别重要。盖的设计是尽可能远得延伸到罐体的边缘，并且通常盖也与罐体和地绝缘。此外，电极穿孔以及罐体与盖的接合处都必须是气密封的，以便将过程气体以可控的方式引导出去。通常，盖的密封以及与罐体的电绝缘可以通过所谓的沙封实现，其中盖与罐体壁的顶边缘之间的间隙填满沙子。

芬兰专利81197提出一种密封电炉电极并将其与盖绝缘的方案。该专利披露了一种固定电极并将其与拱顶绝缘的方案，由此在电极周围设置触靴(contact shoes)和压力环，并且从拱顶向上，在电极结构周围，设置一个具有几个片段的闭合穿过孔杯(lead-through basin)，该杯通过循环水冷却。穿过孔杯与拱顶之间通过在拱顶侧面上形成的、在拱顶与穿过孔杯之间的整体保护层绝缘。在穿过孔杯上方设置两个叠加的密封片段，保证可靠的和柔性的密封结构，并使得可以将电极在垂直方向前后移动。

为了保证此过程的操作不受干扰，以及为了提高工作时的安全性，需要找到钢结构盖的极为稳靠的电绝缘方案。本发明的目的是为钢结构电孤炉盖的电极提供一种可靠的电绝缘系统。目前发展的电弧炉盖和先进的电极穿过孔消除了与现有技术相关的一些缺点，并得到一种极为可靠的、安全的和维护简单的盖方案。

在电弧炉的常规钢结构盖中，在盖下面的衬层一般在整个盖区域上是均匀衬层。当盖需要部分维护时，例如，当替换穿过孔时，必须维修盖的内部衬层，因此必须容易地替换整个衬层。这自然也延长了生产工艺中断，由此造成额外支出。

因此，制成由螺栓结合在一起的至少三块面板构成的电弧炉盖是有优势的。这种方案能够实现盖受损部分的快速灵活维护，从而不需要替换具有衬层的整个盖。

发明内容

根据本发明的电弧炉盖是钢制的水冷结构，其中的关键零件是用于电极的水冷和电绝缘穿过孔外壳。盖可以是自支承结构，使钢结构形成双外壳，并且在所述外壳之间形成用于冷却水循环的盒状通道系统。冷却水通道通过盖顶部和底部之间的外壳，以及所述外壳之间的基本上竖直的间隔壁形成轮廓。钢盖的下表面具有接触钢结构的耐火材料衬层。盖还具有将衬层支撑在盖上的钢锚。

根据本发明的电弧炉盖包括用螺栓连接在一起的至少6个电绝缘片段，其中3个片段形成盖中心部分，使每个中心部分片段形成有一个电极穿过孔的轮廓，并且至少3个片段形成外周边，所述片段彼此之间以及与中心部分片段之间是电绝缘的。此外，还具有将三个中心部分片段相互分离的至少一个中心片段。由此形成一个盖的绝缘系统，用于保证电连接到不同工艺步骤的电极不能通过盖相互连接，并保证电极以三重方式与罐体绝缘。所述绝缘包括设置在电极穿过孔的绝缘，沿周边形成的盖片段绝缘，在片段之间的径向绝缘以及处于盖和罐体之间的沙子密封。径向片段绝缘形成均匀片段的轮廓，在其内部留有一根电极。

盖的片段可以由一块或多块相互连接的面板形成。关键的是面板将盖分隔成如上所述的、相互绝缘的至少6个片段。

附图说明

下面参考附图详细地描述本发明。图1表示根据本发明的盖，装配在电弧炉的罐体顶部。图2表示从上方看到的图1所示的盖。图3表示根据本发明的、用螺栓结合在一起的盖面板以及面板接合处的电绝缘的剖视图。图4是表示电弧炉电极穿过孔的剖视图。

具体实施方式

图1表示电弧炉的盖10和罐体11。电极102穿过盖10，穿过孔12是气密封的并且水冷。处于盖10和罐体11之间的沙子密封14进入罐体边缘与盖之间的环中。盖具有气体出口孔102、104，原料喂入的孔105以及检查门106，检查门106也可以作为原料喂入孔。钢构成的盖包括几块面板13、15。在图1所示的实施例中，中心部分面板109、110、111、113、115的数量是9块，并且它们设置成径向片段。中心部分面板构成电极穿过孔以及部分原料喂入孔105、106。盖的外周边区是由设置在圆上的9块面板106、107、108、112、114形成的。所有面板通过螺栓连接结合在相邻面板上。