[实用新型]高效风冷石墨电极

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高效风冷石墨电极。

背景技术

石墨电极是电弧炉炼钢必不可少的重要原料，一般分为普通功率石墨电极（YB/T 4088）、高功率石墨（YB/T4089）、超高功率石墨电极（YB/T 4090）。标准对石墨电极的外形尺寸及允许偏差、技术要求、表面质量、试验方法、检验规则、包装等均有明确规定，用户可以在国内外市场直接采购。

为了达到实际使用所需要的长度，一般将2～3节石墨电极通过电极接头连接起来使用。石墨电极的作用是把电流导入炉内，电极与炉内的金属炉料之间产生高温电弧，将电能转化为热能，熔化炉料形成钢液，并提高钢液的温度至工艺要求的范围。

石墨电极的价格昂贵，电极的消耗直接影响着钢的生产成本。石墨电极消耗的主要原因是折断、氧化，炉渣和炉内气体的侵蚀，以及在电流作用下的剥落和升华。电极的氧化消耗约占总消耗的55%～75%。石墨电极从550℃开始氧化，在750℃以上急剧氧化。目前减少石墨电极氧化的主要技术是：1、水冷复合电极。该电极由上下两部分组成，上部为钢制水冷电极柄，下部为普通石墨电极。上下部分之间由水冷钢质接头连接。2、水淋式电极。在电极夹持器的下方采用环形喷水器向电极表面喷水，使水沿着电极表面下流，并在电极孔上方用环形管（风环）向电极表面吹压缩空气使水雾化。3、风冷却石墨电极。风冷石墨电极的冷却原理：石墨电极、石墨电极接头的芯部有一上下贯通的中心孔，通过风冷石墨电极端盖将氮气接入。氮气在流通过程中将整根石墨电极的热量带走，降低石墨电极的温度，减少石墨电极的表面氧化。

以上三种冷却方式存在的问题与不足：（1）水冷复合电极，其水冷端在电极的上端。但实际上电极表面氧化严重的是电极的下端。因为电极的下端，特别是炉内部分，电极表面的温度非常高，电极呈现红亮颜色，温度在750℃以上。石墨电极属于非金属材料，热传导性能很差。仅仅依靠电极上端的接触式冷却不可能使整根电极（约4m长）的温度冷却下来。因此，这种降低电极表面氧化的措施，效果不明显。(2)水淋式电极，其能够有效冷却的电极部位仅仅是电极炉盖以上的部位。实际上该部位的表面温度并不是很高，温度在550℃左右，减少电极表面氧化的效果并不明显。另外，水淋式电极消耗大量水源，浪费珍贵的水资源。当水的喷淋量过大时，会有部分水分进入炉内，不仅影响钢的质量，还会给炼钢生产带来安全隐患。（3）风冷却石墨电极。通过对风冷却石墨电极的分析研究发现，风冷石墨电极的中心孔，距石墨电极表面之间的隔层过厚，而石墨电极导热性差，因此风冷却石墨电极的实际冷却效果还可以进一步挖掘。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高效风冷石墨电极，其结构合理，冷却效果好，经济耐用，有利于降低炼钢成本。

本实用新型的目的是这样实现的，一种高效风冷石墨电极，包括电极本体，在靠近电极本体外周缘的电极本体半径1/3处呈圆周匀布间隔设置着8个风孔，风孔呈上下贯通设置在电极本体内，风孔的孔径为6—10mm。

本实用新型高效风冷石墨电极与水冷石墨电极、水淋石墨电极、风冷石墨电极相比，具有以下三方面优点：冷却效果好。由于高效风冷石墨电极的冷却气体均匀分布在石墨电极半径的1/3处，减少了冷却风孔与石墨电极表面隔层的厚度，冷却效果更好，冷却更均匀。节约资源。在钢铁企业，氮气作为制氧厂的副产品往往直接放散到大气中。在本项技术中将氮气作为冷却介质使用，变废为宝，可节约宝贵的水资源。良好的冶金效果。电炉冶炼过程中，通过氮气对钢水、钢渣的搅拌，有利于泡沫渣的形成，缩短冶炼时间，降低冶炼电耗。本实用新型结构合理，冷却效果好，经济耐用，有利于降低炼钢成本。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图。

具体实施方式

一种高效风冷石墨电极，如图1、图2所示，包括电极本体2，在靠近电极本体外周缘的电极本体2半径1/3处呈圆周匀布间隔设置着8个风孔1，风孔1呈上下贯通设置在电极本体2内，风孔1的孔径为6—10mm。