Le système d'électrodes du four à arc submergé
Le système d'électrodes se compose d'une électrode, d'un porte-électrode, d'un mécanisme de levage et d'abaissement de l'électrode et d'un dispositif de pression et de libération de l'électrode.
La plupart des électrodes adoptent une auto-cuisson continue, qui consiste en une coque d'électrode et une pâte d'électrode remplie dans la coque.
Le porte-électrode est composé d'une pince d'électrode conductrice, d'un tube en cuivre conducteur et d'un anneau de pression. Habituellement, le support est étendu dans le couvercle du four ou dans la hotte à faible fumée et scellé avec une chemise d'eau de guidage (grand manchon). Tous les composants fonctionnent dans des conditions de température élevée et de champ magnétique puissant et doivent être refroidis et antimagnétiques.
Le porte-électrode de type boulonnage est couramment utilisé dans les fours de petite et moyenne taille. La bague de serrage des électrodes est constituée de deux demi-anneaux refroidis par eau. Afin de jouer le rôle d'isolation magnétique, l'acier non magnétique peut être utilisé comme matériau semi-anneau. Le demi-anneau est équipé de boulons pour serrer la pince à électrode, et le nombre de boulons est le même que le nombre de pinces à électrode. L'arrière de la pince à électrode présente une rainure concave avec un matériau isolant à l'intérieur de la rainure, et lorsque le boulon est soulevé, la pince à électrode et la bague de serrage de l'électrode sont isolées.
Grand four et four fermé utilisant un porte-électrode de type anneau conique à entraînement hydraulique, l'arrière de la pince à électrode avec un fer à tampon incliné, il est isolé entre la pince à électrode. Le dispositif de pressage est un manchon conique avec un cercle intérieur et l'angle du cône est le même que l'angle du fer à tampon incliné sur la pince à électrode. Le vérin hydraulique entraînant la bague conique est fixé sur le support de maintien. Lorsque l'anneau conique est levé, le manchon conique et le fer à tampon incliné sur la pince à électrode sont étroitement engagés, de manière à serrer la pince à électrode. À l'inverse, lorsque le vérin hydraulique enfonce l'anneau conique vers le bas, la pince à électrode est desserrée.
Certains grands fours et fours fermés utilisent un porte-électrode combiné, ses principales caractéristiques techniques sont : une structure simple, un porte-électrode simplifié et un mécanisme de pressage et de libération, fiable à utiliser ; Le dispositif de contact et le dispositif de glissement et de libération peuvent être appliqués à une variété de diamètres différents d'électrodes autocuisson ; La coque de l'électrode ne se déforme pas ; L'électrode ne glissera pas hors de contrôle, ce qui augmente le taux de glissement sûr de l'électrode pour le processus de fusion à forte consommation d'énergie. À mesure que le refroidissement de l'électrode diminue, la position de grillage de l'électrode augmente. L'accident de rupture d'électrode est réduit.
La pince à électrode est le composant principal qui fournit de l'énergie électrique à l'électrode. La tuile de cuivre est coulée avec du cuivre rouge et comporte un tuyau d’eau de refroidissement à l’intérieur. La densité de courant admissible de la surface de contact entre la pince à électrode et l'électrode est comprise dans la plage de {{{{10}}}},9 ~ 2,5 A/cm², la hauteur de la pince à électrode est d'environ égal au diamètre de l'électrode, et le nombre de pinces d'électrode peut être calculé en fonction du courant de chaque électrode de phase. Dans l'équipement actuel, il y a 4 pinces à électrodes pour le petit four, 6 à 8 pour le four moyen et 8 pour le grand four. La distance entre les deux pinces à électrodes est de 25 à 30 mm. La force de maintien de la pince d'électrode sur l'électrode est de 0,05 à 0,15 MPa et la pression de contact provient du porte-électrode. Les électrodes avec le porte-électrode combiné sont utiles pour améliorer le frittage des électrodes.
Le porte-électrode est un composant soumis à des températures élevées, il doit donc être refroidi par de l'eau. L'anneau de serrage d'électrode, la pince d'électrode, l'anneau collecteur, le tube de cuivre conducteur, l'anneau conique et l'anneau de protection sont tous refroidis par l'eau. La pince à électrode est généralement composée de deux morceaux de boucle, le milieu avec un pont de raccordement en cuivre. La structure en poutres d'acier du couvercle du four, de la sorbonne et de la porte de fonctionnement du four semi-fermé et du four entièrement fermé est également utilisée pour le refroidissement par eau. La température de l'eau de sortie est généralement contrôlée à environ 45 degrés.
La structure du mécanisme de levage des électrodes se présente sous deux formes : un palan et un vérin hydraulique. Le palan est plus utilisé dans les fours électriques de petite et moyenne taille ; Le grand four électrique est généralement entraîné par un vérin hydraulique. Le vérin hydraulique peut être conçu en deux types : vérin suspendu à piston et vérin à siège à piston. La levée de l'électrode est nécessaire pour monter plus vite et descendre plus lentement ; La vitesse de levage varie en fonction de la capacité du four à arc immergé et du mécanisme de levage. Généralement, la vitesse de levage d'un diamètre d'électrode supérieur à 1 m est de 0,2 ~ 0,5 m/min, et la vitesse de levage d'un diamètre inférieur à 1 m est de 0,4 ~ 0,8 m/min.
Au cours du processus de fusion des ferroalliages, l'électrode auto-cuisson est constamment consommée, de sorte que l'électrode doit être abaissée régulièrement pour correspondre à la longueur de l'extrémité de travail de l'électrode. Les petits fours sont pour la plupart équipés d'une tête de laminage d'électrodes ou d'une bande d'acier sur la coque d'électrode supérieure du porte-électrode. La pince d'électrode est légèrement desserrée par l'opération de pression et de libération du porte-électrode, et l'opération de pression et de libération de l'électrode peut être complétée par le levage du porte-électrode par le palan à électrodes. Il existe de nombreuses formes structurelles du dispositif de pressage et de relâchement des électrodes, et les trois formes couramment utilisées sont le type bloc, le type ceinture et le type airbag. La méthode de pressage et de relâchement de l'électrode doit avoir deux fonctions : contrôle manuel et contrôle automatique du programme. Les freins de type bloc et de type courroie sont principalement utilisés pour les fours d'une capacité supérieure à 20 000 kVA. Le frein de type airbag est principalement utilisé dans le dispositif de pressage et de relâchement des électrodes du four à arc immergé d'une capacité inférieure à 20 000 kVA.
