УЗЕЛ ТЕРМОЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ ШПИЛЕК КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОДЕРЖАТЕЛЕЙ ДУГОВОЙ ПЕЧИ

Полезная модель относится к электрометаллургии и используется в конструкциях электрододержателей дуговых электропечей и агрегатов ковш-печь.
Наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели по совокупности признаков является электроизоляционный узел крепления элек-трододержателя к металлоконструкции дуговой электропечи, защищенный патентом №2030129.
Электроизоляционный узел крепления электрододержателя 1 к металлоконструкции дуговой электропечи 2 содержит внутреннюю ступень электроизоляции, выполненную в виде двух противоположно наклоненных к горизонту электроизоляционных плит 3 и электроизолированного электроизоляционными втулками и шайбами крепежа 4. Электроизоляционные плиты 3 и электроизолированный крепеж 4 предохраняют металлоконструкцию печи 2 от попадания на нее электрического напряжения с электрододержателя 1 и воспринимают и несут основные механические нагрузки, действующие со стороны электрододержателя 1. Внутренняя ступень электроизоляции, выполненная из плит 3 и крепежа 4, располагается под электрододержателем 1, который посредством этой ступени электроизоляционно крепится к металлоконструкции дуговой печи 2. Внутренняя ступень электроизоляции плотно укрыта наружной ступенью электроизоляции, выполненной в виде вертикально установленного между электрододержателем 1 и металлоконструкцией дуговой печи 2 электроизоляционного замкнутого короба 5, охватывающего своими стенками с боков внутреннюю ступень электроизоляции и плотно прикрепленного сверху к электрододержателю 1 через промежуточные легкоплавкие элементы 6, изготовленные из материала с низкой температурой плавления, например из алюминия, и снизу к металлоконструкции печи 2 через промежуточные электропроводные элементы 7 и мягкие прокладки 8, изготовленные из мягкого материала, например из резины или асбестового шнура. Электроизоляционный короб 5 и промежуточные легкоплавкие элементы 6 выполнены разборными и съемными. Установка электроизоляционного короба 5 возможна наклонной. Выполнение наружной ступени электроизоляции в виде вертикально или наклонно установленного под электрододержателем 1 электроизоляционного замкнутого короба 5, охватывающего собой внутреннюю ступень электроизоляции, выполненной из плит 3 и крепежа 4, и прикрепленного концами к электрододержателю 1 и металлоконструкции 2, позволяет, не изменяя расстояния между электрододержателями 1 разных фаз печи, существенно увеличить размеры (вертикальной части) наружной электроизоляции, а также позволяет отдалить наружную ступень от внутренней.
Использование промежуточных легкоплавких элементов 6, изготовленных, например, из алюминия позволяет защитить от повреждений электрододержатель 1 и предотвратить переброс поверхностного разряда наружной ступени электроизоляции на внутреннюю. Наличие мягких прокладок 8 позволяет осуществлять ограниченное перемещение наружной ступени электроизоляции относительно металлоконструкции дуговой печи 2 с сохранением надежного уплотнения места закрепления и разгрузкой наружной ступени электроизоляции от механических усилий со стороны электрододержателя 1. Разборность и съемность короба 5 и элементов 6 позволяет осуществить быстрый ремонт наружной ступени электроизоляции по частям (поэлементно).
Недостатками конструкции являются:
- сложность и громоздкость узла;
- низкая термоустойчивость изоляционного материала. Во время выполнения некоторых технологических операций плавки на изоляцию через излучение кратковременно воздействует высокая температура, в результате чего изоляционный материал обгорает, что чревато пробоем изоляции. Во избежание этого за изоляционными плитами 5 требуется постоянный визуальный контроль, и, при необходимости, замена.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в создании узла термоустойчивой изоляционной защиты шпилек крепления электрододержателей дуговой печи, не нуждающегося в обдуве.
Для решения поставленной задачи создан узел термоэлектроизоляционной защиты шпилек крепления электрододержателей дуговой печи, состоящий из двух металлических и одной стеклотекстолитовой шайбы между ними, закрытых со всех сторон металлическим кожухом, согласно изобретению, между кожухом и шпилькой, а также металлической шайбой соотношением размеров создан воздушный зазор не менее 20 мм.
Дополнительно, для исключения прогара стеклотекстолитовой шайбы в результате теплопередачи между ней и кожухом, внутри которого она находится, непосредственный контакт кожуха и находящихся внутри него элементов осуществляется через специально предусмотренную для этого металлическую шайбу.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является, с одной стороны, термоустойчивость защиты шпильки, так как температурная нагрузка воспринимается металлом, благодаря чему, за счет термоустойчивости металла, исключается прогар изоляции; с другой стороны, благодаря герметичности пространства внутри кожуха, исключается скопление пыли на изолирующей шайбе, что делает невозможным поверхностный пробой изоляции.
Техническое решение позволяет создать термоустойчивую изоляционную защиту шпилек, не нуждающуюся в обдуве.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, на котором изображен узел термоэлектроизоляционной защиты шпилек крепления электрододержателей дуговой печи.
Узел термоэлектроизоляционной защиты шпилек крепления электрододержателей дуговой печи содержит электрододержатель 1, шпильку 2, гайки 3, стойку 4, электроизоляционную втулку 5, металлическую шайбу 6, стеклотекстолитовую шайбу 7, металлическую шайбу 8, металлический кожух 9.
Электрододержатель 1 при помощи шпильки 2 и гаек 3 крепится к стойке 4 через термоэлектроизоляцию. Термоэлектроизоляция состоит из стеклотекстолитовой втулки 5, металлической шайбы 6, стеклотекстолитовой шайбы 7, металлической шайбы 8 и защитного кожуха 9.
Электрододержатель 1 - токоведущая коробчатая водоохлаждаемая конструкция, предназначенная для передачи тока к электродам и их силового удержания;
Шпилька 2 - крепежный элемент; предназначена для закрепления электрододержателя 1 к стойке 4.
Гайки 3 - крепежный элемент; предназначены для закрепления электрододержателя 1 к стойке 4.
Стойка 4 - предназначена для удержания электрододержателя;
Электроизоляционная втулка 5 - предназначена для исключения электрического контакта шпильки с изолированными друг от друга поверхностями внутри отверстия, через которое она проходит.
Металлическая шайба 6 - предназначена для центрирования металлического кожуха поз.9 и создания воздушного зазора между ним и стеклотекстолитовой шайбой 7 для предотвращения повреждения этой шайбы теплопередачей через кожух 9.
Стеклотекстолитовая шайба 7 - предназначена для электроизоляции находящихся под напряжением деталей (шпилька 2, гайки 3 и металлическая шайба 8) и не находящейся под напряжением стойкой 4;
Металлическая шайба 8 - предназначена для распределения давления гаек поз.3 на стеклотекстолитовую шайбу 7;
Металлический кожух 9 - предназначен для защиты стеклотекстолитовой шайбы 7 от теплового излучения, а также для исключения скопления пыли на поверхности этой шайбы во избежание поверхностного электрического пробоя.
Описанное техническое решение узла термоэлектроизоляционной защиты шпилек крепления электрододержателей дуговой печи осуществляется следующим образом.
Кожух 9 центрируется при помощи шайбы 6 (садится на шайбу через посадку с гарантированным зазором) и закрепляется на стойке 4 на прихватках. Шайба 7 осуществляет электроизоляцию находящейся под напряжением шайбы 8 от шайбы. 6 и стойки 4. Для предотвращения повреждения стеклотекстолитовой шайбы 7 высокой температурой через теплопередачу от кожуха 9, соотношение размеров шайб 6 и 7 таково, что непосредственный контакт между шайбой 7 и кожухом 9 исключается. Кожух 9 защищает шайбу 7 от воздействия высокой температуры и скопления пыли, через которую возможен поверхностный электрический пробой.