本發(fā)明涉及連續(xù)玄武巖纖維池窯中的電極組件,具體來說,涉及連續(xù)玄武巖纖維池窯用可移動式電極組件及其更換方法。
背景技術(shù):
連續(xù)玄武巖纖維(Continuous Basalt Fibre,文中簡稱CBF或BF)是新興的環(huán)保型無機纖維材料,具有輕質(zhì)高強、耐高溫、耐侵蝕、絕熱隔音等優(yōu)異性能,在航天航空、汽車船舶、土建交通等領(lǐng)域具有廣泛用途,市場前景廣闊。
生產(chǎn)連續(xù)玄武巖纖維的窯爐有燃氣加熱和電加熱兩種方式,相比較而言,電加熱方式具有清潔、無污染、加熱效率高、能耗低的特點,并且可以進行深層加熱,適合熔融玄武巖等黑色熔體,也適合大容量池窯的加熱。目前國內(nèi)使用電加熱的生產(chǎn)企業(yè)大多是小規(guī)模的單元窯爐生產(chǎn)方式,電極大多采用的板狀電極。現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題是:要么窯爐的耐火材料受到嚴重侵蝕而損壞無法工作,導(dǎo)致停爐;要么是因為板狀電極又無法推進,當(dāng)電極被侵蝕嚴重消耗時而無法工作,導(dǎo)致停爐,這也是導(dǎo)致停爐的主要因素。也就是說,在現(xiàn)有的玄武巖纖維行業(yè)中,當(dāng)電極被侵蝕消耗后,整個池窯就無法正常工作,就必須停爐,重新建造池窯。這樣就造成設(shè)備浪費嚴重,并因拆爐、裝爐、調(diào)試而影響生產(chǎn)作業(yè)的穩(wěn)定性,也影響了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
技術(shù)問題:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種連續(xù)玄武巖纖維池窯用可移動式電極組件及其更換方法,在電極被嚴重侵蝕后,可推進更換新的電極,不需要停爐,從而大大降低了生產(chǎn)成本,確保連續(xù)玄武巖纖維的可持續(xù)生產(chǎn)。
技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實施例采用如下的技術(shù)方案:
一種連續(xù)玄武巖纖維池窯用可移動式電極組件,該電極組件包括電極棒、護套和冷卻套筒,冷卻套筒位于池窯外側(cè)的一端設(shè)有進水口和出水口,護套套裝在電極棒上,護套位于冷卻套筒中;使用時,冷卻套筒固定連接在池窯壁中,護套的一端伸出冷卻套筒,并位于池窯壁中,電極棒的一端伸出護套,并伸入池窯內(nèi)腔的熔液中,電極棒的另一端位于護套和冷卻套筒的外側(cè)。
作為優(yōu)選例,所述的用于玄武巖纖維池窯的電極組件,還包括密封件,密封件固定連接在電極棒位于池窯外側(cè)的一端,密封件密封電極棒和護套之間的空隙。
作為優(yōu)選例,所述的密封件包括法蘭和蓋板,法蘭固定連接在電極棒位于池窯外側(cè)的一端,且蓋板固定連接在法蘭上。
作為優(yōu)選例,所述的用于玄武巖纖維池窯的電極組件,還包括密封層,密封層位于蓋板和法蘭之間。
作為優(yōu)選例,所述的密封層由石棉、玻璃粉末中的一種或兩種材料制成。
作為優(yōu)選例,所述的電極棒的一端設(shè)有凹槽,凹槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋;電極棒的另一端設(shè)有凸臺,凸臺上設(shè)有外螺紋,凸臺的外螺紋與凹槽的內(nèi)螺紋適配。
一種玄武巖纖維池窯中的電極更換方法,該方法包括以下過程:首先停止向冷卻套筒的進水口中通入冷卻水,將密封件從正在使用的第一電極棒上取出,然后將第二電極棒的一端連接在第一電極棒位于池窯外側(cè)的一端,接著將第二電極棒推入池窯中,隨后將密封件連接在第二電極棒位于池窯外側(cè)的一端,再重新向冷卻套筒的進水口中通入冷卻水,第二電極棒開始工作,完成對第一電極棒的更換;待第二電極棒熔化后,采用上述方法將下一根電極棒連接在正在使用的電極棒的一端,并向池窯中推入下一根電極棒;以此循環(huán),直至池窯停止工作。
作為優(yōu)選例,所述的密封件包括法蘭和蓋板,法蘭固定連接在電極棒位于池窯外側(cè)的一端,且蓋板固定連接在法蘭上。
作為優(yōu)選例,所述的電極棒為鉬或鎢鉬圓棒狀電極。
作為優(yōu)選例,所述的電極棒的一端設(shè)有凹槽,凹槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋;電極棒的另一端設(shè)有凸臺,凸臺上設(shè)有外螺紋,凸臺的外螺紋與凹槽的內(nèi)螺紋適配。
有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明實施例具有以下有益效果:本發(fā)明實施例的電極組件及其更換方法,在電極被嚴重侵蝕后,可推進更換新的電極,不需要停爐,從而大大降低了生產(chǎn)成本,確保連續(xù)玄武巖纖維的可持續(xù)生產(chǎn)。本發(fā)明實施例的電極組件包括電極棒、護套和冷卻套筒。當(dāng)電極棒損耗到一定程度時,將新的電極棒接入正在使用的電極棒位于池窯外側(cè)的一端,并推動后接的電極棒,進入池窯內(nèi)腔中,即完成電極棒的更換。在更換電極棒過程中,不必關(guān)閉池窯,通過接入新的電極棒,可以繼續(xù)使用池窯,從而降低的建設(shè)成本。這解決了由于鉬電極損耗而導(dǎo)致停爐的重大問題。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例中冷卻套筒的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例中法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中有:電極棒1、護套2、冷卻套筒3、進水口301、出水口302、法蘭4、蓋板5、池窯內(nèi)襯磚6。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖,對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行詳細的說明。
如圖1所示,本發(fā)明實施例提供的連續(xù)玄武巖纖維池窯用可移動式電極組件,包括電極棒1、護套2和冷卻套筒3。冷卻套筒3位于池窯外側(cè)的一端設(shè)有進水口301和出水口302。護套2套裝在電極棒1上,護套2位于冷卻套筒3中。使用時,冷卻套筒3固定連接在池窯壁中,護套2的一端伸出冷卻套筒3,并位于池窯壁中。電極棒1的一端伸出護套2,并伸入池窯內(nèi)腔的熔液中,電極棒1的另一端位于護套2和冷卻套筒3的外側(cè)。
安裝上述結(jié)構(gòu)的電極組件時,冷卻套筒3固定連接在池窯的壁面中。優(yōu)選地,冷卻套筒3安裝在池窯襯磚外側(cè)及池窯外層保溫磚中。護套2套裝在電極棒1上,護套2位于冷卻套筒3中。護套2的一端伸出冷卻套筒3,并伸入池窯壁中。優(yōu)選的,護套2的一端安裝在池窯內(nèi)襯磚6中。電極棒1的一端伸出護套2,并伸入池窯內(nèi)腔的熔液中,電極棒1的另一端位于池窯的外側(cè)。工作時,冷卻套筒3中通入冷卻水,通過冷卻套筒3的進水口301和出水口302,冷卻水在冷卻套筒3中流動。電極棒1接上電源后,產(chǎn)生熱量,對池窯中的玄武巖熔液進行加熱。由于電極棒1處于高溫,所以原先套裝在電極棒1上的護套2受熱膨脹,脫離電極棒1,而貼覆在冷卻套筒3的內(nèi)壁上。電極棒1和護套2之間形成空隙。池窯內(nèi)的熔液流入空隙中。由于冷卻套筒3對護套2不斷進行冷卻,使得流入空隙中的熔液凝固??障吨心痰男鋷r熔液起到阻隔外界空氣進入池窯的作用。
護套2可防止位于護套2中的電極棒1被氧化。電極棒1穿過護套2。電極棒1一端在熔爐內(nèi),被高溫反灌進來的熔體冷凝后阻止了氧化。電極棒1另一端由石棉或玻璃粉封堵,再加法蘭和蓋板進一步加強封堵,阻止了外面空氣的進入,而杜絕了電極棒1的氧化。電極棒1為鉬或鎢鉬圓棒狀電極。鉬電極在有空氣或氧氣的條件下,400℃即發(fā)生劇烈氧化而氣化,被侵蝕的非常嚴重。
本實施例的電極組件在正常工作時,位于最外層的冷卻套筒3通水冷卻內(nèi)部的護套2和電極棒1,防止位于電極棒1最內(nèi)層的鉬電極被高溫氧化。工作一定時間后,電極棒1在窯爐內(nèi)部的一端由于與玄武巖熔體接觸,經(jīng)過長時間的高溫化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致其損耗。當(dāng)損耗達到一定程度時,需要向窯爐內(nèi)補充電極。具體工作方法將在下面的實施例中具體介紹。
作為優(yōu)選例,所述的用于玄武巖纖維池窯的電極組件,還包括密封件,密封件固定連接在電極棒1位于池窯外側(cè)的一端,密封件密封電極棒1和護套2之間的空隙。通過設(shè)置密封件,使得池窯外側(cè)的空氣不易進入電極棒1和護套2之間的空隙中。如果進入空氣,鉬電極在有氧氣的條件下,在400℃高溫下,發(fā)生劇烈氧化而氣化,被侵蝕的非常嚴重。
作為優(yōu)選例,所述的密封件包括法蘭4和蓋板5,法蘭4固定連接在電極棒1位于池窯外側(cè)的一端,且蓋板5固定連接在法蘭上。在正常使用時,電極棒1產(chǎn)生熱量,原先套裝在電極棒1上的護套2受熱膨脹,脫離電極棒1,而貼覆在冷卻套筒3的內(nèi)壁上。這樣,電極棒1和護套2之間產(chǎn)生空隙,為避免池窯外界的空氣進入電極棒1和護套2之間的空隙,電極棒1和空氣在高溫環(huán)境中發(fā)生氧化反應(yīng),在電極棒1位于池窯外側(cè)的一端裝上法蘭4,并將蓋板5安裝在法蘭4上,使得法蘭4和蓋板5的配合使用阻隔電極棒1和護套2之間的空隙與池窯外界。
作為優(yōu)選例,所述的密封件還包括密封層,密封層位于蓋板和法蘭之間。設(shè)置密封層是為了提高密封件的密封性能。密封層由石棉、玻璃粉末中的一種或兩種材料制成。
密封件除了上述法蘭和蓋板的配合使用外,只要能夠密封池窯外界與電極棒1和護套2之間的空隙就可以。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)掌握的相關(guān)技術(shù)知識,能夠選擇其他密封件結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)此等功能。本實施例優(yōu)選法蘭和蓋板,還由于電極棒1后續(xù)需要更換,法蘭和蓋板容易拆卸,且能夠重復(fù)使用。
為了便于電極棒1的更換,所述的電極棒1的一端設(shè)有凹槽,凹槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋;電極棒1的另一端設(shè)有凸臺,凸臺上設(shè)有外螺紋,凸臺的外螺紋與凹槽的內(nèi)螺紋適配。當(dāng)需要更換電極棒1時,新的電極棒一端的凸臺旋轉(zhuǎn)進入被更換的電極棒一端的凹槽中,并推動電極棒1,使得新的電極棒1替換原先的電極棒1。
當(dāng)玄武巖纖維池窯中含有上述實施例結(jié)構(gòu)的電極組件后,當(dāng)電極棒損耗到一定程度時,需要更換電極棒時,可采用下面實施例的方法。
一種玄武巖纖維池窯中的電極更換方法,該方法包括以下過程:首先停止向冷卻套筒3的進水口301中通入冷卻水,將密封件從正在使用的第一電極棒上取出,然后將第二電極棒的一端連接在第一電極棒位于池窯外側(cè)的一端,接著將第二電極棒推入池窯中,隨后將密封件連接在第二電極棒位于池窯外側(cè)的一端,再重新向冷卻套筒3的進水口301中通入冷卻水,第二電極棒開始工作,完成對第一電極棒的更換;待第二電極棒熔化后,采用上述方法將下一根電極棒連接在正在使用的電極棒的一端,并向池窯中推入下一根電極棒;以此循環(huán),直至池窯停止工作。
上述實施例的更換方法中,當(dāng)電極棒損耗到一定程度時,將新的電極棒接入正在使用的電極棒位于池窯外側(cè)的一端,并推動后接的電極棒,進入池窯內(nèi)腔中,即完成電極棒的更換。在更換過程中,護套2和冷卻套筒3不更換,僅僅是換電極棒1。
為了便于電極棒1的更換,所述的電極棒1的一端設(shè)有凹槽,凹槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋;電極棒1的另一端設(shè)有凸臺,凸臺上設(shè)有外螺紋,凸臺的外螺紋與凹槽的內(nèi)螺紋適配。當(dāng)需要更換電極棒1時,新的電極棒一端的凸臺旋轉(zhuǎn)進入被更換的電極棒一端的凹槽中,并推動電極棒1,使得新的電極棒1替換原先的電極棒1。
作為優(yōu)選例,所述的密封件包括法蘭4和蓋板5,法蘭4固定連接在電極棒1位于池窯外側(cè)的一端,且蓋板5固定連接在法蘭上。在正常使用時,電極棒1產(chǎn)生熱量,原先套裝在電極棒1上的護套2受熱膨脹,脫離電極棒1,而貼覆在冷卻套筒3的內(nèi)壁上。這樣,電極棒1和護套2之間產(chǎn)生空隙,為避免池窯外界的空氣進入電極棒1和護套2之間的空隙,電極棒1和空氣在高溫環(huán)境中發(fā)生氧化反應(yīng),在電極棒1位于池窯外側(cè)的一端裝上法蘭4,并將蓋板5安裝在法蘭4上,使得法蘭4和蓋板5的配合使用阻隔電極棒1和護套2之間的空隙與池窯外界。
該實施例的方法,在電極棒損耗嚴重時,不必關(guān)閉池窯,通過接入新的電極棒,可以繼續(xù)使用池窯,從而降低的建設(shè)成本。這解決了由于鉬電極損耗而導(dǎo)致停爐的重大問題。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述具體實施例的限制,上述具體實施例和說明書中的描述只是為了進一步說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護的范圍由權(quán)利要求書及其等效物界定。