权利要求
1.一种石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构，包括炉头或炉尾的电极(1)，其特征在于：从炉头或炉尾的电极(1)的顶推端面，分别开设用于电极(1)内水冷的冷却水孔(2)，冷却水孔(2)沿电极(1)内长度方向设置，呈封闭桶状结构。
2.根据权利要求1所述的石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构，其特征在于：每一根炉头或炉尾的电极(1)均分别设置独立的冷却水孔(2)，在电极(1)的侧部分别开设进水口(7)和出水口(8)，进水口(7)和出水口(8)分别与冷却水孔(2)相通，进水口(7)和出水口(8)分别连接钢管(4)、外管接头(5)和软管接口(6)。
3.根据权利要求1所述的石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构，其特征在于：所述冷却水孔(2)直径为120~250mm。
4.根据权利要求1所述的石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构，其特征在于：所述冷却水孔(2)顶端连接电极接头(3)。
5.根据权利要求1所述的石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构，其特征在于：所述冷却水孔(2)与电极接头(3)的连接段采用上大下小的带螺纹锥形。
6.根据权利要求1所述的石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构，其特征在于：所述冷却水孔(2)深度为700~1200mm。
7.根据权利要求1所述的石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构，其特征在于：所述整个冷却水孔(2)设置在电极(1)内部，仅通过进水口(7)和出水口(8)连通电极(1)外侧。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及一种石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构，属于工业炉窑技术领域。
背景技术
[0002]石墨化炉的生产，炉头炉尾电极主要有两种冷却方式：一是采用外水冷直接喷淋电极方式，其特点是简单直接，冷却效果一般。这种方式对冷却水质有一定要求而浪费水较多，需专门设置集水沟且所收集的废水还需重新净化处理，因此增大了石墨化炉的生产成本。同时，由于喷淋水雾与车间内烟气粉尘混合，易产生严重的环境污染并腐蚀厂房结构。此外在高寒地区，喷淋水雾冷凝在厂房屋顶等处形成冰锥，易产生人身安全事故。
[0003]因此目前越来越多的石墨化炉生产已摒弃了这种电极冷却方式，而大多采用另一种方式—内水冷，即在电极内开凿冷却水孔冷却电极。这种方式循环水冷却，无需增加水处理投资，也没有外水冷的污染问题，冷却效果也基本能够满足生产要求。如中国专利CN115962659A公开了石墨化炉炉头炉尾电极冷却水孔结构及其安装方法，包括炉头或炉尾电极(8)，其特征在于：在每一根炉头或炉尾电极(8)相邻的两面上分别开设电极内水冷的进水口(9)及出水口(10)，并在炉头或炉尾电极(8)中设置冷却水道(1)，同一个炉头或炉尾电极(8)中的进水口(9)及出水口(10)通过该炉头或炉尾电极(8)中的冷却水道(1)相互连通;每个炉头或炉尾电极(8)中的冷却水道(1)均独立设置，与其它炉头或炉尾电极(8)中的冷却水道(1)互不联通、也互不干扰。
[0004]由于炉头炉尾电极端部是电极顶推工作区域，冷却水孔的进出水口一般是设置在靠顶推端的电极侧部，整个冷却水孔为贯通电极断面方式，冷却也简单直接，对于单炉头炉尾电极和双炉头炉尾电极等小负荷石墨化炉来说，这种内水冷方式最为经济适用。而随着生产能力的不断提高，石墨化产品的规格也越来越大，并考虑到大规格炉头炉尾电极的质量及成本，目前多采用2×2排列的每组4根电极的大负荷石墨化炉已成为趋势。由于在电极断面二维方向上均有接缝，故直接开孔贯通式冷却水孔会造成漏水无法使用。现有的常见解决方法是在贯通式冷却水孔内再穿一根
铜管，使冷却水经
铜管再冷却电极。但采用铜管冷却有以下弊端：a.为防止铜管氧化，铜管与电极孔之间必须为过盈配合，因此铜管穿入电极的安装异常困难，一般施工企业无此施工安装能力，铜管和电极孔的加工精度一般也无法满足安装要求;b.一般穿入的铜管大约只有φ25mm直径，因过盈配合原因铜管管径偏小，并由于电极本身尺寸限制，铜管也无法布置太多，再加上冷却水还要经过铜管内壁才能冷却电极，因此整个电极冷却效果较差，并导致电极及周围石墨块因过热而损坏;c.石墨化炉生产一段时间后，每组电极间接缝等位置铜管氧化严重，影响石墨化炉生产。
[0005]更为重要的是，这种从电极侧部开孔的贯通式内冷却水孔，还存在着两大缺陷：a.只能在电极有限的区域内进行冷却，无法做到沿电极纵向(长度方向)进行有效冷却，冷却效果大打折扣;b.所穿铜管的数量对电极截面积影响较大，数量太少冷却不足，数量太多则相应缩小电极截面从而增大电极的电流密度并导致电极过热。因此对炉头炉尾电极质量要求较高，一般为高功率石墨电极甚至是超高功率石墨电极，无疑增大了石墨化炉的生产成本。综合以上弊端已严重制约了大负荷石墨化炉的生产。
发明内容
[0006]本发明的目的在于，提供一种石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构，在保持原有内水冷电极冷却方式生产成本低，污染小等优点的同时，能够有效解决大负荷石墨化炉炉头炉尾电极组冷却的难题，避免复杂困难的冷却铜管安装，提高电极冷却效率，减少电极石墨块受损几率，提高石墨化炉的使用寿命。
[0007]本发明采用如下技术方案：一种石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构，包括炉头或炉尾的电极，从炉头或炉尾的电极的顶推端面，分别开设用于电极内水冷的冷却水孔，冷却水孔沿电极内长度方向设置，呈封闭桶状结构。
[0008]每一根炉头或炉尾的电极均分别设置独立的冷却水孔，在电极的侧部分别开设进水口和出水口，进水口和出水口分别与冷却水孔相通，进水口和出水口分别连接钢管、外管接头和软管接口。
[0009]所述冷却水孔直径为120~250mm。
[0010]所述冷却水孔顶端连接电极接头。
[0011]所述冷却水孔与电极接头的连接段采用上大下小的带螺纹锥形。
[0012]所述冷却水孔深度为700~1200mm。
[0013]所述整个冷却水孔设置在电极内部，仅通过进水口和出水口连通电极外侧。
[0014]与现有的技术相比，本发明能够彻底地杜绝电极组贯通冷却水孔漏水难题，打破了铜管冷却制作安装困难，维修维护操作不便等普遍存在的禁锢，对于降低工人的劳动强度，提高炉子的安装效率及生产效率都具有十分重要的意义。本发明也有效地克服了因冷却铜管细小、冷却铜管数量不足而导致的电极及周围石墨块过热损坏等问题。同时，本发明沿电极长度方向布置的大孔径冷却水孔极大地增加了电极有效冷却区域，这十分有益于提高炉子的使用寿命，减少不必要的生产浪费。
附图说明
[0015]图1是本发明的大孔径芯部冷却水孔结构示意图;
图2是图1中A-A向剖视图。
[0016]附图中的标记为：1-炉头或炉尾电极，2-冷却水孔，3-电极接头，4-钢管，5-外管接头，6-软管接口，7-进水口，8-出水口。
具体实施方式
[0017]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例
[0018]一种石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构，包括炉头或炉尾的电极1，从炉头或炉尾的电极1的顶推端面，分别开设用于电极1内水冷的冷却水孔2，冷却水孔2沿电极1内长度方向设置，呈封闭桶状结构。
[0019]每一根炉头或炉尾的电极1均分别设置独立的冷却水孔2，在电极1的侧部分别开设进水口7和出水口8，进水口7和出水口8分别与冷却水孔2相通，进水口7和出水口8分别连接钢管4、外管接头5和软管接口6。
[0020]所述冷却水孔2直径为120~250mm。
[0021]所述冷却水孔2顶端连接电极接头3。
[0022]所述冷却水孔2与电极接头3的连接段采用上大下小的带螺纹锥形。
[0023]所述冷却水孔2深度为700~800mm。
[0024]所述整个冷却水孔2设置在电极1内部，仅通过进水口7和出水口8连通电极1外侧。
[0025]为保证电极冷却效率，进水口7和出水口8应间隔一定距离，本实施例中二者垂直设置。进水口7和出水口8中插入的钢管4其周围用炭素泥浆密封，再安装上外管接头5和软管接口6后与外部冷却水管连接。整个冷却水孔2做好防水处理后，先将电极接头3螺纹表面均匀涂抹薄层炭素泥浆，平稳旋入炉头或炉尾的电极1顶推端部，切割多余部分并适当打磨，使其与电极端部平齐，然后用炭素泥浆抹平密封所有接缝。最后整个冷却水孔在加工完后生产前应进行水压试验。
实施例
[0026]一种石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构，包括炉头或炉尾的电极1，从炉头或炉尾的电极1的顶推端面，分别开设用于电极1内水冷的冷却水孔2，冷却水孔2沿电极1内长度方向设置，呈封闭桶状结构。
[0027]其中，所述冷却水孔2直径为200mm，深度为900mm。
[0028]所述整个冷却水孔2设置在电极1内部，仅通过进水口7和出水口8连通电极1外侧。
实施例
[0029]一种石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构，包括炉头或炉尾的电极1，从炉头或炉尾的电极1的顶推端面，分别开设用于电极1内水冷的冷却水孔2，冷却水孔2沿电极1内长度方向设置，呈封闭桶状结构。
[0030]其中，所述冷却水孔2直径为240mm，深度为1100mm。
[0031]尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
说明书附图(2)
声明：
“石墨化炉炉头炉尾电极芯部冷却水孔结构” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：贵阳铝镁设计研究院有限公司
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2025年03月21日 ~ 23日 
