سیستم الکترود کوره قوس زیر آب
سیستم الکترود متشکل از یک الکترود، یک نگهدارنده الکترود، یک مکانیسم بالابر و پایینآورنده الکترود و یک دستگاه فشار دادن و رها کردن الکترود است.
اکثر الکترودها از پخت مداوم خود استفاده می کنند که از یک پوسته الکترود و خمیر الکترود پر شده در پوسته تشکیل شده است.
نگهدارنده الکترود از گیره الکترود رسانا، لوله مسی رسانا و حلقه فشار تشکیل شده است. معمولاً نگهدارنده به داخل پوشش کوره یا هود کم دود کشیده می شود و با یک ژاکت آب راهنما (آستین بزرگ) مهر و موم می شود. همه اجزا تحت شرایط دمای بالا و میدان مغناطیسی قوی کار می کنند و باید خنک و ضد مغناطیسی باشند.
نگهدارنده الکترود نوع بولت جک معمولا در کوره های کوچک و متوسط استفاده می شود. حلقه گیره الکترود از دو نیم حلقه تشکیل شده است که توسط آب خنک می شوند. به منظور ایفای نقش جداسازی مغناطیسی، می توان از فولاد غیر مغناطیسی به عنوان یک ماده نیمه حلقه استفاده کرد. نیم حلقه مجهز به پیچ و مهره برای سفت کردن گیره الکترود است و تعداد پیچ ها به تعداد گیره های الکترود است. پشت گیره الکترود دارای یک شیار مقعر با مواد عایق در داخل شیار است و هنگامی که پیچ جک می شود، گیره الکترود و حلقه گیره الکترود عایق می شوند.
کوره بزرگ و کوره بسته با استفاده از نگهدارنده الکترود حلقه مخروطی درایو هیدرولیک، پشت گیره الکترود با آهن پد شیبدار، بین گیره الکترود عایق شده است. دستگاه پرس یک آستین مخروطی با یک دایره داخلی است و زاویه مخروط همان زاویه آهن لنت شیبدار روی گیره الکترود است. سیلندر هیدرولیک محرک حلقه مخروطی روی نگهدارنده ثابت است. هنگامی که حلقه مخروطی بالا می رود، آستین مخروطی و آهن لنت شیبدار روی گیره الکترود محکم درگیر می شوند تا گیره الکترود سفت شود. برعکس، هنگامی که سیلندر هیدرولیک حلقه مخروطی را به سمت پایین هدایت می کند، گیره الکترود شل می شود.
برخی از کوره های بزرگ و کوره های بسته از نگهدارنده الکترود ترکیبی استفاده می کنند، مشخصات فنی اصلی آن عبارتند از: ساختار ساده، نگهدارنده الکترود ساده شده و مکانیزم فشار دادن و رها کردن، قابل اطمینان برای استفاده. دستگاه تماس و دستگاه کشویی و آزاد کننده را می توان برای انواع قطرهای مختلف الکترودهای خود پخت اعمال کرد. پوسته الکترود تغییر شکل نمی دهد. الکترود از کنترل خارج نخواهد شد، که باعث افزایش نرخ لغزش الکترود ایمن برای فرآیند ذوب با مصرف انرژی بالا می شود. با کاهش خنک شدن الکترود، موقعیت برشته شدن الکترود افزایش می یابد. تصادف شکستگی الکترود کاهش می یابد.
گیره الکترود جزء اصلی است که انرژی الکتریکی را به الکترود می رساند. کاشی مسی با مس قرمز ریخته گری شده و داخل آن لوله آب خنک کننده دارد. چگالی جریان مجاز سطح تماس بین گیره الکترود و الکترود در محدوده {{{{1{12}}}}}}.9~2.5A/cm² است، ارتفاع گیره الکترود تقریباً می باشد. برابر با قطر الکترود است و تعداد گیره های الکترود را می توان با توجه به جریان هر الکترود فاز محاسبه کرد. در تجهیزات واقعی، گیره های الکترود کوره کوچک 4 عدد، کوره متوسط 6 تا 8 و کوره بزرگ 8 می باشد. فاصله بین دو گیره الکترود 25 تا 30 میلی متر است. نیروی نگهدارنده گیره الکترود به الکترود 0.05 ~ 0.15MPa است و فشار تماس از نگهدارنده الکترود است. الکترودهای دارای نگهدارنده الکترود ترکیبی برای بهبود پخت الکترود مفید هستند.
نگهدارنده الکترود یک جزء در شرایط دمای بالا است، بنابراین باید توسط آب خنک شود. حلقه گیره الکترود، گیره الکترود، حلقه جمع کننده، لوله مسی رسانا، حلقه مخروطی و حلقه محافظ همه توسط آب خنک می شوند. گیره الکترود به طور کلی از دو قطعه یک حلقه تشکیل شده است که وسط آن با یک اتصال لوله مسی پل است. اسکلت تیر فولادی روکش کوره، هود و درب عملیات کوره نیمه بسته و کوره تمام بسته نیز برای خنک کاری آبی استفاده می شود. دمای آب خروجی به طور کلی در حدود 45 درجه کنترل می شود.
ساختار مکانیزم بالابر الکترود دارای دو شکل بالابر و سیلندر هیدرولیک است. بالابر بیشتر در کوره های الکتریکی کوچک و متوسط استفاده می شود. کوره الکتریکی بزرگ به طور کلی توسط سیلندر هیدرولیک هدایت می شود. سیلندر هیدرولیک را می توان به دو نوع طراحی کرد: سیلندر آویز پیستونی و سیلندر صندلی از نوع پیستونی. بلند کردن الکترود برای بالا آمدن سریعتر و پایین آمدن کندتر لازم است. سرعت بالابر با توجه به ظرفیت کوره قوس غوطه ور و مکانیسم بالابر متفاوت است. به طور کلی، سرعت بلند کردن قطر الکترود بزرگتر از 1 متر 0}.2 ~ 0.5 متر در دقیقه است و سرعت بلند کردن قطر کمتر از 1 متر 0}.4 ~ است. 0.8m/min.
در فرآیند ذوب فروآلیاژ، الکترود خود پخت به طور مداوم مصرف می شود، بنابراین الکترود باید به طور منظم پایین بیاید تا طول انتهای کار الکترود را برآورده کند. کوره های کوچک عمدتاً مجهز به سر نورد الکترود یا نوار فولادی روی پوسته الکترود بالایی نگهدارنده الکترود هستند. گیره الکترود با عمل پرس و رها کردن نگهدارنده الکترود کمی شل می شود و عمل پرس و رها کردن الکترود را می توان با بلند کردن نگهدارنده الکترود توسط بالابر الکترود کامل کرد. اشکال ساختاری زیادی از دستگاه پرس و رهاسازی الکترود وجود دارد و سه شکل رایج مورد استفاده عبارتند از نوع بلوک، نوع تسمه و نوع کیسه هوا. روش پرس و رها کردن الکترود باید دو عملکرد داشته باشد: کنترل دستی و کنترل خودکار برنامه. نوع بلوک و ترمز نوع تسمه بیشتر برای ظرفیت کوره بیش از 20000 کیلو ولت آمپر کوره قوس زیر آب استفاده می شود. ترمز نوع کیسه هوا بیشتر در دستگاه پرس و رها کردن الکترود کوره قوس زیردریایی با ظرفیت کمتر از 20000 کیلو ولت آمپر استفاده می شود.
