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电极连接受力特点
点击次数:796 发布时间:2017-07-05
电极连接受力特点 
石墨电极在炼钢炉上使用时依靠加工成公螺纹和相应尺寸的母螺纹将上下2~3根电极连接起来实现连续使用。电极连接有两种形式:(1)目前大多数电极生产厂采用专门加工的接头将上下两根电极连接起来。接头表面车制有螺纹(公螺纹),电极两端车制相应尺寸的带母螺纹的螺孔,接头的一半拧人上面一根电极的螺孔,另一半拧入下面一根电极的螺孑L,这种连接形式还可进一步分为圆柱形接头连接和圆电dima锥形接头连接两类。(2)凸凹型连接,电极一端加工成圆锥形的公螺纹、另一端加工成相应形状和尺寸带母螺纹的螺孔、不再需要单个接头而实现自身连接。(见凸凹型连接)
连接时受力特点   电极连接时的受力对石墨电极在炼钢炉上的运行和消耗有密切关系,受力可分为静态时受力和热负荷时受力两种不同情况。
圆柱形接头与圆锥形接头    (1)圆柱形接头连接,圆柱形接头加工比较简单而且加工效率高,使用圆柱形接头即使受振动而松动也不会马上掉落,连接螺纹后退2~3圈仍能继续使用,缺点是电极两端螺孔的壁厚为同一尺寸、整体强度小,容易被接头所产生的膨胀应力胀裂,向螺孔拧入接头比较费劲,一般要拧10圈左右才能拧紧。(2)圆锥形接头连接(图3)(见彩图插页第l8页),圆锥形接头加工技术要求较高,加工效率比圆柱形接头低,使用圆锥形接头时,接头伸进螺孔后只要拧2~3圈即可将电极与接头拧紧,但如加工精度差、拧紧力矩不足,接头受振动后松动,只要退2~3圈、接头或下部电极即会掉落。圆锥形接头的zui大优点是电极螺孔的孔壁纵切面呈锥形(外侧壁薄、里侧壁厚),整体强度大、不易被胀裂,接头的中部直径较大不易被拉断,使用圆锥形接头如再加上接头栓等措施,则连接部位的松动或接头被拉断(或折断)等现象将明显减少。炼钢过程中电极下端部因氧化及熔渣的冲刷而形成圆锥体,使用圆柱形接头时电极锥体端头上的接头残体容易掉落,增加了电极消耗。而在使用圆锥形接头时,由于接头的几何形状为双圆锥体,不容易掉落,因此同等质量的石墨电极使用圆锥形接头并配上接头栓,每吨电炉钢的石墨电极消耗可比使用圆柱形接头下降10%~15%,所以20世纪80年代以后炭素厂生产的大、中规格石墨电极大多数都加工圆锥形接头,也有少数炭素厂仍在加工圆柱形接头。
梯形螺纹连接及三角形螺纹连接时的受力差别    (1)圆柱形接头连接都加工成梯形螺纹,就螺纹本身而言,梯形螺纹传动阻力小,螺纹的结构强度较大,能承受较大的拉应力,梯形螺纹即使有少量碰伤对连接的影响不大,中国生产的石墨电极使用圆柱形接头时加工梯形螺纹,设计公差的特点是当偏差为0时,公母螺纹配合仍有一个径向间隙。(2)圆锥形接头都加工成三角形螺纹(顶部为圆锥形),在机械制造行业中,传动螺纹一般采用传动阻力小的梯形或方形螺纹,而紧固螺纹一般采用三角形,三角形螺纹摩擦力大、连接紧密。圆锥形接头加工成三角形螺纹(顶部为圆锥形)增大了摩擦面,用较低的拧紧力矩即可将电极与接头连接好。缩小螺纹的螺距有利于提高螺纹的自锁能力,如螺纹的螺距由12.7mm 改为8.47mm,或由8.47mm 改为6.35mm ,在接头外径相同的情况下可以增加连接的牢靠程度。
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