Узел соединения секций электрода

Узел соединения секций электрода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится х электротехчике Цель изобретения - повышение эксплуа тационной стойкости ниппельного соединения путем уменьшения максимальных эквивалентных напряжений в теле электрода Биконический ниппель 3 ввинчен в гнездо 2 двух секций электрода 1 В дне гнезда выполнено цилиндрическое отверстие диаметром, равным малому диаметру конической части гнезда глубиной не менее 0,6 этого диаметра 4 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК (я)5 Н 05 В 7/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (л (21) 4729795/07 (22) 07.08.89 (46) 30,12.91. Бюл. и 48 (72) А.Ю.Волчематьев, А,А.Окунев,,В.Г,Артельных и И.И. Кравчина (53) 621.365.22(088.8) (56) Электроды и ниппели графитировачные. ГОСТ 4426-80.

Experimental Results with Hollow

Electrodes ln Electric Still Furnaces. 9JE . Schwebe Iron and Steel Engineer, 1957, v. 34, р. 84-92, „„«,Ц„„ I702545 Al (54) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ ЭЛЕКТРОДА (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости ниппельного соединения путем уменьшения максимальных эквивалентных напряжений в теле электрода. Биконический ниппель 3 ввинчен в гнездо 2 двух секций электрода 1. В дне гнезда выполнено цилиндрическое отверстие диаметром, равным малому диаметру конической части гнезда глубиной не менее

0,6 этого диаметра, 4 ил.

1702545

50 динения электродов, Изобретение относится к электротермии и может быть использованО В конструкции соединений электрсдов с помощью биконического ниппеля при эксплуатации дуговых электропечей.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости ниппельного соединения путем уменьшения максимальных эквивалентных напряжений в теле, электрода.

На фиг. 1 изображены: а) — ниппель, б) — секции электрода с ниппельным гнездом, разрез; на фиг, 2 — графики зависимости процента снижения напряжений в электроде от отношения длины глухого отверстия к его диаметру; на фиг, 3.— графики зависимости эквивалентных напряжений точек 1 и 2 нипоельного гнезда от отношения диаметра г11ухого отверстия к такому диаметру конического ниппельного гнезда; на фиг. 4— ниппельное гнездо, разрез.

Узел соединения секций электрода состоит из секций электрода t, В которых выполнено резьбовое ксническое гнездо 2.с ниппелем,3, В дне гнезда выполняется цилиндрическое отверстие диаметром, равным малсму диаметру конической части гнезда глубиной не менее 0,о этого Диамет" ра(фиг. 1, б), 3ксплуатационная, стойкость соединения будет наибольшей при достижении напряжений В p33JI09lrlblx Опаснь1х тОчках конструкции близ <1лх величин. Опасные точ ки данной конструкции расположены в зоне последнего витка резьбы (т.1) и в зоне rlepeхода от конической поверхности гнезда электрода к цилиндрической (т.2)., Под действием радиальной нагрузки резьбовая поверхность гнезда электрода перемещается В радиальном направЛении.

Величина этих перемещений уменьшается по мере удалени рассматриваемого сечен:.1я от зоны приложения нагрузки. КритериЕ1л рабстОСПОСОбНОСтИ СОЕдИНЕНИя .являются действующие в нем эквивалентные напряжения, зависящие от градиента радиальных перемещений вдоль оси электрода, На фиг. 2 показана влияние глубины отверстия на величину снижения эквивалентных напряжений и опасных точках предлагаемой конструкции, По мере удаления дна гнезда от зоны приложенной нагрузки податливость стенок гнезда увеличивается и градиент радиальных перемещений по оси уменьшается, что приводит к снижению действующих эквивалентных напряжений как В т.1 так и в т.2. При удалении дна гнезда на расстояние, большее 60@ малого диаметра конической части гнезда от участка приложения нагрузки, уровень эквивалент«» напряжений практически не изменяется. Таким образом. дальнейшее увеличение глубины цилиндрического отверстия не приведет к улучшению эксплуатационной стойкости ниппельного соединения..

При увеличении диаметра цилиндрического отверстия от нуля до наименьшеге диаметра конической части гнезда и более податливость стенок гнезда электрода также увеличивается, что приводит к снижению эквивалентных напряжений в т.1 и увеличению последних в т.2 (фиг. 3). При диаметре цилиндрического отверстия равном наименьшему диаметру конической части гнезда эквивалентные напряжения в т.1 и т.2 незначительно отличаются друг от друга (С) и составляют 50 g, от напряжений, действующих в прототипе (В) и базовом образце (А).

С увеличением диаметра цилиндрического отверстия эквивалентные напряжения в т.1 снижаются, а в т.2 — Возрастают, что приводит к ухудшению эксплуатационной cToAKQсти ниппельного соединения, Предлагается в дне гнезда выполнять цилиндрическое отверстие глубиной не менее О,бдили диаметром, равным наименьшему диаметру конической. части гнезда электрода, обеспечивающим близкие эквивалентные напряжения во всех опасных точках конструкции ниппельного соединения.

При этом эквивалентные напряжения составят 50 от напряжений, действующих В прототипе, что ведет к улучшению эксплуатационной стойкости ниппельного соединения.

Техническое решение является результатом расчета эквивалентных напряжений в теле электрода при действии равномерно распределенной нагрузки на резьбовую поверхность гнезда электрода, моделирующей более сильное расширение ниппеля по отношению к электроду при его эксплуатации. Расчеты проводились методом конечных элементов на основе теории упругости для ниппельного соединения четырех конструкций электродов диаметром 555 мм: А — базовое соединение (d - О); 8 — соединение-прототип (d = 0,65 б1); С вЂ” соединение по предлагаемому техническому решению (d = 01 d; Š— соединение с диаметром центрального отверстия d = 1,6 d1.

Использование предлагаемого узла позволит уменьшить количество поломок в резьбовом соединении электродов за счет снижения эквивалентных напряжений, что повысит эксплуатационную стойкость сое1702545

Формула изобретения

Узел соединения секций электрода электродуговой,.печи, содержащий биконический ниппель, ввинченный в конические ниппельные гнезда обеих секций. в дне которых выполнены глухие осевые цилиндрические отверстия, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной

, аножинин нап ЯЯенш стойкости ниппельного соединения путем уменьшения максимальных эквивалентных напряжений в теле электрода, каждое глухое осевое цилиндрическое отверстие вы-.

5 полнено диаметром, равным малому диаметру конической части гнезда ниппельного соединения, и глубиной не менее 0,6 этого диаметра.