電極冷卻水套

電極冷卻水套是為了保護電極使其不被氧化的重要裝置，同時是電熔 池爐中最容易出麻煩的金屬部分。典型的水冷套其前端常處於1100℃左右的溫度下 ，而位於爐外的冷端約為 50 ℃。玻璃液滲入電極磚的孔洞 中，將電極包住，防止溫度高的鋁棒被氧化，同時遇水凝固後的玻璃將 電極凍結到電極磚上， 因在冷端部位的電極是處於500 ℃ 以下，故很難被氧化。

基本介紹

• 中文名：電極冷卻水套
• 外文名：Electrode cooling water jacket
• 目的：保護電極使其不被氧化
• 任務：電極固定在需要的位置上
• 要求：不對耐火材料產生不良的影響
• 分類：間接冷卻水套、直接冷卻水套等

電極冷卻水套的任務

冷卻水套的主要任務如下：

1、將電極固定在需要的位置上；

2、防止電極在沒有玻璃覆蓋的過渡部位被氧化；

3、在電極插入的部分要防止由於溫度過高，電流過早進入玻璃液，造成耐火材料局部損壞 。

對電極冷冷卻水套的要求

1、儘可能不對周圍玻璃和耐火材料產生不良的影響；

2、使用壽命要長，以保證在熔爐整個工 作周期內正常運行；

3、對周圍玻璃和耐火材料吸收的熱量要少而且能起到對電極保護的良好效果；

4、冷卻水套及其冷卻系統應簡單，操作方便，不需經常維護；

5、電極可以根據需要，比較容易地向爐內推進 。

電極冷卻水套的種類及特點

間接冷卻水套

在這種水套中，冷卻水是在內外封閉的夾層中流動，不直接與電極接觸。由於內壁 的直徑略大於電極直徑，故兩者間不可避免地會存在一個很薄的空氣層，影響冷卻效果 ，進而縮短電極的使用壽命 。

實踐表明，間接水冷套易使電極再靠近地壁磚內側的部位產生狹脖形的侵蝕，造成電極從此處斷裂。這種現象被稱為“頸蝕” 。間接水冷套的最大優點是不易漏水 。

間接冷卻水套

直接水冷套

直接水冷套的使用壽命可以很長，能安全使用 一個爐期。在正常情況下，不產生電極的狹脖侵蝕，電極不易 出現折斷現象。除此以外，由於直接冷卻電極，在水套前端周圍的玻璃液受到強烈地冷卻，因此耐火材料溫度降低，電阻增大，這樣可避免耐火材料損壞，以及電極彎曲。 其缺點是電極與水冷 套塞頭之間若處理不當易漏水 ，造成操作不便 。

加氮氣保護的水冷套

這種水套由於前端只 是貼在爐壁磚的外側，因此要在水套與爐壁磚的接合處吹氮氣，以免該段電極與空氣接觸 。

電極冷卻水套結構改進

目前國內玻璃池爐上使用的電極水套大多為直冷式水套。其尾部裝有“O”型密封圈防止冷卻水從此處漏出 。 插入爐牆中的前端塞頭則為敝開式，電極和水套之間存在一定的縫隙。這種水套如前所述，突出的缺點就是通水 操作很不方便。因為烤爐階段水套是不能通水的，直到池爐中玻璃液的溫度達到12 0℃ 以上時，玻璃流入電極磚孔中，將水套前端與電極間的縫 隙封住後，才能嘗試通水，如該縫隙未被玻璃液 完全封嚴的話，水仍會從此處漏 出，或進入池內在高溫玻璃中翻起大泡，或順 著電極磚孔流至爐外，嚴重時會造成爐磚炸裂，降低爐體壽命。個別電極水套有時要反覆通水數次才能成功。同時由於熔爐附近的溫度很高，一旦發現焊縫，密封圈或進出水管等處漏水時，更換及維護都是十分困難 。

解決水套漏水

在水套前端所處的滬牆內溫度可高達1000℃，在 這樣的溫度下是無法對水套前端進行密封的。但如果改變一下思維角度，仔細分析各個環節，就會發現常規思維中忽略了一個重要的因素，即冷卻水的作用。如果在水套製作過程中就將前後二端均事先密封好的話，那么冷卻水在烤爐之前就可以在水套中進行循環，隨著烤爐溫度的增加,水套所承受的熱量絕大部分都被循環水帶走，這樣就可以保證水套前端的溫度始終處於100C以下，使高溫密封環工作在安全溫度下。

當正常生產一段時期後，即使密封環出現了高溫老化，但此時玻璃也早已在水套前端形成了封閉層，確保冷卻水不會由此泄漏。由此可得出結論。在1000℃左右的外部環境下，這種全密封結構的直冷水套在使用時不僅不存在風險，反而具有很高的安全係數，不僅避免了因水套高溫階段漏水對爐體造成的損害，而且大大提高了操作上的方便性和可靠性。

改進進出水管的連線方法

冷卻水套上的進 出水管原設計為100~200mm長，安裝好後與爐牆之間的距離很近。因此溫度比較高，用膠管連線後，如循環水量不足或偶爾停水時，膠管極易因高溫而老化漏水，更換時操作人員易被灼傷。為了解決這一問題，一般是用焊接方法將相同材料的不鏽鋼水管接長，使其遠離爐牆。但因水管壁較薄，同時不鏽鋼焊接比較困難，所以在操作上存在一定的困難。

在水套不鏽鋼水管的連線埠車出螺紋後，再用相同直徑的鍍鋅水管與其相互連線，也可以達到使用要求。經過實際驗證，這種方法不僅可行，而且效果比原來更好。既可根據不同部位的溫度來調整金屬水管的長度，使膠質水管真正處於安全的溫度區，同時還可以通過水管彎頭來改變鍍鋅水管的角度和方向，便於工人操作。