电弧炉及其炉盖
阅读：468发布：2020-05-11
专利汇可以提供电弧炉及其炉盖专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 电弧 炉及其 炉盖 ，该炉盖包括固定盖体和活动盖体，活动盖体上设有至少一个 电极 穿设安装位，固定盖体上设有用于驱使活动盖体绕自身轴线旋转的电极旋转驱动机构。本发明将炉盖分解为固定盖体和活动盖体并且活动盖体可相对于固定盖体转动，从而活动盖体可带动电极一起转动，能够有效地改善 电弧炉 内熔池 温度 分布，使炉内温度更加均匀，提高电弧炉 冶炼 的效果，节约能耗。基于上述分体式结构的炉盖，由于是活动盖体作旋转运动，因此易于驱动、能耗相对较低，而且旋转平稳性及 精度 易于控制；另外，旋转驱动设备可布置于固定盖体上，不需要占用额外的空间，设备布置结构因此较为紧凑。，下面是电弧炉及其炉盖专利的具体信息内容。
1.一种电弧炉的炉盖，其特征在于：包括固定盖体和活动盖体，所述活动盖体上设有至少一个电极穿设安装位，所述固定盖体上设有用于驱使所述活动盖体绕自身轴线旋转的电极旋转驱动机构。
2.如权利要求1所述的电弧炉的炉盖，其特征在于：每个电极穿设安装位处设有用于夹紧电极以使电极随同转动的电极夹紧机构。
3.如权利要求2所述的电弧炉的炉盖，其特征在于：所述电极夹紧机构包括电极弹簧夹，所述电极弹簧夹包括两个箍夹，两所述箍夹均为半圆形构件，其中一个箍夹固定在所述活动盖体上，另一箍夹通过带有扭转弹簧的中心轴可转动地安装在所述活动盖体上。
4.如权利要求1所述的电弧炉的炉盖，其特征在于：所述固定盖体上向上凸出设置有环形支撑座，所述活动盖体外缘向下凸出设置有环形翼护板，所述活动盖体支撑设置于所述支撑座上，所述翼护板套设于所述支撑座外并且于二者之间设有滑动导向结构。
5.如权利要求1所述的电弧炉的炉盖，其特征在于：所述电极旋转驱动机构包括设于所述活动盖体外缘的环形齿条、设于所述固定盖体上的传动齿轮以及用于驱使所述传动齿轮转动的旋转驱动单元，所述传动齿轮与所述环形齿条啮合。
6.一种电弧炉，包括炉体，其特征在于：还包括如权利要求1至5中任一项所述的电弧炉的炉盖，所述固定盖体盖合于所述炉体上，各所述电极穿设安装位处对应穿设有电极。
7.如权利要求6所述的电弧炉，其特征在于：每一所述电极配置有电极夹持臂以及用于驱使所述电极夹持臂升降的电极升降驱动机构。
8.如权利要求7所述的电弧炉，其特征在于：所述电极夹持臂包括固定节段、转动节段和补偿节段，所述固定节段与所述电极升降驱动机构连接，所述转动节段与所述固定节段铰接并且铰接轴轴向平行于竖向，所述补偿节段可活动地连接于所述转动节段上并且活动方向平行于所述转动节段的轴向，于所述补偿节段的前端设有电极夹持机构。
9.如权利要求8所述的电弧炉，其特征在于：所述电极夹持机构包括夹持压头、定位环以及设于补偿节段前端的压头驱动单元，所述定位环包括套住所述电极的缺圆部以及自所述缺圆部延伸引出的两个固定肢，两所述固定肢分别固定在所述补偿节段上，所述夹持压头与所述压头驱动单元连接从而在两所述固定肢之间的通道中靠近或远离电极。
10.如权利要求9所述的电弧炉，其特征在于：所述补偿节段的头部内形成有液压缸筒，所述压头驱动单元包括滑设于所述液压缸筒内的活塞构件以及设于所述液压缸筒的无杆腔内的夹持弹性元件，所述活塞构件的活塞杆伸出所述补偿节段外并与所述夹持压头固连，所述夹持弹性元件一端与所述活塞构件的活塞抵靠且另一端抵靠于液压缸筒的远离对应电极的一端上，在所述补偿节段的侧壁上开设有与所述液压缸筒的有杆腔导通的油口。
电弧炉及其炉盖
技术领域
背景技术
[0002] 电弧炉是利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000℃以上。对于熔炼金属，电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大，能有效地除去硫、磷等杂质，炉温容易控制，设备占地面积小，适于优质合金钢的熔炼。
[0003] 电弧炉可分为三相电弧炉、自耗电弧炉、单相电弧炉和电阻电弧炉等，其中三相电弧炉广泛用于炼钢领域，是目前市场上存在的主流形式，这种电弧炉用三相交流电为电源，一般用碳素电极或石墨电极，电弧发生在电极与被熔炼的炉料之间，炉料受电弧直接加热，电弧长度靠电极升降调节。
[0004] 在传统的三相电弧炉生产中，可通过升降电极调节电极高度，从而实现短弧或长弧冶炼，三根电极沿极心圆圆周间隔120°均布，位置固定，由于电弧的温度分布是中心温度很高，但分布范围小，离电弧越远，温度下降越快。这样的电极布置和电弧特性势必会造成每两根电极之间离电极较远的区域存在加热冷区，致使炉内温度分布不均，这是长久以来电弧炉生产的固有弱点，实际生产中通过在冷区对应的炉壁上布置烧嘴，使用燃烧天然气等能源加热来补偿冷区温度，这样不仅要增加新设备，布置水冷，而且能源消耗大量增加，尤其在废钢熔化后期，如果有废钢处于冷区，通过天然气燃烧加热熔清废钢缓慢，导致冶炼时间延长，不仅耗电量增加，电极损耗同样增加，资源利用率同样会降低，生产率下降等问题。
发明内容
[0006] 本发明涉及一种电弧炉的炉盖，包括固定盖体和活动盖体，所述活动盖体上设有至少一个电极穿设安装位，所述固定盖体上设有用于驱使所述活动盖体绕自身轴线旋转的电极旋转驱动机构。
[0007] 作为实施例之一，每个电极穿设安装位处设有用于夹紧电极以使电极随同转动的电极夹紧机构。
[0008] 作为实施例之一，所述电极夹紧机构包括电极弹簧夹，所述电极弹簧夹包括两个箍夹，两所述箍夹均为半圆形构件，其中一个箍夹固定在所述活动盖体上，另一箍夹通过带有扭转弹簧的中心轴可转动地安装在所述活动盖体上。
[0009] 作为实施例之一，所述固定盖体上向上凸出设置有环形支撑座，所述活动盖体外缘向下凸出设置有环形翼护板，所述活动盖体支撑设置于所述支撑座上，所述翼护板套设于所述支撑座外并且于二者之间设有滑动导向结构。
[0011] 本发明还涉及一种电弧炉，包括炉体，还包括如上所述的电弧炉的炉盖，所述固定盖体盖合于所述炉体上，各所述电极穿设安装位处对应穿设有电极。
[0012] 作为实施例之一，每一所述电极配置有电极夹持臂以及用于驱使所述电极夹持臂升降的电极升降驱动机构。
[0013] 作为实施例之一，所述电极夹持臂包括固定节段、转动节段和补偿节段，所述固定节段与所述电极升降驱动机构连接，所述转动节段与所述固定节段铰接并且铰接轴轴向平行于竖向，所述补偿节段可活动地连接于所述转动节段上并且活动方向平行于所述转动节段的轴向，于所述补偿节段的前端设有电极夹持机构。
[0014] 作为实施例之一，所述电极夹持机构包括夹持压头、定位环以及设于补偿节段前端的压头驱动单元，所述定位环包括套住所述电极的缺圆部以及自所述缺圆部延伸引出的两个固定肢，两所述固定肢分别固定在所述补偿节段上，所述夹持压头与所述压头驱动单元连接从而在两所述固定肢之间的通道中靠近或远离电极。
[0015] 作为实施例之一，所述补偿节段的头部内形成有液压缸筒，所述压头驱动单元包括滑设于所述液压缸筒内的活塞构件以及设于所述液压缸筒的无杆腔内的夹持弹性元件，所述活塞构件的活塞杆伸出所述补偿节段外并与所述夹持压头固连，所述夹持弹性元件一端与所述活塞构件的活塞抵靠且另一端抵靠于液压缸筒的远离对应电极的一端上，在所述补偿节段的侧壁上开设有与所述液压缸筒的有杆腔导通的油口。
[0016] 本发明至少具有如下有益效果：
[0017] 本发明提供的电弧炉及其炉盖，将盖体分解为固定盖体和活动盖体并且设置活动盖体可相对于固定盖体转动，从而活动盖体可带动电极一起转动，能够有效地改善电弧炉内熔池温度分布，使炉内温度更加均匀，提高电弧炉冶炼的效果，节约能耗，例如可取消常规炉壁上设计的烧嘴从而减少天然气等能源的消耗。基于上述分体式结构的盖体，由于是活动盖体作旋转运动，因此易于驱动、能耗相对较低，而且旋转平稳性及精度易于控制；另外，旋转驱动设备可布置于固定盖体上，不需要占用额外的空间，设备布置结构因此较为紧凑。附图说明
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019] 图1为本发明实施例提供的电弧炉的结构示意图；
[0020] 图2为本发明实施例提供的电弧炉的俯视结构示意图；
[0021] 图3为图2沿A-A的剖视图；
[0022] 图4为图3中N部分的放大结构示意图；
[0023] 图5为图3中M部分的一种放大结构示意图；
[0024] 图6为图3中M部分的另一种放大结构示意图；
[0025] 图7为图1中P部分的放大结构示意图；
[0026] 图8为本发明实施例提供的电弧炉的电极转动模式示意图。
具体实施方式
[0027] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028] 实施例一
[0029] 如图1和图7，本发明实施例提供一种电弧炉的炉盖1，包括固定盖体11和活动盖体12，所述活动盖体12上设有至少一个电极穿设安装位，所述固定盖体11上设有用于驱使所述活动盖体12绕自身轴线旋转的电极旋转驱动机构。
[0030] 上述固定盖体11与上述活动盖体12拼接形成能盖合封闭电弧炉炉体2的炉盖1，即在固定盖体11上开孔，用以安装该活动盖体12，并通过该活动盖体12闭合该开孔。
[0031] 可以理解地，上述活动盖体12能绕自身轴线旋转，则其优选为是圆形/圆柱形盖体或圆锥形/圆锥台形盖体。上述固定盖体11除开孔安装上述活动盖体12外，总体形状与现有电弧炉炉盖基本无异，其一般呈圆锥形或圆锥台形。一般地，电极3安装在炉盖1中央位置区，保证对炉膛加热的均匀性，则上述活动盖体12安装于固定盖体11的中央位置区/锥顶区，其优选为与固定盖体11同轴。
[0032] 一般地，炼钢电弧炉配置三根电极3，即上述电极穿设安装位对应设置为三个，该三个电极穿设安装位优选为相对于活动盖体12的中轴线均匀间隔环设，即活动盖体12的中轴线穿过三个电极3所对应的极心圆圆心。
[0033] 对于活动盖体12的旋转，优选为在固定盖体11上设置导向结构，保证该活动盖体12旋转运动的平稳性和准确性。例如，采用环形滑动导轨112与环形导向滑槽配合的结构，在其中一个实施例中，该环形滑动导轨112在固定盖体11的上表面设置环形导轨，在活动盖体12底部对应设置环形滑槽。在另外的优选实施例中，如图4，所述固定盖体11上向上凸出设置有环形支撑座111，所述活动盖体12外缘向下凸出设置有环形翼护板121，所述活动盖体12支撑设置于所述支撑座111上，所述翼护板121套设于所述支撑座111外并且于二者之间设有滑动导向结构；基于该结构，对活动盖体12的支撑可靠性和稳定性更高，在电极3上升至一定高度时，通过上述环形支撑座111与环形翼护板121配合也能较好地实现对活动盖体12及电极3的支撑，从而活动盖体12及电极3的转动运动更为平稳。该滑动导向结构同样可采用上述环形滑动导轨112与环形导向滑槽配合的结构，即所述滑动导向结构包括凸出设置于所述支撑座111外环上的环形滑动导轨112以及对应形成于所述翼护板121内壁上的环形导向滑槽(已图示，未标注)，所述导向滑槽滑设于所述滑动导轨112上，该环形滑动导轨112即与支撑座111是同轴的，其不仅能对翼护板121的环形旋转运动进行导向，而且能进一步支撑活动盖体12及电极3。
[0034] 进一步优化上述结构，如图4，上述支撑座111可以是耐火材料浇注而成的座体，例如是与固定盖体11内壁耐材层一体成型，上述滑动导轨112安装在该支撑座111上。上述活动盖体12及其翼护板121内壁上也优选为设置有耐材层，以保证其使用寿命，并在活动盖体12及其耐材层上对应开设电极穿设安装孔，该电极穿设安装孔的直径大于电极3直径，以便电极3能顺畅地穿过活动盖体12而伸入至炉体2内。
[0035] 对于上述的电极旋转驱动机构，可采用常规的旋转驱动方式，本实施例中，采用齿轮齿条传动的方式，如图1和图7，所述电极旋转驱动机构包括设于所述活动盖体12外缘的环形齿条、设于所述固定盖体11上的传动齿轮132以及用于驱使所述传动齿轮132转动的旋转驱动单元131，所述传动齿轮132与所述环形齿条啮合。其中，对于上述具有翼护板121的活动盖体12，上述环形齿条可设置于该翼护板121上；上述旋转驱动单元131可采用电机+减速机的常规驱动设备，具体结构此处不作赘述。
[0036] 本实施例提供的电弧炉的炉盖1，将盖体分解为固定盖体11和活动盖体12并且设置活动盖体12可相对于固定盖体11转动，从而活动盖体12可带动电极3一起转动，能够有效地改善电弧炉内熔池温度分布，使炉内温度更加均匀，提高电弧炉冶炼的效果，节约能耗，例如可取消常规炉壁上设计的烧嘴从而减少天然气等能源的消耗。基于上述分体式结构的盖体，由于是活动盖体12作旋转运动，因此易于驱动、能耗相对较低，而且旋转平稳性及精度易于控制；另外，旋转驱动设备可布置于固定盖体11上，不需要占用额外的空间，设备布置结构因此较为紧凑。
[0037] 如上所述，电极穿设安装孔的直径一般大于电极3的直径，而且电极3一般还需要能够随时提升或下降以适应炉内复杂的冶炼环境，那么，在活动盖体12转动时，有必要使电极3与活动盖体12相对固定，避免二者碰撞干涉，相应地，每个电极穿设安装位处设有用于夹紧电极3以使电极3随同转动的电极夹紧机构。
[0038] 在其中一个实施例中，如图7，上述电极夹紧机构包括电极弹簧夹13，该电极弹簧夹13包括两个箍夹131，两个箍夹131均为半圆形构件并且拼接后能抱住对应的电极3，其中一个箍夹131固定在活动盖体12上，另一箍夹131通过带有扭转弹簧133的中心轴132可转动地安装在活动盖体12上，从而两个箍夹131可抱住电极3或松开电极3，通过扭转弹簧133实现构件的可转动及自动复位夹紧是常规技术，例如该扭转弹簧133的一个引脚与箍夹131抵接，另一个引脚与中心轴132旁边的阻挡块(已图示，未标注)抵接，该阻挡块是设于活动盖体12上的。可以理解地，两个箍夹131围合形成的圆箍构件的内环直径略小于电极3的直径，可达到良好的抱夹效果。
[0039] 当电极3穿过电极穿设安装孔时，由于电极3直径大于上述圆箍构件的内环直径，配置有扭转弹簧133的箍夹131会绕中心轴132旋转以扩大圆箍构件的内环直径以便电极3穿入，在电极3穿入后，在扭转弹簧133的弹力作用下，两个箍夹131抱住夹紧该电极3；当活动盖体12转动时，可使电极3随同一起转动。在两个箍夹131能够夹住电极3促使电极3随动的同时，电极3升降时，电极升降驱动机构5施与电极3的作用力又能方便地克服两个箍夹131的抱夹作用力，保证电极3的安全，这通过扭转弹簧133的选型即可完成。
[0041] 进一步地，由于电极3直径大于上述圆箍构件的内环直径，可设置箍夹131内环顶部呈自上而下渐缩状，即上述圆箍构件的内环顶部呈自上而下渐缩的形状，便于电极3穿入定位以及施力而使配置有扭转弹簧133的箍夹131绕中心轴132旋转。
[0042] 进一步地，在活动盖体12上设置电绝缘块122，上述两个箍夹131以及带有扭转弹簧133的中心轴132均安装在该电绝缘块122上，保证设备使用安全。该电绝缘块122的作用还在于：由于上述电极穿设安装孔的直径大于电极3的直径，而圆箍构件的直径略小于电极3的直径，则圆箍构件的直径是小于电极穿设安装孔的直径的，箍夹131等构件可能直面熔池热辐射以及高温炉气的热冲击，因此上述电绝缘块122还能起到隔热的作用，较好地保护箍夹131等构件，从而，在可选的实施例中，该电绝缘块122可以是耐火浇注料。
[0043] 实施例二
[0044] 如图1-图3，本实施例提供一种电弧炉，包括炉体2和炉盖1，该炉盖1优选为采用上述实施例一所提供的炉盖1，该炉盖1的具体结构此处不作赘述。其中，所述固定盖体11盖合于所述炉体2上，各所述电极穿设安装位处对应穿设有电极3。如上所述，电极3的数量一般为3根，绕炉体2/固定盖体11/活动盖体12的中轴线均匀间隔环设。
[0045] 进一步优化上述实施例，如图1-图3，每一所述电极3配置有电极夹持臂4以及用于驱使所述电极夹持臂4升降的电极升降驱动机构5，通过该电极升降驱动机构5驱动电极夹持臂4升降，可以带动电极3升降，从而适应不同冶炼期任务或其它冶炼要求。
[0046] 以下对上述的电极夹持臂4进行优化：
[0047] 该电极夹持臂4可采用现有技术中常规的刚性夹持臂，为配合上述电极3的转动运动，可以设置该电极夹持臂4与电极升降驱动机构5输出端可转动连接。
[0048] 而作为本实施例的优选方案，该电极夹持臂4包括固定节段41、转动节段42和补偿节段43，所述固定节段41与所述电极升降驱动机构5连接，所述转动节段42与所述固定节段41铰接并且铰接轴轴向平行于竖向，所述补偿节段43可活动地连接于所述转动节段42上并且活动方向平行于所述转动节段42的轴向，于所述补偿节段43的前端设有电极夹持机构。
[0049] 在上述电极夹持臂4的结构中，转动节段42可以相对于固定节段41转动，从而较好地适应电极3转动运动的要求，保证电极3转动的平顺性及使用安全，而且是该电极夹持臂4小区间内的相对运动，动作平稳精准，对其它设备的影响较小，例如不会对电极升降驱动机构5的升降驱动动作造成影响。而补偿节段43的设计，能够进一步地适应电极3转动运动时的位置变化，保证电极3及电极夹持臂4的结构安全。
[0050] 需要说明的是，本实施例中涉及的构件前端均是该构件的靠近电极3的一端，下同。
[0051] 进一步优化上述电极夹持臂4的结构，如图5和图6，所述转动节段42的前端设有导向孔(已图示，未标注)，所述补偿节段43的后端滑设于所述导向孔内，通过该结构可以保证补偿节段43活动的平稳性和可靠性，同时，实现转动节段42对补偿节段43的限位支撑，也即实现了对电极夹持机构的支撑，从而保证对电极3的升降驱动效果。
[0052] 易于理解地，上述补偿节段43能相对于转动节段42自动复位，例如，其相对于转动节段42的活动可通过气缸/液压缸等直线驱动设备实现。在优选的实施例中，上述补偿节段43相对于转动节段42的往复活动通过弹性元件实现，具体地：
[0053] 如图5和图6，所述电极夹持臂4还具有补偿弹性元件44，所述补偿节段43为台阶轴结构并且小截面段滑设于所述导向孔内，所述补偿弹性元件44一端抵接于所述转动节段42的前端，所述补偿弹性元件44的另一端抵接于所述补偿节段43的台阶面上。其中，该补偿节段43的大截面段尺寸优选为与转动节段42的截面尺寸相同；上述补偿弹性元件44显然可以采用压缩弹簧等弹性构件，进一步优选为有多个补偿弹性元件44，各补偿弹性元件44环绕补偿节段43的小截面段设置，即沿补偿节段43的台阶面周向环形布置，保证补偿节段43直线活动的平稳性。显然地，补偿弹性元件44的弹力方向(例如压缩弹簧的轴向)是与补偿节段43的往复活动方向平行的，即平行于转动节段42的轴向，或者说，平行于转动节段42的长度方向。
[0054] 进一步优选地，如图5和图6，可设置第一弹簧导向柱(已图示，未标注)，该第一弹簧导向柱可以设置在转动节段42的前端，对应地可在补偿节段43的台阶面上开设承插槽；也可以设置在补偿节段43的台阶面上，对应地可在转动节段42的前端开设承插槽；上述补偿弹性元件44套装在该第一弹簧导向柱上，该第一弹簧导向柱则部分嵌插在承插槽中，保证补偿弹性元件44的弹性作用力的精确性、稳定性和可靠性，也即保证了补偿节段43相对于转动节段42活动的精确性和平顺性。
[0055] 可以理解地，补偿弹性元件44并不限于上述安装方式，例如将其安装在导向孔内也是可行的方案，具体的安装结构此处从略。
[0056] 进一步优化上述电极夹持臂4的结构，如图5和图6，所述电极夹持机构包括夹持压头46、定位环45以及设于补偿节段43前端的压头驱动单元，所述定位环45包括套住所述电极3的缺圆部以及自所述缺圆部延伸引出的两个固定肢，两所述固定肢分别固定在所述补偿节段43上，所述夹持压头46与所述压头驱动单元连接从而在两所述固定肢之间的通道中靠近或远离电极3。在其中一个实施例中，上述夹持压头46也为缺圆结构，其曲率与上述缺圆部曲率相同，二者所对应的圆心角之和可以等于360°或者小于360°，保证能够抱紧电极3即可；在另外的实施例中，上述夹持压头46为块状或板状，即以平面与电极3相切抵靠，通过其与上述缺圆部配合同样可以保证对电极3的夹紧效果。基于上述定位环45的结构，能够环抱套住电极3，再配合以夹持压头46，即可牢牢地夹住电极3，在适应电极3转动运动的同时，便于电极3稳定升降。
[0057] 对于上述的压头驱动单元，其作用在于驱使夹持压头46靠近或远离电极3，其可采用气缸、液压缸等常规的直线驱动设备。在其中一个实施例中，上述补偿节段43的头部内形成有液压缸筒(已图示，未标注)并在补偿节段43的侧壁上对应开设两路油口，上述压头驱动单元包括滑设于液压缸筒内的活塞构件47，活塞构件47的活塞杆伸出补偿节段43外并与夹持压头46固连，可以理解地，上述的油口包括位于活塞构件47的活塞两侧的无杆腔油口和有杆腔油口。在另外的实施例中，如图5和图6，仍在上述补偿节段43的头部内形成液压缸筒并在补偿节段43的侧壁上开设有一路油口431，上述压头驱动单元包括夹持弹性元件48以及滑设于液压缸筒内的活塞构件47，该活塞构件47包括活塞以及连接于活塞上的活塞杆，该活塞杆伸出补偿节段43外并与夹持压头46固连，该夹持弹性元件48与上述一路油口431分别位于活塞的两侧；其中，以该夹持弹性元件48位于液压缸筒的无杆腔中为佳，以其可靠的工作性能而实现fail-safe设计，避免液压回路出现故障时造成重大事故(例如电极
3掉落)，保证生产安全和设备安全。对应地，该夹持弹性元件48一端与活塞抵靠且另一端抵靠于液压缸筒的远离电极3的一端上，同样地，可在活塞上设置第二弹簧导向柱(已图示，未标注)，在液压缸筒的远离电极3的一端开设避让孔，该夹持弹性元件48套装于该第二弹簧导向柱上，该第二弹簧导向柱则可伸入至该避让孔中，保证夹持弹性元件48工作的稳定性和可靠性。该夹持弹性元件48显然可采用压缩弹簧等弹性构件。
3掉落)，保证生产安全和设备安全。对应地，该夹持弹性元件48一端与活塞抵靠且另一端抵靠于液压缸筒的远离电极3的一端上，同样地，可在活塞上设置第二弹簧导向柱(已图示，未标注)，在液压缸筒的远离电极3的一端开设避让孔，该夹持弹性元件48套装于该第二弹簧导向柱上，该第二弹簧导向柱则可伸入至该避让孔中，保证夹持弹性元件48工作的稳定性和可靠性。该夹持弹性元件48显然可采用压缩弹簧等弹性构件。
[0058] 进一步优选地，上述电极夹持臂4不仅作为电极3夹持固定的设备，还可作为导电臂将电能传输到电极3上，即上述电极夹持臂4为导电臂，这是本领域技术人员易于实现的，例如上述固定节段41为导电横臂，通过其连接导电电缆8，上述转动节段42和补偿节段43采用相应的导电材料即可，此处不作赘述。在另外的实施例中，将电极夹持部分与导电部分分开设计，具体地，如图6，所述电极夹持臂4通过绝缘体412分隔为导电段和绝缘段，所述导电段与所述电极升降驱动机构5连接，所述电极夹持机构设于所述绝缘段前端；所述导电段上设有连接至对应电极3的导电结构；进一步优选地，如图6，所述导电结构包括导电支臂411和滑触线49，所述导电支臂411连接于所述导电段上，所述滑触线49的滑触导轨安设于所述电极3上，所述滑触线49的滑触块固定于所述导电支臂411上，该导电结构能保证电极3转动时滑触块始终与滑触导轨接触，电能传输较为可靠有效，可以防止电极3转动时电极夹持臂4的各节段之间出现电接触不良而导致电极3失电的情况。另外，上述绝缘体412优选为设置于固定节段41上。
[0059] 以下对上述的电极升降驱动机构5进行优化：
[0060] 上述电极升降驱动机构5可采用常规的升降驱动设备。作为本实施例的优选结构，如图1和图3，该电极升降驱动机构5包括提升缸51和电极柱52，上述电极夹持臂4固定在该电极柱52的顶端，该电极柱52为中空柱状结构，提升缸51收容在该电极柱52的中空腔内并且输出端与该电极柱52的内壁相连，通过该提升缸51即可驱动电极柱52升降，从而带动对应的电极夹持臂4升降，也即实现电极3的升降。
[0061] 进一步优选地，上述电弧炉还包括炉盖摆动机构，通过该炉盖摆动机构将炉盖1和电极3从炉体2上移开，便于向炉内加料，当然通过该炉盖摆动机构可再实现炉盖1和电极3的回位。如图1和图3，该炉盖摆动机构包括摆动缸63，该摆动缸63与一摆动座61铰接，炉盖1则通过一摆动臂62与该摆动座61固连。结合上述的电极升降驱动机构5，可将上述的各电极柱52和提升缸51设置在该摆动座61上，其中，提升缸51的缸体铰接于该摆动座61上，并在该摆动座61上设置多个导向滑套53(一般对应为3个)，各电极柱52一一对应地穿设在各导向滑套53中，可保证电极柱52升降运动的平稳性。进一步地，如图1和图3，上述摆动座61可转动地安装在车间结构平台7上，可转动安装结构可参考上述实施例一中的活动盖体12与固定盖体11之间的可转动配合结构，此处不作详述。
[0062] 在上述结构中，通过在摆动座61设置摆动臂62，摆动臂62与炉盖1相连，故炉盖1与电极3同时摆动到炉体2一侧，炉盖1与电极3之间不会有相对位置移动，这样当电极3再次插入活动盖体12上时，不需要调整活动盖体12的相位，通过电极升降驱动机构5直接将电极3穿过活动盖体12上的电极穿设安装孔降到炉内即可，操作方便灵活。
[0063] 上述电弧炉工作时，可以有电极转动模式，如图8，通过电极3转动的方法来消除加热冷区，即电极3转动至冷区位3’；还可以有电极升降模式，即通过控制电极3高度来控制长弧或短弧操作。具体可采用如下控制方式：
[0064] (1)在加料后开始通电冶炼时，炉内反应剧烈，炉况复杂，电极3要根据炉内状况随时升降，而且此时炉料堆积较多，无法转动电极3，故此时电极转动模式关闭，只在电极升降模式下工作；其中，可进一步通过设置在炉壁上的烧嘴补充炉内温度，加快炉料的熔化；
[0065] (2)到熔化期后期，固体炉料大量减少，熔池液面已经升高，且炉内炉料不会影响电极3转动，为尽快让炉料熔清，需要快速改善炉温分布并提升熔池整体温度，可同时开启电极升降模式和电极转动模式，既在三相电极3同步转动(三相电极3之间位置相对固定)的同时，单相电极3可随时升降；
[0067] 可见，冶炼的不同时期，炉况不同，使用的冶炼模式也不相同，因地制宜，最终目标是尽可能减少能源消耗，缩短冶炼时间，得到高质量的冶炼产品。
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