ГОСТ Р МЭК 60239-2014 Графитированные электроды для электродуговых печей. Размеры и обозначения

ГОСТ Р МЭК 60239-2014

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГРАФИТИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ

Размеры и обозначения

Electrodes en graphite pour les fours a arc - Dimensions et denomination

ОКС 25.180.10

Дата введения 2015-07-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Уральский электродный институт" (ОАО "Уралэлектродин") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 109 "Электродная продукция"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 февраля 2014 г. N 52-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60239:2005* "Графитированные электроды для электродуговых печей. Размеры и обозначения" (IEC 60239:2005 "Electrodes en graphite pour les fours a arc - Dimensions et denomination", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2020 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт подготовлен на основе собственного перевода на русский язык международного стандарта МЭК 60239:2005, который был разработан Техническим комитетом по стандартизации IEC/TC 27 "Промышленное электронагревательное оборудование".

Настоящее четвертое издание отменяет и заменяет третье издание, опубликованное в 1997 г., и представляет собой новую техническую редакцию.

Единообразие размеров и обозначений графитированных электродов для электродуговых печей в условиях значительного числа производителей электродов с различными техническими стандартами играет существенную роль в стабильной работе электродуговых печей.

Стандартизация размеров важна для взаимозаменяемости электродов различных производителей.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает размеры обточенных цилиндрических графитированных электродов для электродуговых печей и графитированных электродных ниппелей с резьбовыми элементами для использования при сборке электродных колонн на электродуговых печах, а именно:

- размеры и допуски длины и диаметра электродов;

- размеры, допуски и резьбовые элементы для электродных гнезд и ниппелей конусовидной формы, используемых с электродами.

Целью настоящего стандарта является достижение единообразия в части размеров и обозначений, а также увеличение соответствия рисунков, таблиц и символов между МЭК 60239 и другими стандартами.

Примечания

1 Стандартизация обеспечивает соответствие размеров электрода при повышенной температуре и ниппеля соответствующему размеру любого другого поставщика. Однако различие сырья и методик производства может привести к непредсказуемому поведению готовой продукции в термических условиях. Поэтому не рекомендуется использовать электроды и ниппели из различных источников (от различных изготовителей).

Приложение А содержит информацию о применяемых в некоторых странах моноэлектродах.

Приложение В содержит рекомендации по процедурам подачи и соединения электродов.

В качестве стандартной принята метрическая система измерений.

2 Использование десятичных чисел было намеренно ограничено до двух знаков после запятой.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

IEC 60050-841:2004, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 841: Industrial electroheat (Международный электротехнический словарь (IEV). Часть 841. Промышленный электроподогрев)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по МЭК 60050-841, а также следующие термины с соответствующими определениями

Объяснение терминам, относящимся к размерам, даны на рисунках 1-4.

3.1 электрод для дуговой печи (electrode arc furnace): Расходуемые токоподводы линии высокого напряжения, проходящие в печь сквозь входное отверстие свода печи, позволяющие разжечь и поддерживать горение дуги между торцом электрода и металлом или торцом другого электрода [IEV 841-26-38].

3.2 электроды графитированные для электродуговых печей (graphite electrodes for electric arc furnaces): Углеродные изделия на основе кокса, получаемые по классической технологической схеме электродного производства, включающей термические переделы обжига и графитации. Электроды на торцах имеют ниппельные гнезда с метрической или цилиндрической резьбой для соединения электродов друг с другом с помощью ниппеля для сборки колонны из нескольких электродов.

Примечание - Электроды имеют цилиндрическую форму для возможности крепления в гидравлическом зажиме токоподводов.

3.3 моноэлектрод (mono-electrode): Электрод дуговой печи, где соединение возможно без электродных ниппелей, но посредством механической обработки одного электродного торца в виде нанесения внешней (наружной) резьбы и другого торца в виде нанесения внутренней резьбы (ниппельное гнездо).

3.4 электродная колонна (electrode column): Соединение из нескольких электродов для электродуговых печей.

Примечание - Электродные колонны являются расходуемыми со стороны электрической дуги, и по мере их расхода производят с противоположной стороны наращивание новыми электродами.

3.5 ниппель (электродный) (nipple electrode): Часть электродной колонны, изготовленная в форме усеченного конуса с общим основанием, резьбой по обеим сторонам, соединяющая два электрода одного диаметра для электродуговых печей

[IEV 841-26-47, с изменениями].

3.6 ниппельное гнездо электрода (threaded socket electrode): Внутреннее углубление с конусовидной резьбой, расположенное у каждого торца электрода, в котором может находиться ниппель соответствующего электрода.

3.7 ниппельное соединение (threaded connection): Соединение торцов электродов с резьбой посредством соответствующего ниппеля.

3.8 конус (cone): Полный угол конуса, представленный делительной линией резьбы.

Примечание - Как показано на рисунках 3 и 4, конус может определяться с использованием текущих значений угла или его касательной линии.

3.9 наклон (tilt angle): Угол между делительной линией и осью резьбы.

Примечание - Угол наклона - половина угла конуса. Может определяться с использованием текущих значений угла или его касательной линии.

3.10 диаметр делительного конуса ниппеля (diameter cone nipples): Диаметр окружности, пересечение перпендикуляра с осью ниппеля на середине длины ниппеля с конусом включая делительные линии резьбы ниппеля.

Примечание - Диаметр делительного конуса ниппеля показан на рисунках 3 и 4.

3.11 наружный диаметр ниппеля (outside diameter of the nipple): Диаметр окружности, пересечение перпендикуляра с осью ниппеля на середине длины ниппеля с конусом включая линии, соединяющие максимальные значения резьбы ниппеля.

Примечание - Наружный диаметр ниппеля показан на рисунках 3 и 4.

3.12 номинальный диаметр ниппеля (nominal diameter of the nipple): Наружный диаметр ниппеля, округленный до целого числа.

3.13 диаметр делительного конуса гнезда (diameter cone socket): Диаметр окружности, пересечение перпендикуляра с осью гнезда, которое соответствует крайним значениям электродного цилиндра, с конусом включая делительные линии резьбы гнезда.

Примечание - Диаметр делительного конуса гнезда показан на рисунках 3 и 4.

3.14 внутренний диаметр резьбы (internal diameter of the thread): Диаметр окружности, пересечение перпендикуляра с осью гнезда, которое соответствует крайним значениям электродного цилиндра, с конусом, включающим линии, соединяющие максимальные значения резьбы гнезда.

Примечание - Внутренний диаметр резьбы показан на рисунках 3 и 4.

3.15 углубление (hollow): Участок цилиндрической части электрода, незатронутый инструментом во время механической обработки электрода.

4 Электроды

4.1 Описание

На рисунке 1 показан графитированный электрод для электродуговых печей с ниппелем, подготовленный для сборки в электродную колонну. Электроды могут быть отправлены заказчику, как показано на рисунке 1, с ниппелями в гнездах или с ниппелями, упакованными отдельно.

На рисунке 2 изображена электродная колонна после сборки. Обычно для сборки колонны используются 3 или 4 графитированных электрода.

- диаметр электрода; - длина электрода; 1 - электрод; 2 - ниппель; 3 - гнездо

Рисунок 1 - Электрод с ниппелем

1 - электрод; 2 - ниппель; 3 - гнездо

Рисунок 2 - Электродная колонна

4.2 Диаметр электродов

Номинальные значения длины электродов для данного номинального диаметра, а также спецификации для значений фактического диаметра приведены в таблице 1. Для достижения указанного диаметра по всей длине электрода необходимо механически обработать электрод.

4.3 Длина электродов

Значения длины электродов (без ниппеля) должны отвечать требованиям спецификаций, указанных в таблице 2.

Таблица 1 - Размеры электродов по диаметру и номинальной длине

В миллиметрах

Таблица 2 - Размеры электродов по длине

В миллиметрах

4.4 Размеры гнезд

Касательная конуса гнезда должна составлять 1/3 (наклонная касательная 1/6).

Можно использовать два типа гнезд с резьбой:

- гнезда с 4 витками резьбы на 1 дюйм (25,4 мм), (тип 4) для электродов с номинальным диаметром от 75 мм до 750 мм;

- гнезда с 3 витками резьбы на 1 дюйм (25,4 мм), (тип 3) для электродов с номинальным диаметром от 225 мм до 550 мм.

Для гнезд электродов с номинальным диаметром от 350 мм до 700 мм Т4 можно использовать два различных значения глубины гнезда: нормальные гнезда и длинные гнезда, относящиеся к двум разным значениям длины ниппеля.

Для гнезд электродов с номинальным диаметром от 350 мм до 500 мм Т3 можно использовать два различных значения глубины гнезда: нормальные гнезда и длинные гнезда, относящиеся к двум разным значениям длины ниппеля.

Для типа Т4 гнезда электродов должны отвечать размерным требованиям, указанным на рисунке 3 и в таблице 3.

Рисунок 3 - Ниппель и ниппельное гнездо типа Т4

Таблица 3 - Размеры ниппелей и ниппельных гнезд электродов типа 4

В миллиметрах

Для типа Т3 гнезда электродов должны отвечать размерным требованиям, указанным на рисунке 4 и в таблице 4.

Рисунок 4 - Ниппель и ниппельное гнездо типа Т3

Таблица 4 - Размеры ниппелей и ниппельных гнезд электродов (тип Т3)

В миллиметрах

4.5 Обозначения

4.5.1 Ниппельные гнезда должны обозначаться согласно номинальному диаметру соответствующего ниппеля: буква "Т" обозначает коническую резьбу с числом витков резьбы на 1 дюйм (25,4 мм), буква "N" или "L" обозначает гнездо нормальной длины или длинное гнездо.

Пример - условное обозначение ниппельных гнезд нормальной длины: гнездо 317T4N; гнездо 273T3N.

Пример - условного обозначения длинного ниппельного гнезда: гнездо 317T4L.

4.5.2 Электроды должны обозначаться согласно номинальному диаметру, номинальной длине и обозначению гнезда.

Пример - условное обозначение электродов с гнездом нормальной длины:

6002100317T4N; 5001800273T3N.

Пример - условное обозначение электрода с длинным гнездом:

6002100317T4L.

4.5.3 В некоторых странах используются отличные от указанных в данном стандарте системы соединения электродов, называемые "моноэлектродами". Как показано в приложении А, они имеют другое обозначение.

5 Ниппели

5.1 Размеры

Касательная конуса ниппеля должна составлять 1/3 (наклонная касательная 1/6).

Ниппели с 4 витками резьбы на 1 дюйм (25,4 мм), (тип Т4) в зависимости от номинального наружного диаметра соответствующего электрода, должны отвечать размерным требованиям, указанным на рисунке 3 и в таблице 3.

Ниппели с 3 витками резьбы на 1 дюйм (25,4 мм), (тип Т4), в зависимости от номинального наружного диаметра соответствующего электрода должны отвечать размерным требованиям, указанным на рисунке 4 и в таблице 4.

Наряду с соответствующими гнездами, описанными в п.4.4, используются два значения длины: нормального и длинного ниппеля.

5.2 Обозначение

Ниппели должны обозначаться согласно номинальному диаметру, где буква "Т" обозначает коническую резьбу с числом витков резьбы на 1 дюйм (25,4 мм), буква "N" или "L" обозначает ниппель нормальной длины или длинный ниппель соответственно.

Пример - условное обозначение ниппелей нормальной длины: ниппель 317T4N; ниппель 273T3N.

Пример - условного обозначения длинного ниппеля: ниппель 317T4L.

5.3 Нестандартные детали конструкции ниппелей

Пазы, предназначенные для удаления пыли в процессе соединения, могут быть механически обработаны вдоль делительной линии ниппеля.

Потребители могут требовать цилиндрических отверстий в ниппелях и наполнения их цементирующим веществом для предотвращения возможного развинчивания при эксплуатации.

6 Допуски для гнезд и ниппелей

6.1 Размеры допусков

Размеры гнезд и ниппелей должны соответствовать размерам, указанным в таблице 5 (для резьбы Т4) и таблице 6 (для резьбы Т3).

Таблица 5 - Допуски для ниппельных гнезд электродов и ниппелей (тип Т4)

В миллиметрах

Таблица 6 - Допуски для ниппельных гнезд электродов и ниппелей (тип Т3)

В миллиметрах

Приведенные допуски должны обеспечить единообразие электродов среди поставщиков, хотя использование различных поставщиков электродов, как показано в пункте 1, не рекомендуется.

6.2 Особые требования к допускам сечения резьбы гнезд ниппелей

Все допуски сечений резьбы ниппелей и гнезд не могут быть указаны в данном стандарте. Производитель, принимая во внимание термические свойства ниппелей и материалов электродов, а также условия работы электродуговых печей, должен отрегулировать размеры производимых им гнезд и ниппелей. Это должно выполняться при низкой температуре для поддержания механической целостности соединения.

Для обеспечения единообразия продукции среди поставщиков должны выполняться следующие требования:

а) на всем протяжении оси ниппеля его размер должен быть меньше или равен размеру ниппеля, указанному в табл.3 и 4 и показанному на рис.3 и 4. Обычно диаметр делительного конуса ниппеля должен находиться в пределах от -1,00 мм до 0,00 мм от указанного в табл.3 и 4 диаметра делительного конуса;

b) на всем протяжении оси гнезда его размер должен быть больше или равен размеру гнезда, указанному в табл.3 и 4 и показанному на рис.3 и 4. Обычно диаметр делительного конуса гнезда должен находиться в пределах от 0,00 мм до +0,50 мм от указанного в табл.3 и 4 диаметра делительного конуса.

6.3 Особые требования к допускам сечения гнезд и ниппелей без резьбы

Следующие требования необходимы для устранения помех, связанных с нижним основанием ниппеля и основанием гнезда.

6.3.1 Любая часть гнезда без резьбы должна быть больше в диаметре, чем линия, соединяющая вершины резьбы гнезда, если охватывает область без резьбы.

6.3.2 Любая часть ниппеля без резьбы должна быть меньше в диаметре, чем линия, соединяющая впадины резьбы ниппеля, если охватывает область без резьбы.

Приложение А
(справочное)

Моноэлектроды

А.1 Общая информация

В некоторых странах новые технологии обусловили применение моноэлектродов в качестве электродов для электродуговых печей. В силу ограниченного их использования размеры не стандартизированы, а приводятся в данном приложении в качестве дополнительной информации.

А.2 Размеры

Данное приложение содержит информацию о размерах и деталях резьбы для обоих торцов моноэлектродов, т.е. электродов, используемых без ниппелей.

Длина моноэлектродов должна определяться как длина полностью обточенного цилиндра, как указано на рис. А.1-А.3.

Таблицы 1 и 2 данного стандарта должны использоваться в качестве спецификаций для диаметра и длины моноэлектродов.

А.3 Обозначение

Моноэлектроды должны обозначаться согласно номинальному диаметру, номинальной длине, обозначению MF и 3, 4 или 8 для указания числа витков резьбы на дюйм (25,4 мм).

Пример - условного обозначения моноэлектродов: 1501500 MF8; 2501800 MF4; 3501800 MF3.

Могут применяться 3 типа резьбы:

a) 3 витка резьбы на 1 дюйм (25,4 мм), (MF3) для электродов с номинальным диаметром от 300 мм до 400 мм;

b) 4 витка резьбы на 1 дюйм (25,4 мм), (MF4) для электродов с номинальным диаметром от 175 мм до 250 мм;

с) 8 витков резьбы на 1 дюйм (25,4 мм), (MF8) для электродов с номинальным диаметром от 75 мм до 150 мм.

Детали резьбы графитированных моноэлектродов должны соответствовать размерам, указанным в таблице А.1 (для MF3), таблице А.2 (для MF4) и таблице А.3 (для MF8). Соответствующие чертежи показаны на рисунках А.1-А.3.

Таблица А.1 - Размеры моноэлектродов диаметром 300-400 мм (тип MF3)

В миллиметрах

Таблица А.2 - Размеры моноэлектродов диаметром 175-250 мм (тип MF4)

В миллиметрах

Таблица А.3 - Размеры моноэлектродов диаметром 75-150 мм (тип MF4)

В миллиметрах

Рисунок А.1 - Моноэлектрод типа MF3

Рисунок А.2 - Моноэлектрод типа MF4

Рисунок А.3 - Моноэлектрод типа MF8

Приложение В
(справочное)

Эксплуатация и соединение электродов

В.1 Общая информация

Для достижения надежного соединения электродов друг с другом, обеспечения тесного контакта резьбы ниппеля с резьбой электрода, а также плотного контакта с торцевой поверхностью, операторам электродуговых печей необходимо внедрить методики работы при опасном режиме. Данные методики должны обеспечивать наилучшие условия использования электродов и должны предотвращать возникновение проблем безопасности при эксплуатации колонн с плохо закрепленными соединениями.

В.2 Подготовка нового электрода для соединения

Верхнее гнездо нового электрода позднее становится частью соединения и требует осторожного обращения:

a) поддержания уровня защиты до установки фальшниппеля;

b) проверки гнезда и торцевых поверхностей на чистоту и отсутствие повреждений;

c) использования чистых и неповрежденных фальшниппелей;

d) осторожной установки фальшниппеля в гнездо.

В.3 Подготовка соединения

При смене положения электрода с горизонтального на вертикальное для предотвращения повреждения резьбы установите защиту ниппеля на ее месте или, как вариант, наличие амортизирующего материала под ниппелем. Очистите сжатым воздухом гнездо и торцевые поверхности старой колонны и нового электрода.

Если загрязнение на резьбе необходимо удалить вручную, используйте щетку с мягкой щетиной. Не использовать щетки с металлической щетиной.

В.4 Соединение

Так как применяются различные техники соединения, только некоторые из них могут быть приведены в контрольном списке как часть данного приложения:

a) необходимо, чтобы техника соединения предотвратила любое повреждение резьбы от механических ударов;

b) необходимо, чтобы соответствующая пара была использована согласно рекомендациям каждого поставщика.

В.5 Методики фиксации (электродный зажим)

Необходимо избегать следующих методик фиксации:

- фиксации в районе ниппельных гнезд (риск повреждения гнезда);

- осуществления соединения выше электродных зажимов (риск ослабления/развинчивания соединения);

- фиксации в области соединения (риск повреждения гнезда и зажима на двух электродах незначительно отличающихся по диаметру). Поставщик должен идентифицировать область соединения линиями краски на наружном диаметре, представляющем место основания гнезда.

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Таблица ДА.1

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2020