此结构的液压缸数是铜瓦数的一半，与液压缸相对应处则为具有顶头的固定缸，也可以设计成一个铜瓦对应一个液压缸。它借油压夹紧，靠卸油以后弹簧的反作用力松开；也可借弹簧的张力夹紧，压缩弹簧时松开。后一种情况油压系统无需经常处于工作状态。
液压缸式把持器可以适应电极表面的软硬程度、电极壳的小量变形和铜瓦的小量安装误差等，并保持铜瓦对电极大致相同的夹紧力。目前此结构在工业硅电炉上仍有应用。 5.3.4 锥形环把持器
锥形环把持器结构如图5-4所示。此结构的把持器是目前应用最多的一种，由锥形环、水套、弹簧、松紧油缸、电极把持筒、集电环、导电铜管、铜瓦吊架及铜瓦等部分组成。锥形环的内锥面紧靠导电铜瓦的外锥形面，通过锥形环上升或下降使锥形环与电极之间产生径向压力来实现压紧或放松电极。根据电极密封结构的不同，锥形环与导向水套可做成整体式，即固定水套式；也可分开，即活动水套式。
（a）锥形环和导向水套分离式 （b）锥形环和导向水套整体活动式
1—铜瓦 2—锥形环 3—固定水套 4—锥形块 5—云母垫
图5-4 锥形环式把持器
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锥形环一般做成空心通水冷却，材质采用防磁钢，也可以用普通钢，夹以部分防磁钢使环状水套断磁。锥形角一般为10°～18°，最小为6°。当使用弹簧时，锥形环的升降油缸在工作状态时不送油，靠压缩弹簧的作用使把持器夹紧，这样可以防止出现事故时，压力油外泻造成火灾，并可以延长油缸密封的使用寿命。把持器松开时向油缸送油，使弹簧松开，锥形环下降，把持器即松开。当不用弹簧时，则用双作用油缸完成升降锥形环，只是对油缸的密封要求更高一些，并要增加接近限位开关来控制行程。 5.3.5组合式或标准组件把持器
组合式把持器结构如图5-5所示。
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（a）组合式电极把持器：1-铜罩 2-接触装置 3-非磁性钢罩 4-母线铜管 5-冷却水集合管 6-风机 7-滑放装置 8-悬置 9-悬置架 10-铜罩悬置管 11-立缸
（b）剖面图：l-螺栓 2-蝶形弹簧 3-水冷罩 4-接触装置 5-电极壳 6-电极壳筋板 （c）滑放装置：l-电极壳 2-蝶形弹簧 3-夹钳 4-油缸 5-电极壳筋板
图5-5 组合式电极把持器
组合式或标准组件把持器对传统把持器的结构进行了很大的改造，它是
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挪威埃肯公司最先研究设计出来的，国内引进的大型矿热炉上也有应用。它主要由滑放装置、电极壳、接触装置等组成，通过伸出电极壳外的筋片夹紧电极和导电，取代了传统电极把持器的铜瓦。
此种把持器的电极筋片穿过圆形钢壳并伸入接触元件内。铜质导电接触元件是一种蝶型弹簧压紧装置，由两块接触元件分置于同一电极筋片的两侧，用螺栓拧紧蝶形弹簧使其夹在筋片上。夹紧力要适当，既保证接触元件将电流输送给筋片使电极工作，又要能顺利压放电极。筋片的数量取决于所需接触元件的组数，而接触元件的多少又取决于电极直径和最大电流。
在此把持器中，接触元件是与伸出电极壳外的筋片接触，接触元件之间的面积是裸露的，能充分利用炉内热量焙烧电极并能调节电极焙烧温度，这对电极糊的烧结状况有良好的影响。归纳起来，组合式把持器有以下优点： （1） 这种接触方式能使电极壳达到最佳的电流分布，进一步改善电极的烧结；
（2） 适用性强，可用于不同功率，不同电极直径的矿热炉； （3） 由于结构设计合理，导电元件的使用寿命成倍提高； （4） 日常维护费用大大降低，设备作业率明显提高。 5.3.6 波纹管把持器
目前比较先进的是德国液压波纹管式把持器。它是由整体冲压成的封头与环板焊接构成封闭的环体，环体内安装有波纹管和由一组隔板分隔成的冷却水道，顶紧装置是由螺栓连接的压板，压装有波纹管，由波纹管的弹簧施力来顶紧铜瓦。
波纹管把持器结构如图5-6所示，其中（a）为普通型，（b）为改进型。 每一个铜瓦依靠波纹管内指向电极中心的液压力，将接触铜瓦紧紧压在电极壳表面上，优点是接触压力比较均匀，是一种技术含量高、对电极夹紧压放工作质量好、运行稳定可靠性高的一种把持器。改进型用环状钢管与环板T型焊接成封头，不需冲压制作整体封头部件，降低了制作难度和生产成
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本，可延长把持器工作寿命。
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(a) 1—电极 2—保护环 3—铜瓦 (b) 1—右环板 2—螺栓 3—长隔板 4—绝缘板 5—波纹管 6—压力环 4—波纹管5—内环板 6—左环板 7—液压介质 8—冷却水9—密封 7—循环水道 8—短隔板 10—保护套 9—环状不锈钢管
图5-6 波纹管式把持器
5.4 存在的问题及原因
目前，国内的矿热炉电极把持器在使用过程中出现了这样或那样的问题，如对电极施压不均、不能有效控制电极压放、水循环冷却效果不佳等，从而导致检修频率高、时间长，严重影响了电炉的正常生产，热停炉多，甚至引发电极、电器等事故。 5.4.1 锥形环对电极施压不均
国内使用最多的锥形环把持器是整环轴向受力，它对铜瓦的安装要求较
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高，同一相铜瓦的高度必须一致，否则各块铜瓦与电极的接触压力就不相等，而且还会因铜瓦与电极壳的接触表面所存在的不可避免的个体差异而加大这种不等。锥形环把持器对电极施压不均及其引起的铜瓦损耗多的情况在生产中非常普遍。此外，导电装置中的导电铜管，由于直径大、管壁厚、刚性大，直接影响到铜瓦对电极的压紧，容易造成导电铜管与铜瓦之间以及铜瓦与电极壳之间打弧而烧坏。
这种夹紧、压放电极的锥形环技术相对较旧，它对电极的夹紧、压放工作质量不稳定、连续运行可靠性能较差，在实际运行中故障率较高，具体表现为：
（1）锥形环的夹紧力是根据选定的锥形角和铜瓦对电极壳的压力来计算的。压力选取应适宜，过小容易打弧烧坏铜瓦；过大容易使电极壳变形。
（2）锥形环的夹紧力是通过提升整个环体和锥形块而作用的，在每次提升过程中，每个锥形块的提升高度相同，所以施加的作用力也大小相同。
（3）对电极的烧结要求很高，把持器段电极既不能过早烧结，又不能太软，否则容易出现电极软断及铜瓦与电极接触不良而打弧等不良情况。
（4）只能适用于一种直径的电极，电极形状要求很圆，否则会使铜瓦与电极接触不良。
此外，由于电极壳表面的粗糙程度不同及铜瓦的安装高度不完全相同，就很难以保证其之间接触力的均匀性，故易因接触不良引发刺火、烧穿等事故，严重影响炉子的作业率，降低使用寿命，且不适合刚性很好的工业硅电炉、黄磷炉和有色冶金炉用石墨电极或碳素电极。 5.4.2组合把持器的不足
组合式把持器对传统把持器的结构进行了很大的改造，如前所述有很
多优点，但仍存在不足之处：
（1）这种把持器只适合使用自焙电极的矿热电炉，不能用于使用石墨或碳素电极的矿热电炉。
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