一種金屬電渣重熔冶煉設備的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種金屬電渣重熔冶煉設備，包括整體呈爐狀的結晶器、結晶器位于一結晶器安裝槽內，還包括位于結晶器安裝槽一側的立柱，立柱上方設置有橫向懸臂，橫向懸臂上靠電極夾頭正對結晶器安裝有向下延伸進入結晶器的電極，其特征在于，還包括位于結晶器側邊的輔料自動投加裝置，所述輔料自動投加裝置包括排料部分結構和動力控制部分結構。本發明具有結構簡單，能夠實現冶煉時自動加入輔料，輔料投加控制過程穩定可靠，使得冶煉效果好等優點。
【專利說明】一種金屬電渣重熔冶煉設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種金屬冶煉技術，尤其涉及一種金屬電渣重熔冶煉設備。
【背景技術】
[0002]金屬電渣爐(又名電渣重熔爐)是利用電流通過熔渣時產生的電阻熱作為熱源進行熔煉的一種冶金設備，其結構主要包括整體呈爐狀的結晶器、位于結晶器一側的立柱，立柱上方設置有橫向懸臂，橫向懸臂上靠電極夾頭正對結晶器安裝有向下延伸進入結晶器的電極。
[0003]電渣爐冶煉工作時，電渣放入結晶器內，并在結晶器上方形成待熔融的渣池，采用電極夾頭來夾持柱形電極，并讓電極、渣池、金屬熔池、鋼錠、底水箱通過短網導線和變壓器能夠形成電流回路。進行電渣冶煉時，首先將該電極遠離電渣冶煉電極夾頭的端部插入熔渣內，隨后對電極進行通電，在通電過程中，電極和渣池放出焦耳熱，將渣池中的金屬渣熔化。熔融金屬匯聚成液態，穿過渣池，落入結晶器中形成金屬熔池，且同時受水冷作用，迅速凝固形成鋼錠。鋼錠凝固前，在它的上方的金屬熔池和渣池，起保溫和補縮作用，保證鋼錠的致密性。冶煉過程中，結晶器內壁上形成有一層薄渣殼，不僅使鋼錠表面光潔，還起絕緣和隔熱作用，使更多的熱量向下部傳導，有利于鋼錠自下而上的定向結晶。基于以上原因，通過電渣冶煉生產出的鋼錠質量好、性能優，合金鋼的低溫、室溫和高溫下的塑性和沖擊韌性增強，鋼材使用壽命延長，故電渣冶煉工藝在本行業中廣泛使用。
[0004]但現有電渣冶煉工藝中，鋼含氧量的增加，鋼的范性、韌性降低，另氧化物還使鋼的耐磨性、耐腐蝕性等降低。因此在電渣重熔過程中定時定量連續加入微量的輔料如鋁粒等進行擴散脫氧具有重要作用，如其可以抑制金屬熔池中的含氧量，從而最終降低鋼中的氧含量。同時可以減少鋼錠氣孔、疏松及偏析產生。加入適量的輔料也可以減少鋼中硅的燒損，有利減少鋼的點狀偏析。并有效使鋼的含硫量降低，提高鋼的純凈度等。目前，電渣冶煉過程中輔料添加多用人工用鐵勺添加，工作溫度高，粉塵多，有害健康，并且加料不均勻，不連續或加料量不易控制等，經常造成電渣冶煉成品合格率低，并且專用的電渣冶煉輔料加料裝置還很少，因而對工藝方面規定的脫氧等不能達到很好的效果，大大影響電渣錠的成分及冶煉質量。
[0005]我國專利申請號201320175064.6曾公開過一種電渣爐鋁粒加料機控制器，屬于電渣爐加料自動化控制【技術領域】。技術方案是:給料常開節點串接在給料振動電磁鐵回路，排料常開節點串接在排料振動電磁鐵回路，氣缸常開節點串接在卸料氣缸回路，給料常開節點線圈、排料常開節點線圈和氣缸常開節點線圈分別與可編程控制器連接。所以該專利僅僅是公開了一種對鋁粒下料量進行控制的技術，仍然無法解決怎樣靠機械實現自動下料，進而避免人工操作帶來的種種不利影響的問題。
【發明內容】
[0006]針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是:如何提供一種結構簡單，冶煉效果好，能夠實現冶煉時自動加入輔料的金屬電渣重熔冶煉設備。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案:
一種金屬電渣重熔冶煉設備，包括整體呈爐狀的結晶器、結晶器位于一結晶器安裝槽內，還包括位于結晶器安裝槽一側的立柱，立柱上方設置有橫向懸臂，橫向懸臂上靠電極夾頭正對結晶器安裝有向下延伸進入結晶器的電極，其特征在于，還包括位于結晶器側邊的輔料自動投加裝置，所述輔料自動投加裝置包括排料部分結構和動力控制部分結構。
[0008]本發明中設置了輔料自動投加裝置，可以用于冶煉時鋁粒等輔料的自動添加，力口入適量的輔料后可以減少鋼中硅的燒損，有利減少鋼的點狀偏析。并有效使鋼的含硫量降低，提高鋼的純凈度等，使得冶煉效果更好。
[0009]作為優化，所述排料部分結構包括設置于結晶器側邊的機架，機架上端沿水平方向設置有一對皮帶輪，皮帶輪上環套設置有輸送帶，輸送帶一端位于結晶器上方且另一端遠離結晶器方向設置。
[0010]這樣，采用皮帶輪套輸送帶的方式添加輔料，可以在冶煉前將需要添加的輔料按照比例大小均勻地鋪設在輸送帶上，冶煉時靠控制輸送帶轉動實現輔料的投料，完成電渣冶煉自動加料，結構簡單且使得加料過程連續均勻，保證冶煉效果。
[0011]進一步地，所述機架包括水平設置于底部的底板，水平位于頂部的頂板，支撐連接于底板和頂板之間使其整體外形成倒梯形的支架，頂板面向結晶器的一側延伸出支架形成延伸端并在延伸端設置一個皮帶輪，頂板另一側設置另一個皮帶輪。
[0012]這樣機架具有結構簡單，支撐可靠穩定的優點，一端的皮帶輪延伸出機架設置更加方便輔料的添加。
[0013]進一步地，底板四角位置還向下設置有萬向輪。這樣，方便移動萬向輪，將機架推至合適位置進行加料。
[0014]進一步地，所述頂板延伸端下部具有向前下方延伸設置的加料板，加料板上表面正對輸送帶設置有加料槽。這樣，進一步保證了加料的準確性，能夠能夠使得輔料添加于結晶器中部位置，利于輔料充分參與反應，更好地提高冶煉效果。
[0015]作為優化，所述動力控制部分結構包括橫向懸臂升降機構和聯動控制機構，聯動控制機構連接于橫向懸臂和排料部分結構之間并靠橫向懸臂的升降聯動控制排料部分結構排料。
[0016]這樣，冶煉過程中，可以控制橫向懸臂緩緩下降，使得電極下端逐步延伸進入到結晶器內部下方位置，這樣電極的移動引起電流的逐漸變化，提高冶煉效果，同時在該過程中逐步地聯動加入輔料，就極大地提高了金屬冶煉效果。
[0017]進一步地，所述橫向懸臂升降機構包括所述橫向懸臂，橫向懸臂連接端通過立柱上豎向設置的滑軌可滑動地安裝在立柱上，橫向懸臂升降機構還包括位于立柱底部的升降電機，升降電機輸出端和豎向并列設置于立柱一側的絲桿相連并能夠帶動絲桿旋轉，絲桿上端和一個固定在橫向懸臂上的螺母配合形成絲杠螺母副。
[0018]這樣，采用絲杠螺母副控制橫向懸臂實現升降，具有結構簡單，控制可靠，移動緩慢穩定而勻速的特點，能夠保證控制效果，提高冶煉效果。
[0019]進一步地，所述聯動控制機構，包括第一牽引繩和第二牽引繩，第一牽引繩一端固定在橫向懸臂上，另一端向下繞過結晶器上方一端的輸送帶后沿輸送帶下表面往遠離結晶器方向延伸繞接在輸送帶上，所述第二牽引繩一端位于機架面對結晶器一側并固定向下連接有一個配重塊，第二牽引繩另一端向上繞過一個安裝在機架機架面對結晶器一側外壁上的導向輪后，向上繞過結晶器上方一端的輸送帶并沿輸送帶上表面往遠離結晶器方向延伸繞接在輸送帶上。
[0020]這樣，當橫向懸臂固定不動時，第二牽引繩上配重塊的重力通過輸送帶被第一牽引繩的拉力相抵，輸送帶固定不動。當冶煉過程中，橫向懸臂向下移動時，第一牽引繩逐漸向下移動，第二牽引繩在配置塊作用下逐漸牽引輸送帶上表面往結晶器方向移動，進而將輸送帶上已經事先鋪設好的輔料投加到結晶器內。具有結構簡單，控制方便，聯動效果能夠得到保證等優點。
[0021]綜上所述，本發明具有結構簡單，能夠實現冶煉時自動加入輔料，輔料投加控制過程穩定可靠，使得冶煉效果好等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明優選實施方式結構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細說明。
[0024]具體實施時:如圖1所示，一種金屬電渣重熔冶煉設備，包括整體呈爐狀的結晶器14、結晶器14位于一結晶器安裝槽內，還包括位于結晶器安裝槽一側的立柱5,立柱5上方設置有橫向懸臂4，橫向懸臂4上靠電極夾頭正對結晶器14安裝有向下延伸進入結晶器的電極7，其中，還包括位于結晶器側邊的輔料自動投加裝置，所述輔料自動投加裝置包括排料部分結構和動力控制部分結構。
[0025]其中，所述排料部分結構包括設置于結晶器側邊的機架12，機架12上端沿水平方向設置有一對皮帶輪8，皮帶輪上環套設置有輸送帶9，輸送帶9 一端位于結晶器14上方且另一端遠離結晶器14方向設置。這樣，冶煉時靠控制輸送帶轉動實現輔料的投料，完成電渣冶煉自動加料，結構簡單且使得加料過程連續均勻，保證冶煉效果。
[0026]其中，所述機架12包括水平設置于底部的底板10，水平位于頂部的頂板11，支撐連接于底板10和頂板11之間使其整體外形成倒梯形的支架，頂板11面向結晶器14的一側延伸出支架形成延伸端并在延伸端設置一個皮帶輪，頂板11另一側設置另一個皮帶輪。這樣機架具有結構簡單，支撐可靠穩定的優點，一端的皮帶輪延伸出機架設置更加方便輔料的添加。
[0027]其中，底板10四角位置還向下設置有萬向輪13。這樣，方便移動萬向輪，將機架推至合適位置進行加料。
[0028]其中，所述頂板11延伸端下部具有向前下方延伸設置的加料板15，加料板15上表面正對輸送帶設置有加料槽。這樣，進一步保證了加料的準確性，能夠能夠使得輔料添加于結晶器中部位置，利于輔料充分參與反應，更好地提高冶煉效果。
[0029]其中，所述動力控制部分結構包括橫向懸臂升降機構和聯動控制機構，聯動控制機構連接于橫向懸臂和排料部分結構之間并靠橫向懸臂的升降聯動控制排料部分結構排料。這樣，冶煉過程中，可以控制橫向懸臂緩緩下降，使得電極下端逐步延伸進入到結晶器內部下方位置，這樣電極的移動引起電流的逐漸變化，提高冶煉效果，同時在該過程中逐步地聯動加入輔料，就極大地提高了金屬冶煉效果。
[0030]其中，所述橫向懸臂升降機構包括所述橫向懸臂4，橫向懸臂連接端通過立柱5上豎向設置的滑軌可滑動地安裝在立柱5上，橫向懸臂升降機構還包括位于立柱底部的底板1上的升降電機2，升降電機輸出端和豎向并列設置于立柱一側的絲桿3相連并能夠帶動絲桿3旋轉，絲桿3上端和一個固定在橫向懸臂4上的螺母配合形成絲杠螺母副。這樣，采用絲杠螺母副控制橫向懸臂實現升降，具有結構簡單，控制可靠，移動緩慢穩定而勻速的特點，能夠保證控制效果，提高冶煉效果。
[0031]其中，所述聯動控制機構，包括第一牽引繩6和第二牽引繩18，第一牽引繩6—端固定在橫向懸臂4上，另一端向下繞過結晶器14上方一端的輸送帶后沿輸送帶9下表面往遠離結晶器14方向延伸繞接在輸送帶9上，所述第二牽引繩18 —端位于機架面對結晶器14 一側并固定向下連接有一個配重塊16,第二牽引繩18另一端向上繞過一個安裝在機架機架面對結晶器一側外壁上的導向輪17后，向上繞過結晶器14上方一端的輸送帶并沿輸送帶14上表面往遠離結晶器方向延伸繞接在輸送帶14上。這樣，當橫向懸臂固定不動時，第二牽引繩上配重塊的重力通過輸送帶被第一牽引繩的拉力相抵，輸送帶固定不動。當冶煉過程中，橫向懸臂向下移動時，第一牽引繩逐漸向下移動，第二牽引繩在配置塊作用下逐漸牽引輸送帶上表面往結晶器方向移動，進而將輸送帶上已經事先鋪設好的輔料投加到結晶器內。具有結構簡單，控制方便，聯動效果能夠得到保證等優點。
[0032]上述設備工作時，先將金屬電洛加入結晶器，將電極插入結晶器內并和金屬電洛上部接觸，將需要添加的輔料先按照比例大小均勻地鋪設在輸送帶上，將機架推動至加料槽下端出口正對結晶器中心位置；然后啟動電極開始冶煉，一段時間后，啟動升降電機工作，通過絲杠螺母傳動副帶動橫向懸臂均勻緩慢地向下移動，進而使得輸送帶失去第一牽引繩的牽引力，在配重塊重力作用下，第二牽引繩下端向下移動，進而使得輸送帶上表面往結晶器方向勻速移動，輸送帶上的物料連續緩慢地通過加料板上的加料槽滑入到結晶器中部，直到橫向懸臂下行行程走完，完成輔料添加動作。冶煉時，橫向懸臂可以重復上下行程，輸送帶一端靠人工持續添加輔料，即可在橫向懸臂每次下行時實現輔料的連續添加。這樣，冶煉時靠控制輸送帶轉動實現輔料的投料，完成電渣冶煉自動加料，結構簡單且使得加料過程連續均勻，保證冶煉效果。
[0033]其中，具體實施時，兩導向輪間距X大于或等于一次冶煉行程Y (即橫向懸臂下行距離)，配重塊可下降行程Z大于或等于上述Y ;掛重物重力G大于輸送帶與導向輪的摩擦力f。使得上述工作過程能夠順利完成。
[0034]本發明中設置了輔料自動投加裝置，可以用于冶煉時鋁粒等輔料的自動添加，力口入適量的輔料后可以減少鋼中硅的燒損，有利減少鋼的點狀偏析。并有效使鋼的含硫量降低，提高鋼的純凈度等，使得冶煉效果更好。同現有技術相比較，本設計可隨懸臂的升降多次循環使用，解決實現了電渣冶煉中輔料加料的自動化，有效提高電渣冶煉自動化，具有結構簡單合理，節約能源，操作簡單，安全可靠，維護簡便，維護成本低，使用壽命長等優點，使得成品合格率大幅度提高達98%。特別適用于在電渣冶煉行業廣泛使用。
【權利要求】
1.一種金屬電渣重熔冶煉設備，包括整體呈爐狀的結晶器、結晶器位于一結晶器安裝槽內，還包括位于結晶器安裝槽一側的立柱，立柱上方設置有橫向懸臂，橫向懸臂上靠電極夾頭正對結晶器安裝有向下延伸進入結晶器的電極，其特征在于，還包括位于結晶器側邊的輔料自動投加裝置，所述輔料自動投加裝置包括排料部分結構和動力控制部分結構。
2.如權利要求1所述的金屬電渣重熔冶煉設備，其特征在于，所述排料部分結構包括設置于結晶器側邊的機架，機架上端沿水平方向設置有一對皮帶輪，皮帶輪上環套設置有輸送帶，輸送帶一端位于結晶器上方且另一端遠離結晶器方向設置。
3.如權利要求2所述的金屬電渣重熔冶煉設備，其特征在于，所述機架包括水平設置于底部的底板，水平位于頂部的頂板，支撐連接于底板和頂板之間使其整體外形成倒梯形的支架，頂板面向結晶器的一側延伸出支架形成延伸端并在延伸端設置一個皮帶輪，頂板另一側設置另一個皮帶輪。
4.如權利要求3所述的金屬電渣重熔冶煉設備，其特征在于，底板四角位置還向下設置有萬向輪。
5.如權利要求3所述的金屬電渣重熔冶煉設備，其特征在于，所述頂板延伸端下部具有向前下方延伸設置的加料板，加料板上表面正對輸送帶設置有加料槽。
6.如權利要求2所述的金屬電渣重熔冶煉設備，其特征在于，所述動力控制部分結構包括橫向懸臂升降機構和聯動控制機構，聯動控制機構連接于橫向懸臂和排料部分結構之間并靠橫向懸臂的升降聯動控制排料部分結構排料。
7.如權利要求6所述的金屬電渣重熔冶煉設備，其特征在于，所述橫向懸臂升降機構包括所述橫向懸臂，橫向懸臂連接端通過立柱上豎向設置的滑軌可滑動地安裝在立柱上，橫向懸臂升降機構還包括位于立柱底部的升降電機，升降電機輸出端和豎向并列設置于立柱一側的絲桿相連并能夠帶動絲桿旋轉，絲桿上端和一個固定在橫向懸臂上的螺母配合形成絲杠螺母副。
8.如權利要求6所述的金屬電渣重熔冶煉設備，其特征在于，所述聯動控制機構，包括第一牽引繩和第二牽引繩，第一牽引繩一端固定在橫向懸臂上，另一端向下繞過結晶器上方一端的輸送帶后沿輸送帶下表面往遠離結晶器方向延伸繞接在輸送帶上，所述第二牽引繩一端位于機架面對結晶器一側并固定向下連接有一個配重塊，第二牽引繩另一端向上繞過一個安裝在機架機架面對結晶器一側外壁上的導向輪后，向上繞過結晶器上方一端的輸送帶并沿輸送帶上表面往遠離結晶器方向延伸繞接在輸送帶上。
【文檔編號】C22B9/187GK104313342SQ201410596239
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】吳建軍 申請人:重慶鋼鐵(集團)有限責任公司