一種電渣重熔爐電極生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種電渣重熔爐電極生產方法，包括完成假電極制備的步驟和冶煉電極澆鑄的步驟，冶煉電極澆鑄后插入假電極凝固后完成對接，再脫模獲得電渣重熔爐電極，其特征在于，冶煉電極澆鑄前采用機械結構將假電極定位對準于冶煉電極模具內腔上方，冶煉電極澆鑄后采用機械結構控制假電極下行插入到冶煉電極模具內熔液中，對凝固后完成對接。本發明具有實施簡單，操作方便，安全性好，生產效率高，制得電極質量好等優點。
【專利說明】
一種電渣重熔爐電極生產方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種金屬冶煉技術，尤其涉及一種電渣重熔爐電極生產方法。
【背景技術】
[0002]金屬電渣爐(又名電渣重熔爐電極生產方法)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，橫向懸臂上靠電極棒夾頭正對結晶器安裝有向下延伸進入結晶器的電極棒。其中電極棒包括位于上端的假電極和位于下端的冶煉電極，其中冶煉電極采用被精煉材料本身制成，在冶煉過程中逐步熔化消耗流入到結晶器內形成鋼錠，故又稱為自耗電極。
[0003]電渣重熔爐之自耗電極的常規制備方式是采用將澆注的冶煉電極與準備好的假電極二者互相電焊焊合，該工藝其難度在于焊接時二者同心度較難精確控制，一旦二者同心度不精確，當自耗電極懸掛后在自重作用下，其尾端距離結晶器壁的縫隙就不均勻，甚至部分觸壁，那么在送電后會使縫隙很小的部位打弧、觸壁處電流直接沿結晶器壁傳導，后果是擊穿或融化該部位之結晶器壁，致漏水事故。尤其是采有氣氛保護密封結構后對電極的同心度提出了更高的要求。目前一般是自耗電極與假電極焊接時用肉眼或采用一定的工模夾具來定位同心度，這些方法定位精度低，調節不易，且在操作過程中，自耗電極與假電極經常因焊接同心度差，就必須切割下來重新電焊，其操作費時費力，效率低，嚴重制約生產效率。
[0004]我國專利ZL201310683642.1曾公開了一種電渣重熔爐自耗電極與假電極的快速互熔焊接方法。該方法具體包括如下步驟:(I)制作假電極備用；(2)確定假電極插進錠模鋼液面以下的長度，做好標記；(3)澆注自耗電極，待鋼液澆注到距錠模上口400?200mm時，在錠模上口中心部位緩緩豎直向下插入上述制備好的假電極，微調假電極與錠模同心度，同時，澆注工采取正常補縮操作；(4)脫模。該發明方法將自耗電極和假電極互熔焊接在一起，結合面大，焊接牢固緊密，不松動，且不存在接觸不良的問題;但該互熔焊接過程采用人工操作，仍然具有勞動強度大，安全性低，效率低，對中效果差導致制得的電極同軸度低等缺陷，影響后續冶煉安全和質量。
【發明內容】
[0005]針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是:怎樣提供一種結構簡單，操作方便，安全性好，生產效率高，制得電極質量好的電渣重熔爐電極生產方法。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案:
一種電渣重熔爐電極生產方法，包括完成假電極制備的步驟和冶煉電極澆鑄的步驟，冶煉電極澆鑄后插入假電極凝固后完成對接，再脫模獲得電渣重熔爐電極，其特征在于，冶煉電極澆鑄前采用機械結構將假電極定位對準于冶煉電極模具內腔上方，冶煉電極澆鑄后采用機械結構控制假電極下行插入到冶煉電極模具內熔液中，對凝固后完成對接。
[0007]這樣，本方法能夠在完成冶煉電極澆鑄模澆鑄后，依靠機械結構實現對假電極的對中和假電極插入，生產安全性更好，生產效率更好且假電極插入對中效果更好，提高了制得電極質量。
[0008]作為優化，假電極插入時，先對假電極下端頭部進行預熱升溫;這樣減少溫差大對重恪電極對接處的質量影響，提高對接質量。
[0009]具體地說，本方法采用了以下的重熔電極生產裝置完成，重熔電極生產裝置包括冶煉電極模具和假電極，冶煉電極模具中具有豎向設置的呈上端敞口圓筒狀的冶煉電極澆鑄模，假電極對應設置于冶煉電極澆鑄模上方，假電極具有位于上部的中間內凹的冶煉夾持段和位于冶煉夾持段下部的錐臺定位段;還包括對應設置在冶煉電極澆鑄模上方的假電極對接裝置，假電極對接裝置包括夾持定位部分結構和插入控制機構，所述夾持定位部分結構用于實現假電極夾持并使其豎向定位在冶煉電極澆鑄模上端中部，所述插入控制機構用于帶動假電極向下插入到冶煉電極澆鑄模內。
[0010]作為優化，所述冶煉電極模具還包括底板，底板上豎向設置有多個冶煉電極澆鑄模。這樣，一次可以實現多個冶煉電極澆鑄模的澆鑄制備，提高生制備效率。
[0011]作為優化，所述底板上表面設置有底澆結構，底澆結構包括設置于底板內部的底澆通道，還包括一個豎向設置于底板上表面的上端開有澆鑄入口的澆鑄接入筒，底澆通道連通于澆鑄接入筒和各個冶煉電極澆鑄模之間。
[0012]這樣，采用澆鑄接入筒一次澆鑄，可以通過底澆結構完成多個冶煉電極澆鑄模的澆鑄，極大地提高生產效率。
[0013]作為優化，底板上設置有一層耐火材料層，所述底澆通道設置在耐火材料層內。這樣，方便自耗電極制備完畢后，連同耐火材料層一起取下然后去除耐火材料層和凝固于底澆通道內的部分材料，脫模即可獲得自耗電極。
[0014]作為優化，澆鑄接入筒布置在底板中心位置，所述冶煉電極澆鑄模環繞布置在澆鑄接入筒四周，且冶煉電極澆鑄模之間留有澆鑄用缺口。
[0015]這樣，方便通過澆鑄用缺口實現澆鑄，提高澆鑄操作性和安全性。
[0016]進一步地，冶煉電極澆鑄模上端部外表面為小直徑端向上的錐臺形。這樣方便夾持定位部分結構實現配合定位。
[0017]進一步地，冶煉電極澆鑄模周邊對稱焊接固定有起吊支耳，這樣方便起吊操作。
[0018]作為優化，夾持定位部分結構包括一個豎向設置的假電極套筒，假電極套筒下端部為小直徑端向上的錐筒形且用于和冶煉電極澆鑄模上端部的錐臺形配合定位，假電極套筒上端部為直徑大于假電極最大外徑的豎筒狀且內腔中配合設置有一個豎向布置的定位套筒，定位套筒內表面為用于和假電極上的錐臺定位段配合定位的小直徑端向下的錐臺形。
[0019]這樣，靠假電極套筒下端部的錐筒形和冶煉電極澆鑄模上端部的錐臺形配合定位;靠假電極套筒上端部內配合的定位套筒實現和假電極的配合，即可實現假電極的定位和對中，結構簡單，且定位對中連接方便可靠。
[0020]作為優化，假電極套筒下端部的錐筒形內腔中上端位置設置有電熱模塊。
[0021]這樣，澆鑄的同時，電熱模塊可以用于對將要豎直向下插入冶煉電極澆鑄模的假電極下端頭部進行預熱升溫，以避免待鋼液澆注剛完成時，插入假電極，因假電極與鋼液溫差過大，導致鋼液噴濺傷人或鋼液噴濺至假電極套筒和冶煉電極澆鑄模之間凝固，導致后續難以順利脫模，提高了安全性；另外還可進一步的減少溫差大對重熔電極對接處的質量影響。
[0022]作為優化，所述電熱模塊為環繞假電極套筒下端部的錐筒形內腔壁設置的數圈電熱絲結構。
[0023]這樣具有結構簡單，受熱均勻的優點，避免受熱不均導致鋼液噴濺以及影響對接處質量的問題。
[0024]作為優化，所述插入控制機構包括固定設置于定位套筒外表面的一根豎向的調節齒條，調節齒條可上下滑動地配合于假電極套筒上豎向開設的一個調節缺口內，插入控制機構還包括一個和調節齒條嚙合的調節齒輪，調節齒輪軸心處橫向貫穿固定設置有調節轉軸，調節轉軸可轉動地安裝在固定在假電極套筒外表面的兩個轉軸安裝座上。
[0025]這樣，依靠調節齒輪和調節齒條的配合，當冶煉電極澆鑄模澆鑄前，調節假電極向上位于冶煉電極澆鑄模澆鑄液面線上方，澆鑄完畢后，再控制調節假電極向下插入到冶煉電極澆鑄模澆鑄液面線內，待凝固后脫模即可得到所需自耗電極。采用該插入控制機構具有結構簡單，調節方便快捷，穩定可靠，安全性好等優點。
[0026]作為優化，調節轉軸一端設置有調節手柄。這樣，更加方便調節的進行，提高安全性。
[0027]作為優化，調節手柄和調節轉軸端部之間設置有蝸輪蝸桿減速器，用于實現調節自鎖。使用蝸輪螺桿速度器自帶的鎖緊功能，可保護裝置上下調節時不會突然失效，該裝置工人操作時也與鋼液保持了一定距離，提高了操作安全。
[0028]作為優化，假電極套筒外表面位于調節缺口的一側還設置有調節標示線。這樣，更加方便通過觀察調節標示線，判斷調節位置，使得調節插入準確可靠。
[0029]綜上所述，本發明具有實施簡單，操作方便，安全性好，生產效率高，制得電極質量好等優點。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發明實施時采用的重熔電極生產裝置的結構示意圖。
[0031]圖2為圖1中單獨一個冶煉電極澆鑄模及其上方的假電極對接裝置的結構示意圖。
[0032]圖3為圖2的剖視圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
[0034]—種電渣重熔爐電極生產方法，包括完成假電極制備的步驟和冶煉電極澆鑄的步驟，冶煉電極澆鑄后插入假電極凝固后完成對接，再脫模獲得電渣重熔爐電極，其特點在于，冶煉電極澆鑄前采用機械結構將假電極定位對準于冶煉電極模具內腔上方，冶煉電極澆鑄后采用機械結構控制假電極下行插入到冶煉電極模具內熔液中，對凝固后完成對接。
[0035]具體地說，本方法采用了如圖1-3所示的重熔電極生產裝置完成，重熔電極生產裝置包括冶煉電極模具，冶煉電極模具中具有豎向設置的呈上端敞口圓筒狀的冶煉電極澆鑄模I，還包括對應設置在冶煉電極澆鑄模I上方的假電極對接裝置，假電極對接裝置包括夾持定位部分結構和插入控制機構，所述夾持定位部分結構用于實現假電極2夾持并使其豎向定位在冶煉電極饒鑄模上端中部，所述插入控制機構用于帶動假電極向下插入到冶煉電極澆鑄模內。其中假電極2具有位于上部的中間內凹的冶煉夾持段和位于冶煉夾持段下部的錐臺定位段。
[0036]這樣，本電渣重熔爐電極生產方法能夠在完成冶煉電極澆鑄模澆鑄后，依靠機械結構實現對假電極的對中和假電極插入，生產安全性更好，生產效率更好且假電極插入對中效果更好，提高了制得電極質量。
[0037]其中，所述冶煉電極模具還包括底板3，底板3上豎向設置有多個冶煉電極澆鑄模
I。這樣，一次可以實現多個冶煉電極澆鑄模的澆鑄制備，提高生制備效率。
[0038]其中，所述底板3上表面設置有底澆結構，底澆結構包括設置于底板內部的底澆通道4，還包括一個豎向設置于底板上表面的上端開有澆鑄入口的澆鑄接入筒5，底澆通道4連通于澆鑄接入筒5和各個冶煉電極澆鑄模I之間。
[0039]這樣，采用澆鑄接入筒一次澆鑄，可以通過底澆結構完成多個冶煉電極澆鑄模的澆鑄，極大地提高生產效率。
[0040]其中，底板3上設置有一層耐火材料層，所述底澆通道4設置在耐火材料層內。這樣，方便自耗電極制備完畢后，連同耐火材料層一起取下然后去除耐火材料層和凝固于底澆通道內的部分材料，脫模即可獲得自耗電極。
[0041]其中，澆鑄接入筒5布置在底板3中心位置，所述冶煉電極澆鑄模I環繞布置在澆鑄接入筒四周，且冶煉電極澆鑄模I之間留有澆鑄用缺口。
[0042]這樣，方便通過澆鑄用缺口實現澆鑄，提高澆鑄操作性和安全性。
[0043]其中，冶煉電極澆鑄模I上端部外表面為小直徑端向上的錐臺形。這樣方便夾持定位部分結構實現配合定位。
[0044]其中，冶煉電極澆鑄模周邊對稱焊接固定有起吊支耳6，這樣方便起吊操作。
[0045]其中，夾持定位部分結構包括一個豎向設置的假電極套筒7，假電極套筒7下端部為小直徑端向上的錐筒形且用于和冶煉電極澆鑄模I上端部的錐臺形配合定位，假電極套筒7上端部為直徑大于假電極最大外徑的豎筒狀且內腔中配合設置有一個豎向布置的定位套筒8，定位套筒8內表面為用于和假電極2上的錐臺定位段配合定位的小直徑端向下的錐臺形。
[0046]這樣，靠假電極套筒下端部的錐筒形和冶煉電極澆鑄模上端部的錐臺形配合定位;靠假電極套筒上端部內配合的定位套筒實現和假電極的配合，即可實現假電極的定位和對中，結構簡單，且定位對中連接方便可靠。
[0047]其中，假電極套筒7下端部的錐筒形內腔中上端位置設置有電熱模塊9。
[0048]這樣，澆鑄的同時，電熱模塊可以用于對將要豎直向下插入冶煉電極澆鑄模的假電極下端頭部進行預熱升溫，以避免待鋼液澆注剛完成時，插入假電極，因假電極與鋼液溫差過大，導致鋼液噴濺傷人或鋼液噴濺至假電極套筒和冶煉電極澆鑄模之間凝固，導致后續難以順利脫模，提高了安全性；另外還可進一步的減少溫差大對重熔電極對接處的質量影響。
[0049]其中，所述電熱模塊9為環繞假電極套筒下端部的錐筒形內腔壁設置的數圈電熱絲結構。
[0050]這樣具有結構簡單，受熱均勻的優點，避免受熱不均導致鋼液噴濺以及影響對接處質量的問題。
[0051]其中，所述插入控制機構包括固定設置于定位套筒外表面的一根豎向的調節齒條10，調節齒條10可上下滑動地配合于假電極套筒上豎向開設的一個調節缺口內，插入控制機構還包括一個和調節齒條嚙合的調節齒輪11，調節齒輪11軸心處橫向貫穿固定設置有調節轉軸12，調節轉軸12可轉動地安裝在固定在假電極套筒外表面的兩個轉軸安裝座13上。
[0052]這樣，依靠調節齒輪和調節齒條的配合，當冶煉電極澆鑄模澆鑄前，調節假電極向上位于冶煉電極澆鑄模澆鑄液面線上方，澆鑄完畢后，再控制調節假電極向下插入到冶煉電極澆鑄模澆鑄液面線內，待凝固后脫模即可得到所需自耗電極。采用該插入控制機構具有結構簡單，調節方便快捷，穩定可靠，安全性好等優點。
[0053]其中，調節轉軸12—端設置有調節手柄14。這樣，更加方便調節的進行，提高安全性。
[0054]其中，調節手柄14和調節轉軸端部之間設置有蝸輪蝸桿減速器15，用于實現調節自鎖。使用蝸輪螺桿速度器自帶的鎖緊功能，可保護裝置上下調節時不會突然失效，該裝置工人操作時也與鋼液保持了一定距離，提高了操作安全。
[0055]其中，假電極套筒外表面位于調節缺口的一側還設置有調節標示線16。這樣，更加方便通過觀察調節標示線，判斷調節位置，使得調節插入準確可靠。
[0056]故上述裝置可快速制備電渣重熔爐的自耗電極，使冶煉用電極與假電極互相熔接，可精確控制確保假電極與自耗電極的同心度，避免了二者不同心而致的切斷再重新電焊，簡化了操作工藝，提高了操作安全，其制得的重熔電極同心度好，結合面大，連接牢固緊密，不松動，接觸良好。可省去后繼電渣重熔時需要將假電極與自耗電極對心的焊接工序，節省所需電焊機等設備和材料及相應工模夾具，不需要專人電焊。具有結構簡單，節省成本，操作穩定可靠的優點。
【主權項】
1.一種電渣重熔爐電極生產方法，包括完成假電極制備的步驟和冶煉電極澆鑄的步驟，冶煉電極澆鑄后插入假電極凝固后完成對接，再脫模獲得電渣重熔爐電極，其特征在于，冶煉電極澆鑄前采用機械結構將假電極定位對準于冶煉電極模具內腔上方，冶煉電極澆鑄后采用機械結構控制假電極下行插入到冶煉電極模具內熔液中，對凝固后完成對接。2.如權利要求1所述的電渣重熔爐電極生產方法，其特征在于，采用以下的重熔電極生產裝置完成，重熔電極生產裝置包括冶煉電極模具和假電極，冶煉電極模具中具有豎向設置的呈上端敞口圓筒狀的冶煉電極澆鑄模，假電極對應設置于冶煉電極澆鑄模上方，假電極具有位于上部的中間內凹的冶煉夾持段和位于冶煉夾持段下部的錐臺定位段;還包括對應設置在冶煉電極澆鑄模上方的假電極對接裝置，假電極對接裝置包括夾持定位部分結構和插入控制機構，所述夾持定位部分結構用于實現假電極夾持并使其豎向定位在冶煉電極澆鑄模上端中部，所述插入控制機構用于帶動假電極向下插入到冶煉電極澆鑄模內。3.如權利要求2所述的電渣重熔爐電極生產方法，其特征在于，所述冶煉電極模具還包括底板，底板上豎向設置有多個冶煉電極澆鑄模。4.如權利要求3所述的電渣重熔爐電極生產方法，其特征在于，所述底板上表面設置有底澆結構，底澆結構包括設置于底板內部的底澆通道，還包括一個豎向設置于底板上表面的上端開有澆鑄入口的澆鑄接入筒，底澆通道連通于澆鑄接入筒和各個冶煉電極澆鑄模之間。5.如權利要求3所述的電渣重熔爐電極生產方法，其特征在于，澆鑄接入筒布置在底板中心位置，所述冶煉電極澆鑄模環繞布置在澆鑄接入筒四周，且冶煉電極澆鑄模之間留有澆鑄用缺口。6.如權利要求2所述的電渣重熔爐電極生產方法，其特征在于，夾持定位部分結構包括一個豎向設置的假電極套筒，假電極套筒下端部為小直徑端向上的錐筒形且用于和冶煉電極澆鑄模上端部的錐臺形配合定位，假電極套筒上端部為直徑大于假電極最大外徑的豎筒狀且內腔中配合設置有一個豎向布置的定位套筒，定位套筒內表面為用于和假電極上的錐臺定位段配合定位的小直徑端向下的錐臺形。7.如權利要求6所述的電渣重熔爐電極生產方法，其特征在于，假電極套筒下端部的錐筒形內腔中上端位置設置有電熱模塊。8.如權利要求7所述的電渣重熔爐電極生產方法，其特征在于，所述電熱模塊為環繞假電極套筒下端部的錐筒形內腔壁設置的數圈電熱絲結構。9.如權利要求6所述的電渣重熔爐電極生產方法，其特征在于，所述插入控制機構包括固定設置于定位套筒外表面的一根豎向的調節齒條，調節齒條可上下滑動地配合于假電極套筒上豎向開設的一個調節缺口內，插入控制機構還包括一個和調節齒條嚙合的調節齒輪，調節齒輪軸心處橫向貫穿固定設置有調節轉軸，調節轉軸可轉動地安裝在固定在假電極套筒外表面的兩個轉軸安裝座上。10.如權利要求9所述的電渣重熔爐電極生產方法，其特征在于，調節轉軸一端設置有調節手柄。
【文檔編號】B22D19/04GK105861850SQ201610418588
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】吳建軍, 趙偉, 郭建
【申請人】重慶鋼鐵(集團)有限責任公司