電渣冶煉電爐裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電渣冶煉電爐裝置，尤其涉及一種電渣冶煉電爐裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電渣冶煉電爐裝置是一種電渣重熔冶煉的設(shè)備。電渣冶煉電爐裝置其結(jié)構(gòu)主要包括整體呈爐狀的結(jié)晶器、位于結(jié)晶器一側(cè)的電極裝置，其中結(jié)晶器下端設(shè)置有冷卻用的底水箱，電極裝置包括支柱，支柱上活動(dòng)套設(shè)有橫臂，橫臂上正對(duì)結(jié)晶器安裝向下延伸進(jìn)入結(jié)晶器的電極，電極包括上段用于和橫臂相連的固定部分和下段用于冶煉時(shí)融入到電渣中的冶煉部分；還包括用于控制橫臂沿支柱升降的升降機(jī)構(gòu)以及用于控制橫臂繞立柱軸心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
[0003]電渣冶煉過(guò)程中在水冷結(jié)晶器上方設(shè)置盛有待熔融的渣池，采用電極夾頭來(lái)夾持柱形電極，并讓電極、渣池、金屬熔池、鋼錠、底水箱通過(guò)短網(wǎng)導(dǎo)線和變壓器能夠形成電流回路。進(jìn)行電渣冶煉時(shí)，首先將該電極遠(yuǎn)離電渣冶煉電極夾頭的端部插入熔渣內(nèi)，隨后對(duì)電極進(jìn)行通電，在通電過(guò)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(tài)，穿過(guò)渣池，落入結(jié)晶器中形成金屬熔池，且同時(shí)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(bǔ)縮作用，保證鋼錠的致密性。冶煉過(guò)程中，結(jié)晶器內(nèi)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(dǎo)，有利于鋼錠自下而上的定向結(jié)晶?；谝陨显?，通過(guò)電渣冶煉生產(chǎn)出的鋼錠質(zhì)量好、性能優(yōu)，合金鋼的低溫、室溫和高溫下的塑性和沖擊韌性增強(qiáng)，鋼材使用壽命延長(zhǎng)，故電渣冶煉工藝在本行業(yè)中廣泛推廣使用。
[0004]但這種現(xiàn)有的電渣冶煉電爐裝置，存在以下缺陷:1、電渣冶煉一般是批量冶煉的過(guò)程，但現(xiàn)有的電渣冶煉電爐裝置，單套系統(tǒng)工作時(shí)，除卻冶煉過(guò)程需要耗時(shí)，冶煉前的電渣裝入，電極裝夾準(zhǔn)備等均需要耗時(shí)，使得整體冶煉生產(chǎn)效率較為低下。2、冶煉過(guò)程中電極插入電渣后再通電加溫，以及電極坯料交替時(shí)新坯料與熔池之間存在巨大溫差等問(wèn)題，新電極如不做處理就進(jìn)入熔池后坯料端頭由于急劇升溫可能出現(xiàn)炸裂或掉塊的現(xiàn)象；落入下方結(jié)晶器中熔化鋼水中，輕則影響生產(chǎn)，給電渣冶煉生產(chǎn)帶來(lái)作業(yè)危險(xiǎn)性。更嚴(yán)重的影響是新電極坯料進(jìn)入熔池后，因坯料端頭與熔池溫差過(guò)大不可避免的造成結(jié)晶器內(nèi)熔池溫度驟然降低，打破正常熔煉環(huán)境。從而使電渣錠出現(xiàn)勒殼、渣溝、成份不均、含雜等質(zhì)量缺陷，嚴(yán)重影響了電渣鋼錠冶煉質(zhì)量。3、另外，現(xiàn)有的結(jié)晶器的底水箱結(jié)構(gòu)，還存在拆裝不便不利于維修的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何提供一種具有預(yù)熱功能而使其安全性好，冶煉效果優(yōu)良的電渣冶煉電爐裝置，使其具有安全、高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，不增加電極坯料交替時(shí)間前提下，能降低和避免電渣冶煉過(guò)程電極坯料交替時(shí)溫差對(duì)冶煉環(huán)境的破壞和影響、提尚電澄鋼徒冶煉質(zhì)量。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種電渣冶煉電爐裝置，包括整體呈爐狀的結(jié)晶器、位于結(jié)晶器一側(cè)的電極裝置，其中結(jié)晶器下端設(shè)置有冷卻用的底水箱，其特征在于，還包括位于電極裝置一側(cè)的電極預(yù)熱裝置，所述電極預(yù)熱裝置包括殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置有耐火絕緣材料并在中部形成一個(gè)豎向設(shè)置且上端開(kāi)口的能夠供電極下端插入的加熱腔室，所述耐火絕緣材料內(nèi)埋設(shè)有繞加熱腔室升降式盤(pán)旋設(shè)置的感應(yīng)線圈形成加熱裝置。
[0007]這樣，本發(fā)明中設(shè)置了電極預(yù)熱裝置，這樣在金屬電極坯料進(jìn)行重熔之前對(duì)電極坯料端頭進(jìn)行預(yù)熱，可以防止金屬電極進(jìn)入熔渣后，電極坯料端頭急劇升溫而出現(xiàn)炸裂或掉塊的現(xiàn)象；也可防止電極坯料進(jìn)入熔池后，因熔池溫度驟降低而使電渣錠出現(xiàn)勒殼、渣溝、成份不均、含雜等質(zhì)量缺陷。故提高了安全性和冶煉效果。其中，耐火絕緣材料可以隔溫和絕緣，形成良好的保護(hù)層，延長(zhǎng)使用壽命。加熱裝置采用感應(yīng)線圈的非接觸式加熱，在線圈高頻電磁場(chǎng)的感應(yīng)下，使伸入加熱腔室的電極坯料端頭快速發(fā)熱，升溫快，熱量損失小，溫度均勻性高，可以具有良好的加熱效果和效率，同時(shí)感應(yīng)線圈鋪設(shè)在耐火耐高溫絕緣材料保護(hù)層內(nèi)避免了和電極接觸，以防實(shí)際操作不當(dāng)損壞感應(yīng)線圈，如使用中電極坯料端頭夾持不正或伸縮位置不當(dāng)，使其與感應(yīng)圈碰撞或接觸打弧損壞感應(yīng)線圈等問(wèn)題，解決了其技術(shù)中存在的安全隱患問(wèn)題。其可長(zhǎng)期使用不需更換，使用壽命長(zhǎng)，安全、高效、節(jié)能。
[0008]進(jìn)一步地，電極裝置包括支柱，支柱上活動(dòng)套設(shè)有橫臂，橫臂上正對(duì)結(jié)晶器安裝向下延伸進(jìn)入結(jié)晶器的電極，電極包括上段用于和橫臂相連的固定部分和下段用于冶煉時(shí)融入到電渣中的冶煉部分，電極裝置還包括用于控制橫臂沿支柱升降的升降機(jī)構(gòu)以及用于控制橫臂繞立柱軸心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。這樣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且操縱控制方便。
[0009]進(jìn)一步地，升降機(jī)構(gòu)包括一根和立柱并列豎向安裝的絲杠，橫臂一端固定設(shè)置有配合在絲杠上的螺母，絲杠下端和一升降電機(jī)相連并能夠靠其帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；所述立柱包括立柱外殼和立柱內(nèi)芯，立柱內(nèi)芯固定于地面，立柱外殼可旋轉(zhuǎn)地同軸套設(shè)在立柱內(nèi)芯外，立柱外殼下端固定連接一個(gè)底板，所述升降電機(jī)和絲杠均相對(duì)固定安裝在底板上，還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)和立柱外殼相連構(gòu)成旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠帶動(dòng)立柱外殼繞立柱內(nèi)芯旋轉(zhuǎn)。這樣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且利于控制。
[0010]進(jìn)一步地，感應(yīng)線圈內(nèi)部中空形成線圈冷卻水通道，殼體側(cè)面上還設(shè)置有和線圈冷卻水通道高度方向的兩端接通的線圈冷卻水進(jìn)口和線圈冷卻水出口。
[0011]這樣，線圈采用冷卻水冷卻，防止線圈自身溫度過(guò)高，提高對(duì)線圈保護(hù)效果，延長(zhǎng)使用壽命。線圈冷卻水通道還可以串聯(lián)入結(jié)晶器底水箱的冷卻循環(huán)系統(tǒng)中，不增加額外的冷卻設(shè)施成本。
[0012]作為優(yōu)化，所述殼體內(nèi)還設(shè)置有保護(hù)氣體通道，保護(hù)氣體通道內(nèi)端出氣口位于加熱腔室底部，外端進(jìn)氣口用于外接保護(hù)氣源。
[0013]這樣，預(yù)熱時(shí)可以提供惰性氣體保護(hù)，避免電極坯料端頭在預(yù)熱過(guò)程中存在的氧化現(xiàn)象，防止活潑元素的燒損，防止鋼中的氧含量增高，保證冶煉效果。
[0014]進(jìn)一步地，所述保護(hù)氣體通道為高于加熱腔室內(nèi)底面設(shè)置的環(huán)形通道結(jié)構(gòu)，所述出氣口為繞環(huán)形通道周向均勻分布的多個(gè)且繞圓周沿相同的傾斜方向斜向下連通到加熱腔室底部。
[0015]這樣，可以使得出氣孔出氣后能夠從保護(hù)裝置內(nèi)側(cè)下方向上環(huán)形流動(dòng)，能夠更好地將原本爐腔內(nèi)的空氣排擠出爐腔內(nèi)部空間，提高保護(hù)效果，
作為優(yōu)化，所述殼體整體呈圓桶形，加熱腔室為同軸設(shè)置的圓柱形，殼體頂部蓋設(shè)固定有匹配的殼蓋，殼蓋中部設(shè)置有和加熱腔室同軸的過(guò)孔，過(guò)孔直徑大于電極外徑且小于加熱腔室直徑。
[0016]這樣，殼體和加熱腔室橫截面均為圓形，可以節(jié)省設(shè)備空間，提高加熱效率，設(shè)置的殼蓋能夠限制電極插入的位置，防止電極和加熱腔室內(nèi)壁接觸而產(chǎn)生破壞，同時(shí)殼蓋可以限制保護(hù)氣體