專利名稱：結(jié)晶器導(dǎo)電、連鑄式電渣重熔爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種結(jié)晶器導(dǎo)電、連鑄式電渣重熔爐。屬煉鋼技術(shù)領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
電渣重熔是利用電流通過(guò)熔渣時(shí)產(chǎn)生的電阻熱作為熱源進(jìn)行熔煉的方 法。其目的主要是提純金屬，并獲得結(jié)晶組織均勻致密的鋼錠。經(jīng)電渣重 熔的鋼，純度高，含硫量低，非金屬夾雜物少，鋼錠表面光滑，結(jié)晶均勻 致密，金相組織和化學(xué)成分均勻。
以往的電渣爐結(jié)構(gòu)如圖1所示由變壓器、橫臂立柱、橫臂、結(jié)晶器、 電纜、運(yùn)錠車等組成。因采用固定式長(zhǎng)桶型結(jié)晶器，電渣錠長(zhǎng)度一般在2.5 米以內(nèi)。通過(guò)傳統(tǒng)方式生產(chǎn)電耗高，生產(chǎn)效率低，而且要通過(guò)鍛造或粗軋 開坯，生產(chǎn)工序復(fù)雜，成材率較連鑄坯低，因而生產(chǎn)成本高。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種生產(chǎn)電耗低，生產(chǎn)效率高、 生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單，成材率較連鑄坯高的結(jié)晶器導(dǎo)電、連鑄式電渣重熔爐。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種結(jié)晶器導(dǎo)電、連鑄式電渣重熔爐， 其特征在于所述重熔爐包括抽錠系統(tǒng)、結(jié)晶器系統(tǒng)、電極、電極升降系統(tǒng) 和供電系統(tǒng)，所述抽錠系統(tǒng)包括抽錠立柱、抽錠平臺(tái)和底水箱，抽錠平臺(tái)套接于抽 錠立柱上，底水箱裝置在抽錠平臺(tái)上；
所述結(jié)晶器系統(tǒng)包括結(jié)晶器平臺(tái)和結(jié)晶器，結(jié)晶器平臺(tái)固定裝置于所 述抽錠立柱頂部，結(jié)晶器固定設(shè)置在結(jié)晶器平臺(tái)上，結(jié)晶器置于所述底水
箱正上方；
所述電極升降系統(tǒng)采用兩個(gè)獨(dú)立的橫臂立柱和橫臂，所述橫臂一邊套 接于橫臂立柱上，橫臂另一邊通過(guò)電極把持器與電極上端相連，電極下端
插置于所述結(jié)晶器內(nèi)；
所述供電系統(tǒng)包括變壓器、短網(wǎng)、橫臂電纜、結(jié)晶器電纜和底水箱電 纜，橫臂電纜一端通過(guò)短網(wǎng)接至電極把持器，另一端通過(guò)短網(wǎng)接至變壓器， 結(jié)晶器電纜和底水箱電纜一端分別接至結(jié)晶器和底水箱，另一端通過(guò)短網(wǎng) 接至變壓器。
工作原理
1、導(dǎo)電式結(jié)晶器
在銅制水冷結(jié)晶器中加入固態(tài)爐渣，先采用石墨電極造渣，造好渣后 交換電極，將自耗電極的端部插入其中。當(dāng)自耗電極、爐渣和底水箱通過(guò) 短網(wǎng)與變壓器形成供電回路時(shí)，便有電流從變壓器輸出，通過(guò)液態(tài)熔渣， 由于上述供電回路中，熔渣的電阻相對(duì)較大，占據(jù)了變壓器二次電壓的大 部分壓降，從而在渣池中產(chǎn)生了大量的焦耳熱，使其處于高溫熔融狀態(tài)。 由于渣池的溫度遠(yuǎn)大于金屬的熔點(diǎn)，從而使自耗電極的端部被逐漸加熱熔 化，熔化的金屬聚集成液滴，在重力的作用下金屬熔滴從電極端頭脫落，穿過(guò)渣池進(jìn)入金屬熔池，由于水冷結(jié)晶器的強(qiáng)制冷卻，液態(tài)金屬逐漸凝固 成鋼錠。當(dāng)爐渣充分熔化并達(dá)到一定溫度，鋼錠在結(jié)晶器內(nèi)達(dá)到一定高度 后，將底水箱電纜斷開，結(jié)晶器電纜接通，這時(shí)自耗電極、爐渣和結(jié)晶器 通過(guò)短網(wǎng)與變壓器形成供電回路，電流回路最短。變壓器消耗的功率主要 用于液態(tài)渣的加熱，與傳統(tǒng)電渣路一部分功率消耗在電渣錠上相比具有明 顯的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，而且功率波動(dòng)小，電渣錠表面質(zhì)量更好。 2、抽錠
當(dāng)鋼水液面達(dá)到一定高度后開始抽錠，抽錠速度與自耗電極的熔化速 度相匹配，結(jié)晶器內(nèi)鋼水液面位置通過(guò)鋼水液面檢測(cè)裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并自 動(dòng)控制抽錠速度。
本發(fā)明電渣重熔爐采用交流供電、固態(tài)爐渣啟動(dòng)、單電極重熔、固定 式導(dǎo)電結(jié)晶器、抽錠方式的電渣重熔工藝。采用固定的桶形導(dǎo)電結(jié)晶器和 抽錠式電渣重熔方式進(jìn)行生產(chǎn)，用石墨電極在結(jié)晶器內(nèi)化渣。由交流供電 電源、電極、爐渣與結(jié)晶器導(dǎo)電環(huán)形成供電回路，其改變了結(jié)晶器內(nèi)熱分 配，使鋼一渣界面遠(yuǎn)離自耗電極端頭，熔化金屬液滴溫度以接近液相線溫 度滴匯聚于金屬熔池中，使金屬熔池深度與輸入功率和電極熔化速度之間 的關(guān)聯(lián)度顯著減小。這樣在大幅度提高電極熔化速度，即在相應(yīng)地大幅度 提高抽錠速度的條件下，鑄坯的結(jié)晶質(zhì)量仍然能保持傳統(tǒng)電渣鋼錠的水平。 顯然，這種方式大幅度降低了電耗，提高了生產(chǎn)效率，低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明具有如下特點(diǎn)
1、可以高效生產(chǎn)大斷面電渣錠本發(fā)明電渣重熔爐可以滿足一些特殊客戶的需求，而傳統(tǒng)電渣重熔爐 要生產(chǎn)相同規(guī)格大錠，則其生產(chǎn)工藝設(shè)備較為復(fù)雜，生產(chǎn)周期很長(zhǎng)、成本 較高。相比之下，采用發(fā)明生產(chǎn)大斷面電渣錠則較為便捷，特別利于較大 批量和連續(xù)生產(chǎn)，從而可降低生產(chǎn)成本。
2、 底抽式電渣鋼錠有明顯的長(zhǎng)度優(yōu)勢(shì)
根據(jù)目前掌握的技術(shù)，電渣鋼錠長(zhǎng)度最長(zhǎng)可達(dá)6m，這就大大優(yōu)于傳統(tǒng)
電渣錠的長(zhǎng)度。由于長(zhǎng)度增加，其直接優(yōu)勢(shì)就是改軋或改鍛的成材率大幅 提高，其次就是成品長(zhǎng)度大幅提高可以滿足特殊產(chǎn)品的要求(如大規(guī)格厚 壁無(wú)縫鋼管)。
3、 能耗較低
根據(jù)新型電渣爐的生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)晶器導(dǎo)電電渣鋼電耗在1300度左右， 略低于普通電渣爐的電耗。新增電渣爐通過(guò)技術(shù)改進(jìn)和加強(qiáng)操作管理，有 望使電耗水平進(jìn)一步降低。
4、 電渣鋼錠以軋代鍛的優(yōu)勢(shì)條件
新型電渣爐生產(chǎn)的4> 600mm X 6m電渣錠可以軋制大規(guī)格棒材，相比用 傳統(tǒng)電渣錠鍛制大圓鋼，其成材率可提高約8個(gè)百分點(diǎn)，加工費(fèi)可降低近 1000元/噸，其優(yōu)勢(shì)十分明顯。

圖1為以往的電渣爐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明結(jié)晶器導(dǎo)電、連鑄式電渣重熔爐的總體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中附圖標(biāo)記變壓器l 橫臂立柱2 橫臂3
電極4 結(jié)晶器5 結(jié)晶器平臺(tái)6 抽錠立柱7 抽錠平臺(tái)8 底水箱電纜9 底水箱10 結(jié)晶器電纜ll 橫臂電纜12 短網(wǎng)13 電極把持器14 運(yùn)錠車15 絲桿16 驅(qū)動(dòng)裝置17 補(bǔ)償電容柜18 開關(guān)柜19。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖l，本發(fā)明涉及的結(jié)晶器導(dǎo)電、連鑄式電渣重熔爐，主要由抽錠系統(tǒng)、結(jié)晶器系統(tǒng)、電極、電極升降系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和冷卻 水等組成。
所述抽錠系統(tǒng)主要由抽錠立柱7、抽錠平臺(tái)8和底水箱10組成。抽錠
平臺(tái)8套接于抽錠立柱7上，底水箱10裝置在抽錠平臺(tái)8上。
所述結(jié)晶器系統(tǒng)主要由結(jié)晶器平臺(tái)6和結(jié)晶器5組成。結(jié)晶器平臺(tái)6 固定裝置于所述抽錠立柱7頂部，結(jié)晶器5固定設(shè)置在結(jié)晶器平臺(tái)6上， 結(jié)晶器5置于所述底水箱10正上方。結(jié)晶器5采用水冷桶式導(dǎo)電結(jié)晶器。
所述電極升降系統(tǒng)采用兩個(gè)獨(dú)立的橫臂立柱2和橫臂3。所述橫臂3 一邊套接于橫臂立柱2上，橫臂3另一邊通過(guò)電極把持器14與電極4上端 相連，電極4下端插置于所述結(jié)晶器5內(nèi)。橫臂3并可旋轉(zhuǎn)。電極升降為 滾珠絲杠傳動(dòng)。單熔煉工位，交換電極方式重熔。
所述供電系統(tǒng)主要由高壓開關(guān)柜、變壓器l、短網(wǎng)13、橫臂電纜12、 結(jié)晶器電纜11和底水箱電纜9構(gòu)成。電源形式為單相交流。
橫臂電纜12 —端通過(guò)短網(wǎng)13接至電極把持器14，另一端通過(guò)短網(wǎng)13 接至變壓器1，結(jié)晶器電纜11和底水箱電纜9 一端分別接至結(jié)晶器5和底 水箱11，另一端通過(guò)短網(wǎng)13接至變壓器1。所述短網(wǎng)13由銅排和銅管構(gòu) 成。
8
權(quán)利要求
1、一種結(jié)晶器導(dǎo)電、連鑄式電渣重熔爐，其特征在于所述重熔爐包括抽錠系統(tǒng)、結(jié)晶器系統(tǒng)、電極、電極升降系統(tǒng)和供電系統(tǒng)，所述抽錠系統(tǒng)包括抽錠立柱(7)、抽錠平臺(tái)(8)和底水箱(10)，抽錠平臺(tái)(8)套接于抽錠立柱(7)上，底水箱(10)裝置在抽錠平臺(tái)(8)上；所述結(jié)晶器系統(tǒng)包括結(jié)晶器平臺(tái)(6)和結(jié)晶器(5)，結(jié)晶器平臺(tái)(6)固定裝置于所述抽錠立柱(7)頂部，結(jié)晶器(5)固定設(shè)置在結(jié)晶器平臺(tái)(6)上，結(jié)晶器(5)置于所述底水箱(10)正上方；所述電極升降系統(tǒng)采用兩個(gè)獨(dú)立的橫臂立柱(2)和橫臂(3)，所述橫臂(3)一邊套接于橫臂立柱(2)上，橫臂(3)另一邊通過(guò)電極把持器(14)與電極(4)上端相連，電極(4)下端插置于所述結(jié)晶器(5)內(nèi)；所述供電系統(tǒng)包括變壓器(1)、短網(wǎng)(13)、橫臂電纜(12)、結(jié)晶器電纜(11)和底水箱電纜(9)，橫臂電纜(12)一端通過(guò)短網(wǎng)(13)接至電極把持器(14)，另一端通過(guò)短網(wǎng)(13)接至變壓器(1)，結(jié)晶器電纜(11)和底水箱電纜(9)一端分別接至結(jié)晶器(5)和底水箱(11)，另一端通過(guò)短網(wǎng)(13)接至變壓器(1)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種結(jié)晶器導(dǎo)電、連鑄式電渣重熔爐，其特 征在于所述短網(wǎng)(13)由銅排和銅管構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種結(jié)晶器導(dǎo)電、連鑄式電渣重熔爐， 其特征在于所述結(jié)晶器(5)采用水冷桶式導(dǎo)電結(jié)晶器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種結(jié)晶器導(dǎo)電、連鑄式電渣重熔爐，包括抽錠系統(tǒng)、結(jié)晶器系統(tǒng)、電極、電極升降系統(tǒng)和供電系統(tǒng)，述抽錠系統(tǒng)包括抽錠立柱(7)、抽錠平臺(tái)(8)和底水箱(10)；所述結(jié)晶器系統(tǒng)包括結(jié)晶器平臺(tái)(6)和結(jié)晶器(5)；所述電極升降系統(tǒng)采用兩個(gè)獨(dú)立的橫臂立柱(2)和橫臂(3)；所述供電系統(tǒng)包括變壓器(1)、短網(wǎng)(13)、橫臂電纜(12)、結(jié)晶器電纜(11)和底水箱電纜(9)，橫臂電纜(12)一端通過(guò)短網(wǎng)(13)接至電極把持器(14)，另一端通過(guò)短網(wǎng)(13)接至變壓器(1)，結(jié)晶器電纜(11)和底水箱電纜(9)一端分別接至結(jié)晶器(5)和底水箱(11)，另一端通過(guò)短網(wǎng)(13)接至變壓器(1)。采用本發(fā)明生產(chǎn)電耗低，生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單，成材率較連鑄坯高。
文檔編號(hào)C22B9/16GK101418374SQ20081023549
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日
發(fā)明者劉曉東, 孫群利, 宋延成, 張文基, 阮小江 申請(qǐng)人:江陰興澄特種鋼鐵有限公司