專利名稱：大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐。
背景技術(shù)：
隨著我國裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，用于滿足制造核電、飛機(jī)等國家重大工程項(xiàng)目所需的低[H]、低[0]、高致密無缺陷電渣熔鑄產(chǎn)品的需求越來越多，但是目前國內(nèi)所能設(shè)計(jì)制造的大噸位三相電渣爐還存在著一定的不足，進(jìn)而還不能完全滿足市場的需求，這是因?yàn)?、現(xiàn)有的三相電渣爐沒有實(shí)現(xiàn)氣體保護(hù)。目前在工業(yè)上已投入生產(chǎn)的三相電渣爐所使用的氣體保護(hù)罩在電極穿過處沒有實(shí)現(xiàn)密封，與外界空氣沒有做到充分隔絕，因此沒有從根本上解決鋼錠凝固時(shí)的增[H]、增[0]問題。2、現(xiàn)有的三相電渣爐短網(wǎng)排布不夠完善。國內(nèi)依靠單臺(tái)變壓器供電的三相電渣爐大電流短網(wǎng)，結(jié)構(gòu)上基本采用銅排連接著電纜或銅排連接著銅管再連接電纜的方式，從變壓器到渣池短網(wǎng)的排布形式多次發(fā)生變化，大電流窗口較大，傳導(dǎo)介質(zhì)較長，熱損失大，浪費(fèi)了能源。3、現(xiàn)有的三相電渣爐爐體結(jié)構(gòu)與工藝的銜接不夠完善。目前國內(nèi)大噸位三相電渣爐均為三機(jī)架結(jié)構(gòu)，電極懸掛系統(tǒng)不合理①現(xiàn)有的電極懸掛方式不利于實(shí)現(xiàn)三相獨(dú)立熔速調(diào)節(jié)和電極稱重的實(shí)現(xiàn)；②大噸位電渣爐支臂較長，交換電極時(shí)易造成設(shè)備的不穩(wěn)定； ③現(xiàn)有的三相電渣爐的電極懸掛系統(tǒng)不利于氣體保護(hù)條件的實(shí)現(xiàn)；④現(xiàn)有的三相電渣爐電極更換依靠人工在位進(jìn)行，所以安裝起來比較困難，需要躲避各個(gè)設(shè)備構(gòu)件造成的安裝障礙，耗費(fèi)時(shí)間比較長，同時(shí)電極對(duì)中比較困難，依靠肉眼進(jìn)行校正，精度得不到保證，既影響有效的作業(yè)時(shí)間，又不利于產(chǎn)品結(jié)晶成分的均勻分布。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的一方面提供一種大電流短網(wǎng)直連式三相電渣爐，從而減小了磁場對(duì)爐體結(jié)構(gòu)的損害及對(duì)凝固的影響，提高電能利用率。本實(shí)用新型的另一方面提供一種雙爐體可移動(dòng)龍門式電渣爐，從而實(shí)現(xiàn)在線造渣和更換電極的功能。本實(shí)用新型的另一方面提供一種電渣爐，所述電渣爐具有能夠精確地測(cè)量和控制熔煉速度的伺服控制系統(tǒng)，從而保證電渣產(chǎn)品質(zhì)量。本實(shí)用新型的另一方面提供一種全封閉氣體保護(hù)式電渣爐，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)熔煉過程的全程氣體保護(hù)，有效地防止增[H]增[0]。根據(jù)一方面，本實(shí)用新型提供一種大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐，該大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐包括龍門式移動(dòng)爐體、熔鑄升降平臺(tái)、結(jié)晶器、底水箱、端部加熱裝置、自耗電極定位裝置立柱、結(jié)晶器升降平臺(tái)、電極升降系統(tǒng)立柱導(dǎo)桿、爐體下平臺(tái)、自耗電極定位導(dǎo)板支架，其中，熔鑄升降平臺(tái)上部安裝有系統(tǒng)稱重平臺(tái)，系統(tǒng)稱重平臺(tái)上面安裝電極夾緊與提拉系統(tǒng)，電極夾緊與提拉系統(tǒng)上固定有呈對(duì)稱布置的3至6根承重導(dǎo)電料桿，每根承重導(dǎo)電料桿的下邊裝卡有自耗電極，每根承重導(dǎo)電料桿上套有集電滑環(huán)，集電滑環(huán)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電電刷，承重導(dǎo)電料桿和集電滑環(huán)之間為滑動(dòng)接觸，集電滑環(huán)連接到直連式短網(wǎng)的一端，直連式短網(wǎng)的另一端通過大電流開關(guān)直接與三相變壓器的變壓器出線端子相連接。所述大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐還可包括爐體移動(dòng)導(dǎo)軌，龍門式移動(dòng)爐體可包括兩個(gè)互為對(duì)稱的龍門式移動(dòng)爐體，在每個(gè)龍門式移動(dòng)爐體的下部可裝有軌道滑輪，爐體通過軌道滑輪在爐體移動(dòng)導(dǎo)軌上對(duì)照不同的工位左右移動(dòng)。在龍門式移動(dòng)爐體的頂部平臺(tái)上可安裝有伺服控制系統(tǒng)，該伺服控制系統(tǒng)可通過滾珠絲杠副與熔鑄升降平臺(tái)相連，以帶動(dòng)熔鑄升降平臺(tái)、系統(tǒng)稱重平臺(tái)和電極夾緊與提拉系統(tǒng)沿著電極升降系統(tǒng)立柱導(dǎo)桿上下滑動(dòng)。在爐體下平臺(tái)的下表面可固定安裝有氣體保護(hù)罩，氣體保護(hù)罩的下口與結(jié)晶器有效密封。自耗電極定位裝置立柱的底端可固定在地坑地板上，自耗電極定位裝置立柱的頂端可通過支臂固定在地坑側(cè)墻上，自耗電極定位導(dǎo)板支架的一端可套在立柱上，自耗電極定位導(dǎo)板支架的另一端可呈懸臂梁狀態(tài)，自耗電極定位導(dǎo)板支架的平面上可設(shè)有3至6個(gè)對(duì)稱的普通自耗電極夾持裝置。本實(shí)用新型與現(xiàn)有的電渣爐相比較，其有益效果在于1、本設(shè)備為三相雙爐體可移動(dòng)龍門式結(jié)構(gòu)電渣爐，其結(jié)構(gòu)簡單、承載能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定。設(shè)備工作時(shí)，雙龍門式爐體可實(shí)現(xiàn)在線造渣和更換電極的功能。即能夠?qū)崿F(xiàn)石墨電極在線造渣，從而實(shí)現(xiàn)液渣啟動(dòng)，鋼錠的下端部成型質(zhì)量好，無夾渣；更換電極的功能實(shí)現(xiàn)了在較小的充填比和行程的條件下得到大噸位的電渣產(chǎn)品。2、直連式大電流短網(wǎng)結(jié)構(gòu)，采用近似同軸結(jié)構(gòu)的短網(wǎng)排布，以快速連接的形式實(shí)現(xiàn)雙龍門式爐體分別與變壓器出線端子的直連，達(dá)到完全良好的連接，并最大限度地縮小了短網(wǎng)窗口和不利的磁場干擾；從而減小了磁場對(duì)爐體結(jié)構(gòu)的損害及對(duì)凝固的影響，提高電能利用率。3、本實(shí)用新型在其具體使用中，通過電極的伺服控制系統(tǒng)能夠精確地測(cè)量和控制整個(gè)設(shè)備的熔煉速度、凝固速度與狀態(tài)，從而得到組織致密的電渣產(chǎn)品，使得用戶對(duì)于鑄錠質(zhì)量的嚴(yán)格要求得到有效滿足。4、三相氣體保護(hù)裝置對(duì)爐口實(shí)現(xiàn)完全密封，可實(shí)現(xiàn)3至6支電極的全封閉保護(hù)，有效地控制爐內(nèi)氣氛，有效地防止增[H]增[0]，現(xiàn)場操作簡便、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、響應(yīng)速度快、 壽命長、維護(hù)量小。

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖；圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐的短網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖；圖中主要部件的具體說明如下1為龍門式移動(dòng)爐體，2為爐體移動(dòng)導(dǎo)軌，3為電極夾緊與提拉系統(tǒng)，4為系統(tǒng)稱重平臺(tái)，5為熔鑄升降平臺(tái)，6為承重導(dǎo)電料桿，7為集電滑環(huán)，8 為氣體保護(hù)罩，9為結(jié)晶器，10為底水箱，11為自耗電極，12為端部加熱裝置，13為自耗電極定位裝置立柱，14為結(jié)晶器升降平臺(tái)，15為直連式短網(wǎng)，16為伺服控制系統(tǒng)，17為三相變壓器，18為變壓器出線端子，19為大電流開關(guān)，20為電極升降系統(tǒng)立柱導(dǎo)桿，21為軌道滑輪， 22為爐體下平臺(tái)，23為自耗電極定位導(dǎo)板支架，24為地坑側(cè)墻。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如圖1、圖2和圖3所示。根據(jù)本實(shí)用新型的電渣爐包括龍門式移動(dòng)爐體1、熔鑄升降平臺(tái)5、結(jié)晶器9、底水箱10、端部加熱裝置12、自耗電極定位裝置立柱13、結(jié)晶器升降平臺(tái)14、電極升降系統(tǒng)立柱導(dǎo)桿20、爐體下平臺(tái)22、自耗電極定位導(dǎo)板支架23。如圖1所示，熔鑄升降平臺(tái)5上部安裝有系統(tǒng)稱重平臺(tái)4，系統(tǒng)稱重平臺(tái)4上面安裝電極夾緊與提拉系統(tǒng)3 ；電極夾緊與提拉系統(tǒng)3上固定有呈對(duì)稱布置的3至6根承重導(dǎo)電料桿6，每根承重導(dǎo)電料桿6的下邊裝卡有自耗電極11 ；每根承重導(dǎo)電料桿6上套有集電滑環(huán)7，集電滑環(huán)7內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電電刷，以保證承重導(dǎo)電料桿6和集電滑環(huán)7之間的滑動(dòng)與緊密接觸，有效傳導(dǎo)大電流；如圖2和圖3所示，直連式短網(wǎng)15的一端與集電滑環(huán)7相連接， 直連式短網(wǎng)15的另一端通過大電流開關(guān)19直接與三相變壓器17的變壓器出線端子18相連接。從而實(shí)現(xiàn)大電流線路連接緊密且窗口最小。因此，根據(jù)本實(shí)用新型的電渣爐能夠?qū)崿F(xiàn)直連式大電流短網(wǎng)設(shè)計(jì)。此外，本實(shí)用新型可應(yīng)用于雙爐體可移動(dòng)龍門式電渣爐。如圖1所示，兩個(gè)互為對(duì)稱的龍門式移動(dòng)爐體1的下部裝有軌道滑輪21，爐體通過軌道滑輪21可在爐體移動(dòng)導(dǎo)軌 2上對(duì)照不同的工位左右移動(dòng)，從而完好實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能，有效體現(xiàn)了可移動(dòng)的龍門式雙爐體結(jié)構(gòu)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的龍門式移動(dòng)爐體1共設(shè)有三個(gè)工位，中間為主熔煉工位， 兩側(cè)分別是輔助工位。主熔煉工位設(shè)有結(jié)晶器升降平臺(tái)14，承載著結(jié)晶器9和底水箱10升降，便于熔煉時(shí)自耗電極11插入結(jié)晶器內(nèi)；兩側(cè)設(shè)有輔助工位，可以進(jìn)行自耗電極11的裝卡和對(duì)中，也可以對(duì)通過端部加熱裝置12對(duì)自耗電極11進(jìn)行端部預(yù)熱，并造液體渣。根據(jù)本實(shí)用新型的電渣爐可選擇三相電帶動(dòng)三根電極的方式，設(shè)有兩個(gè)機(jī)構(gòu)完全一致的龍門式移動(dòng)爐體。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的電渣爐的傳動(dòng)系統(tǒng)采用伺服控制系統(tǒng)控制導(dǎo)電料桿的快慢速升降。如圖1所示，在龍門式移動(dòng)爐體1的頂部平臺(tái)上安裝有伺服控制系統(tǒng)16，該伺服控制系統(tǒng)通過滾珠絲杠副與熔鑄升降平臺(tái)5相連；工作時(shí)伺服控制系統(tǒng)16帶動(dòng)熔鑄升降平臺(tái)5、系統(tǒng)稱重平臺(tái)4、電極夾緊與提拉系統(tǒng)3沿著電極升降系統(tǒng)立柱導(dǎo)桿20上下滑動(dòng)， 從而實(shí)現(xiàn)自耗電極的給進(jìn)與提升。進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的電渣爐可安裝有全封閉氣體保護(hù)罩。如圖1所示，在爐體下平臺(tái)22的下表面固定安裝有氣體保護(hù)罩8，氣體保護(hù)罩8的下口與結(jié)晶器9有效密封；氣體保護(hù)罩8上安裝有冷卻水進(jìn)出水口、封閉式帶氬氣保護(hù)加渣口與合金加料口、保護(hù)氣體進(jìn)口、排煙口。從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)熔煉過程，即從加渣到熔煉完成、補(bǔ)縮完畢的全程惰性氣體保護(hù)。此外，根據(jù)本實(shí)用新型的電渣爐還可設(shè)有電極自動(dòng)對(duì)正裝置。在兩側(cè)輔助工位分別設(shè)有自耗電極定位裝置。在地坑兩側(cè)各固定一自耗電極定位裝置，如圖1所示，該自耗電極定位裝置由自耗電極定位裝置立柱13和自耗電極定位導(dǎo)板支架23組成，自耗電極定位裝置立柱13的底端固定在地坑地板上，自耗電極定位裝置立柱13的頂端通過支臂固定在地坑側(cè)墻24上，自耗電極定位導(dǎo)板支架23的一端套在自耗電極定位裝置立柱13上，并保證上下可調(diào)，自耗電極定位導(dǎo)板支架23的另一端呈懸臂梁狀態(tài)，自耗電極定位導(dǎo)板支架23 平面上設(shè)有3至6個(gè)對(duì)稱的普通自耗電極夾持裝置，自動(dòng)夾持自耗電極并實(shí)現(xiàn)自耗電極的準(zhǔn)確對(duì)位。如上所述，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的龍門式移動(dòng)爐體1可以分別在三個(gè)不同工位上交替工作。其中一個(gè)爐體裝卡石墨電極在主熔煉工位造渣熔煉，另一個(gè)爐體在輔助工位做自耗電極預(yù)熱、裝卡等準(zhǔn)備工作。氣體保護(hù)罩8、系統(tǒng)稱重平臺(tái)4、伺服控制系統(tǒng)16均裝載于龍門式移動(dòng)爐體1上，當(dāng)龍門式移動(dòng)爐體1移動(dòng)到主熔煉工位時(shí)，通過自耗電極位置對(duì)正，伺服控制系統(tǒng)16移動(dòng)熔鑄升降平臺(tái)5帶動(dòng)自耗電極11插入結(jié)晶器9內(nèi)的合適位置。此外，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的氣體保護(hù)罩8與結(jié)晶器9的上口緊密結(jié)合；直連式短網(wǎng)15與變壓器出線端子18快速連接后自耗電極熔煉開始。通過由系統(tǒng)稱重平臺(tái)4構(gòu)成的稱重系統(tǒng)和由伺服控制系統(tǒng)16控制自耗電極11的熔煉與凝固速度，從而得到高質(zhì)量的電渣產(chǎn)品。本實(shí)用新型采用直連式大電流短網(wǎng)結(jié)構(gòu)、可移動(dòng)的穩(wěn)定龍門式爐體結(jié)構(gòu)、全封閉的氣體保護(hù)裝置，從而實(shí)現(xiàn)合理的大電流短網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式，穩(wěn)固的恒熔速控制，有效的[H]、控制。由此可見根據(jù)本實(shí)用新型的電渣爐可實(shí)現(xiàn)直連式短網(wǎng)、雙爐體、三工位、密閉性氣體保護(hù)結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐，該大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐包括龍門式移動(dòng)爐體(1)、熔鑄升降平臺(tái)(5)、結(jié)晶器(9)、底水箱(10)、端部加熱裝置 (12)、自耗電極定位裝置立柱(13)、結(jié)晶器升降平臺(tái)(14)、電極升降系統(tǒng)立柱導(dǎo)桿(20)、爐體下平臺(tái)(22)、自耗電極定位導(dǎo)板支架(23)，其特征在于，熔鑄升降平臺(tái)(5)上部安裝有系統(tǒng)稱重平臺(tái)(4)，系統(tǒng)稱重平臺(tái)(4)上面安裝電極夾緊與提拉系統(tǒng)(3)，電極夾緊與提拉系統(tǒng)(3)上固定有呈對(duì)稱布置的3至6根承重導(dǎo)電料桿(6)，每根承重導(dǎo)電料桿(6)的下邊裝卡有自耗電極(11)，每根承重導(dǎo)電料桿(6)上套有集電滑環(huán)(7)，集電滑環(huán)(7)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電電刷，承重導(dǎo)電料桿(6)和集電滑環(huán)(7)之間為滑動(dòng)接觸，集電滑環(huán)(7)連接到直連式短網(wǎng) (15)的一端，直連式短網(wǎng)(15)的另一端通過大電流開關(guān)(19)直接與三相變壓器(17)的變壓器出線端子(18)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐，其特征在于所述大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐還包括爐體移動(dòng)導(dǎo)軌(2)，龍門式移動(dòng)爐體(1)包括兩個(gè)互為對(duì)稱的龍門式移動(dòng)爐體(1)，在每個(gè)龍門式移動(dòng)爐體(1)的下部裝有軌道滑輪(21)，爐體通過軌道滑輪(21)在爐體移動(dòng)導(dǎo)軌(2)上對(duì)照不同的工位左右移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐，其特征在于，在龍門式移動(dòng)爐體(1)的頂部平臺(tái)上安裝有伺服控制系統(tǒng)(16)，該伺服控制系統(tǒng)通過滾珠絲杠副與熔鑄升降平臺(tái)(5)相連，以帶動(dòng)熔鑄升降平臺(tái)(5)、系統(tǒng)稱重平臺(tái)(4)和電極夾緊與提拉系統(tǒng)(3)沿著電極升降系統(tǒng)立柱導(dǎo)桿(20)上下滑動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐，其特征在于，在爐體下平臺(tái)(22)的下表面固定安裝有氣體保護(hù)罩(8)，氣體保護(hù)罩(8)的下口與結(jié)晶器(9) 有效密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐，其特征在于，自耗電極定位裝置立柱(13)的底端固定在地坑地板上，自耗電極定位裝置立柱(13)的頂端通過支臂固定在地坑側(cè)墻(24)上，自耗電極定位導(dǎo)板支架(23)的一端套在立柱(13)上，自耗電極定位導(dǎo)板支架(23)的另一端呈懸臂梁狀態(tài)，自耗電極定位導(dǎo)板支架(23)的平面上設(shè)有3至6個(gè)對(duì)稱的普通自耗電極夾持裝置。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種大電流短網(wǎng)直連式氣體保護(hù)三相電渣爐，包括龍門式移動(dòng)爐體、熔鑄升降平臺(tái)、結(jié)晶器、底水箱、端部加熱裝置、自耗電極定位裝置立柱、結(jié)晶器升降平臺(tái)、電極升降系統(tǒng)立柱導(dǎo)桿、爐體下平臺(tái)、自耗電極定位導(dǎo)板支架，熔鑄升降平臺(tái)上部安裝系統(tǒng)稱重平臺(tái)，系統(tǒng)稱重平臺(tái)上面安裝電極夾緊與提拉系統(tǒng)，電極夾緊與提拉系統(tǒng)上固定有呈對(duì)稱布置的3至6根承重導(dǎo)電料桿，每根承重導(dǎo)電料桿的下邊裝卡有自耗電極，每根承重導(dǎo)電料桿上套有集電滑環(huán)，集電滑環(huán)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電電刷，承重導(dǎo)電料桿和集電滑環(huán)之間為滑動(dòng)接觸，集電滑環(huán)連接到直連式短網(wǎng)的一端，直連式短網(wǎng)的另一端通過大電流開關(guān)直接與三相變壓器的變壓器出線端子相連，從而提高電能利用率。
文檔編號(hào)B22D23/10GK202062066SQ20112008682
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者劉喜海 申請(qǐng)人:沈陽東大興科冶金技術(shù)有限公司